Interstellare Raumfahrt

Sollte es den Warpantrieb eines Tages geben, dann gibt es sowieso keine Probleme mehr im Transport. Das große Problem das es zu lösen gilt ist, wenn es eben KEINEN Warpantrieb gibt.

Sollte es den Warpantrieb eines Tages geben, dann gibt es sowieso keine Probleme mehr im Transport. Das große Problem das es zu lösen gilt ist, wenn es eben KEINEN Warpantrieb gibt.

Ein Warp Antrieb würde auch nicht das Problem der Kommunikation, des Transports in den Orbit und die Energieversorgung lösen.

Wir kriegen ja nicht mal sichere AKWs gebaut, da werden wir sicher keinen Warp Antrieb vor der Haustür zünden. Wie kriegen wir also unser 50.000 Tonnen schweres Schiff in den Orbit und dann auf eine Sicherheitsentfernung von sagen wir 100 AE.

Micha

Sehe ich ein, aber was soll denn in den nächsten 64 Jahren mit der Sonde passieren außer, dass der Saft ausgeht und davon hat sie noch mehr als 50%...

Wenn du mit "Saft" die zur Verfügung stehende Energie meinst, so mag die in 64 Jahren noch ausreichend zur Verfügung stehen, um den heutigen Betrieb aufrecht erhalten zu können. Vielleicht liefert das zerfallende PU²³⁸ dann aber auch schon so wenig Leistung, dass das absolut notwendige Minimum an Energie nicht mehr bereit gestellt werden kann.

Dann stellt sich außerdem die Frage, ob die Technik an Bord den Beschuss mit Mikrometeoroiden und Strahlung ohne Ausfälle aushalten kann. Zu den hypothetischen 100 Jahren fehlt eben noch einmal das Doppelte der heutigen Missionsdauer. Fällt etwa die Kommunikation aus, ist die Sonde stumm oder taub oder beides. Versagt die Navigation, geht die Ausrichtung der Sonde zur Erde verloren und die Mission ist ebenfalls endgültig beendet.

Und jetzt bedenke, dass die Navigation zur korrekten Ausrichtung Treibstoff benötigt, und das ist ein Verbrauchsgut, das definitiv in absehbarer Zeit ausgehen wird. Kein Treibstoff = keine Navigation = keine Kommunikation.

Wikipedia zu Voyager 2 "...Bereits im Frühjahr 1981 sind die ersten Korrekturmanöver durchgeführt worden, um Voyager 2 zu Uranus zu bringen. Dies war ursprünglich nicht vorgesehen gewesen, da die Sonde bei der Ankunft bereits 8 Jahre unterwegs gewesen sein würde, also das Doppelte der prognostizierten bzw. projektierten Lebensdauer... da die Sonde ihre geplante Lebenserwartung weit übertroffen hat und noch heute regelmäßig Daten zur Erde sendet.[..." , da sag ich nur dass Ing. grundsätzlich zu den Pessimisten gehören...
zu Voyager 1"...In etwa 40.000 Jahren wird Voyager 1 den Stern AC+79 3888 (Sternbild Giraffe) passieren.[..."

Aus einer projektierten Lebensdauer von 4 Jahren schließt du, dass 100 Jahre Einsatzdauer möglich sein müsste? Und vergiss nicht, dass es absolut ausgeschlossen ist, dass bei der Passage von irgendwelchen Sternen in zigtausend Jahren irgendetwas an Bord der Sonden noch in Betrieb sein wird. Wenn irgendwelche raumfahrende Lebewesen über unsere Sonden stolpern sollten, würden sie nur uralten Alien-Schrott bergen können.

Und wenn das schon vor 36 Jahren möglich war, willst Du mir erzählen, dass das heute nicht zu toppen wäre...
Das erklär mich mal... :'(

Gern geschehen. 

Mal ein kleiner Einwurf, was die Lebensdauer angeht:

Bei einer so wichtigen Mission mit einer wohl besonders großen und schweren Sonde sollte es kein sonderliches Problem sein, die Elektronik entsprechend abzuschirmen und wichtige Systeme redundant aufzubauen. Das Mehrgewicht dürfte da locker tragbar sein.

Mal ein kleiner Einwurf, was die Lebensdauer angeht:

Bei einer so wichtigen Mission mit einer wohl besonders großen und schweren Sonde sollte es kein sonderliches Problem sein, die Elektronik entsprechend abzuschirmen und wichtige Systeme redundant aufzubauen. Das Mehrgewicht dürfte da locker tragbar sein.

Die Betriebsdauer hängt bei Elektronik auch von Elektrischem Strom ab. Kein Strom = kein Betrieb ... es sei denn, es gibt unterwegs Steckdosen 

Gruß, HausD

Die Betriebsdauer hängt bei Elektronik auch von Elektrischem Strom ab. Kein Strom = kein Betrieb ... es sei denn, es gibt unterwegs Steckdosen 

Gruß, HausD

Na so ein Reaktor dürfte schon einige Jährchen laufen. 

Beim Reaktor sind wir aber dann wieder bei einer Wärmekraftmaschine samt Mechanik ... im Dauereinsatz.

(Kreis geschlossen ... )

Beim Reaktor sind wir aber dann wieder bei einer Wärmekraftmaschine samt Mechanik ... im Dauereinsatz.

(Kreis geschlossen ... )

Sicher, aber ein Stirlingmotor sollte schon sehr sehr lange durchhalten können.

Sicher, aber ein Stirlingmotor sollte schon sehr sehr lange durchhalten können.

Eine Wärmekraftmaschine mit Dichtflächen und schwerer Mechanik (Kurbeltrieb)?
Warum sollte denn ausgerechnet die ohne Wartung und Reparaturmöglichkeit lange durchhalten können?

Eine Wärmekraftmaschine mit Dichtflächen und schwerer Mechanik (Kurbeltrieb)?
Warum sollte denn ausgerechnet die ohne Wartung und Reparaturmöglichkeit lange durchhalten können?

Weil Sterlingmotoren für ihre Langlebigkeit bekannt sind? Vielleicht findet sich aber auch eine bessere Methode der Stromgewinnung.

Zitat von: LOXRP1 am 07. April 2013, 18:08:35

Zitat von: Wollerü am 07. April 2013, 17:32:29

..und sobald die ersten von Warpdrive und Tachyonen anfangen, gehört das Ganze in das SF-Forum.... 

Ich würde den Warp Antrieb nicht so schnell in die Sifi Ecke abschieben. Den immerhin rückte er in den Bereich des Möglichen laut Johnson Space Center der NASA, was es natürlich noch zu beweisen gilt.

Quelle: http://www.forschung-und-wissen.de/physik/nasa-haelt-warp-antrieb-fuer-moeglich-und-umsetzbar-357195/

Es ist auch im Bereich des Möglichen das ein Steinzeitmensch nen Flugzeugträger erfindet um Fische zu fangen.

Wir haben nicht mal die Kernfusion in Sichtweite, keine sicheren Kernspaltreaktoren da ist Warp&Co für die nächsten 100 Jahre die reinste Fantasy, selbst seriöse SF Autoren fassen das Thema seit Jahrzenten nur noch mit der Kneifzange an.

Ava

Kernfusion ist Realität, dass wir sie noch nicht ganz beherrschen ist ein andres Thema.
Kernreaktoren können durchaus sicher gebaut werden aber darüber wird schon im Nukleartechnik für die Raumfahrt Thema diskutiert.

Ich finde es faszinierend, dass du eine Prognose für die nächsten 100 Jahre treffen kannst und auch noch Wissenschaftler, sowie Inginieure der Nasa diskreditierst, weil du andrer Meinung bist.

Zitat von: Major Tom am 08. April 2013, 16:42:23

Sicher, aber ein Stirlingmotor sollte schon sehr sehr lange durchhalten können.

Eine Wärmekraftmaschine mit Dichtflächen und schwerer Mechanik (Kurbeltrieb)?
Warum sollte denn ausgerechnet die ohne Wartung und Reparaturmöglichkeit lange durchhalten können?

Nun so ein Stirlingmotor zu Stromerzeugung kommt auch ohne Kurbeltrieb und schwerer Mechanik aus. Er ist im Weltall und seinem Betrieb keinen bis kaum starken Belastungen ausgesetzt. So ein System kann man durch aus auf Dauerfestigkeit auslegen. Nun aber 100 Jahre ohne Wartung, das ist natürlich fragwürdig, was nicht heißt dass es nicht machbar ist.

Hier ein Beispiel für ein Reaktor mit wenig beweglichen Teilen und Stirlingmotoren.

Small Reactor for Deep Space Exploration
(wird ab 0:50 min interessant)

Nun so ein Stirlingmotor zu Stromerzeugung kommt auch ohne Kurbeltrieb und schwerer Mechanik aus. Er ist im Weltall und seinem Betrieb keinen bis kaum starken Belastungen ausgesetzt.

Ein Stirlingmotor ist eine Kraftmaschine, die Wärme in Bewegung (mechanische Arbeit) umwandelt.
Die kann nicht ohne Belastungen auskommen.
Mit wenig Belastung kann sie auch nur wenig Leistung bringen.

Bei dem für Weltraumeinsatz konzipierten System im Video kommt man zwar durch geschickte Anordnung mehrerer Stirlings ohne Kurbeltrieb aus, um die Bewegungsenergie in elektrischen Strom umzuwandeln,
aber man hat immernoch bewegliche Kolben, die ein heißes Gas bei Temperatur- und Druckschwankungen abdichten müssen.
Das kann nicht ohne Verschleiß geschehen - nicht über lange Zeiträume.
Im Video denkt man an einen Einsatz im äußeren Sonnensystem, also wenige Jahre.
Aber interstellar für Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte?

Der Stirlingmotor wurde vor 200 Jahren erfunden und konnte sich bisher nicht durchsetzen.
Nun soll er plötzlich die interstellare Raumfahrt ermöglichen?

Mal ein kleiner Einwurf, was die Lebensdauer angeht:

Bei einer so wichtigen Mission mit einer wohl besonders großen und schweren Sonde sollte es kein sonderliches Problem sein, die Elektronik entsprechend abzuschirmen und wichtige Systeme redundant aufzubauen. Das Mehrgewicht dürfte da locker tragbar sein.

Naja bei einem Nutzlast/Treibstoffverhältnis von sagen wir 1000 zu 1 kann man das natürlich auch nicht ins unendlich treiben.

Womit treiben wir es den an ?

Gaskernreaktor für Antrieb, langlebiger großer RTG als Energie oder Lasersegel?

Ava

Zitat von: LOXRP1 am 08. April 2013, 18:44:25

Nun so ein Stirlingmotor zu Stromerzeugung kommt auch ohne Kurbeltrieb und schwerer Mechanik aus. Er ist im Weltall und seinem Betrieb keinen bis kaum starken Belastungen ausgesetzt.

Ein Stirlingmotor ist eine Kraftmaschine, die Wärme in Bewegung (mechanische Arbeit) umwandelt.
Die kann nicht ohne Belastungen auskommen.
Mit wenig Belastung kann sie auch nur wenig Leistung bringen.

Bei dem für Weltraumeinsatz konzipierten System im Video kommt man zwar durch geschickte Anordnung mehrerer Stirlings ohne Kurbeltrieb aus, um die Bewegungsenergie in elektrischen Strom umzuwandeln,
aber man hat immernoch bewegliche Kolben, die ein heißes Gas bei Temperatur- und Druckschwankungen abdichten müssen.
Das kann nicht ohne Verschleiß geschehen - nicht über lange Zeiträume.
Im Video denkt man an einen Einsatz im äußeren Sonnensystem, also wenige Jahre.
Aber interstellar für Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte?

Der Stirlingmotor wurde vor 200 Jahren erfunden und konnte sich bisher nicht durchsetzen.
Nun soll er plötzlich die interstellare Raumfahrt ermöglichen?

Natürlich gibt es eine Belastung, gemeint war von mir äußere Belastungen(Stöße und co).
Im Weltraum unterliegt der Stirling nur einer dynamisch schwellenden Belastung ..und kann dauerfest ausgelegt werden, d.h. mit entsprechen langlebigen Komponennten bzw. bei der Dichtung ist es natürlich ein Kompromiss auf Kosten des Wirkungsgrads.

Das Video war nur ein ein Fallbeispiel um ein Stirling ohne Kurbeltrieb zu zeigen. Ich sag nur think outside the box 

Also warum sich der Stirling nicht durchsetzen konnte hat wohl mehrer Gründe, die nicht unbedingt technischer Natur sein müssen.

Womit treiben wir es den an ?

Gaskernreaktor für Antrieb, langlebiger großer RTG als Energie oder Lasersegel?

Ava

Ganz klar ein Kernreaktor. Ein RTG hat viel zuwenig Energieausbeute, ein Lasersegel ist noch für absehbare Zeit Utopie.

Zitat von: Avatar am 09. April 2013, 07:20:36

Womit treiben wir es den an ?

Gaskernreaktor für Antrieb, langlebiger großer RTG als Energie oder Lasersegel?

Ava

Ganz klar ein Kernreaktor. Ein RTG hat viel zuwenig Energieausbeute, ein Lasersegel ist noch für absehbare Zeit Utopie.

Ein normaler Kernreaktor ist zu schwer um ihn sinnvoll mit einem elektrischen Antrieb zu beschleunigen mit der Energie die er erzeugt wenn mich nicht alles täuscht vor allem läuft der 50-100 Jahre ohne Störung ?

Micha

Zitat von: Major Tom am 09. April 2013, 21:14:00

Ganz klar ein Kernreaktor. Ein RTG hat viel zuwenig Energieausbeute, ein Lasersegel ist noch für absehbare Zeit Utopie.

Ein normaler Kernreaktor ist zu schwer um ihn sinnvoll mit einem elektrischen Antrieb zu beschleunigen mit der Energie die er erzeugt wenn mich nicht alles täuscht vor allem läuft der 50-100 Jahre ohne Störung ?

Micha

Na da sind die Russen aber anderer Meinung, die werden so angetriebene Raumschlepper schon sehr bald im Weltraum haben, um damit z.B. Satelliten in geostationäre Orbits zu ziehen.  Dazu gibts hier im Forum einen Thread.

Diese Reaktoren sind vergleichsweise simpel aufgebaut und damit sehr störungssicher.

Wenn man sich mal anguckt, welche Beschleunigung ein TEM schaffen soll, dann hat Avatar allerdings recht

Denn das ist weit weit entfernt von dem, was wir bei diesem Thema brauchen.

Der TEM ist ja auch nicht für einen solchen Einsatz gedacht, zum Satellitentransport braucht es das nicht. Leistungsfähigere Modelle sind aber schon in der Entwicklung, das wird noch richtig spannend.

Basierend auf einem solchen Design ist eine interstellare Sonde jedenfalls in relativ kurzer Zeit realisierbar. Es würde mich wundern, wenn bei den Russen nicht auch jemand auf diese Idee gekommen ist. Sicher ist es richtig teuer, aber der russischen Regierung traue ich so ein Prestigeprojekt jederzeit zu. Man muß sich nur mal ansehen, was da gerade für Olympia an Milliarden verbaut wurde...

Der TEM ist ja auch nicht für einen solchen Einsatz gedacht, zum Satellitentransport braucht es das nicht. Leistungsfähigere Modelle sind aber schon in der Entwicklung, das wird noch richtig spannend.

Basierend auf einem solchen Design ist eine interstellare Sonde jedenfalls in relativ kurzer Zeit realisierbar. Es würde mich wundern, wenn bei den Russen nicht auch jemand auf diese Idee gekommen ist. Sicher ist es richtig teuer, aber der russischen Regierung traue ich so ein Prestigeprojekt jederzeit zu. Man muß sich nur mal ansehen, was da gerade für Olympia an Milliarden verbaut wurde...

Das klappt nicht, die Energiedichte bei so einem Kernreaktor ist viel zu dünn um ihn für einen elektrischen Antrieb zu benutzen, dann brauchst Du riesige Radiatoren um die Wärme abzuleiten, wir schreiben hier über Dutzende von Megawatt an Energie die wir brauchen.

Wir wären ja schon froh wenn wir eine Sonde auf 50...100 km/Sec im Sonnensystem beschleunigen könnten, das schaffen wir derzeit nur mit zeitraubenden swingbys um die großen Planeten. Ich glaube DS1 hat es mit nem Ionenantrieb auf 30 km/sec geschaft. Wir reden hier aber über eine Geschwindigkeit von MINIMAL 15000 km/sec.

Das wäre so als wenn wir aus einer klassischen Dampfmaschine einen Ferrari bauen wollten.

Micha

Ein normaler Kernreaktor ist zu schwer um ihn sinnvoll mit einem elektrischen Antrieb zu beschleunigen mit der Energie die er erzeugt wenn mich nicht alles täuscht vor allem läuft der 50-100 Jahre ohne Störung ?

Wobei die Beschleunigung am Start hier bei der Erde leicht sein dürfte. Da wird man sicher eine Methode finden ein Raumschiff auf Geschwindigkeit zu bringen. Im Worst Case bauen wir ein elektrisches Katapult auf dem Mond. Genügend Platz für Kondensatoren und SOnnenkollektoren ist ja vorhanden.

Die Beschleunigung, also Abbremsung, am Zielort wird um Größenordnungen schwieriger sein.

Da meine Suche nach "Fusion Driven Rocket" hier keinen Treffer ergab, nehme ich mal an, das ist hier neu und passt thematisch hierhin:

http://www.washington.edu/news/2013/04/04/rocket-powered-by-nuclear-fusion-could-send-humans-to-mars/

Den Hinweis fand ich gestern beim Surfen im Tesla-Motors-Club Forum, welches (natürlich!) auch einen SpaceX-Thread beherbergt. Nicht das SpaceX etwas mit dem Fusionsantrieb direkt zu tun hat, aber Elon Musk würde sich nicht beschweren, wenn er seine Kolonisten innerhalb von 30 Tagen zum Mars fliegen könnte... 

P.S. Hab gerade gesehen, es ist mir doch jemand hier knapp zuvorgekommen.... 

Übrigens, @Warp Antrieb/Harold White:

Ich hatte ja als das Papier gepostet wurde das Energieequivalent, was für das Feld gebraucht werden würde, ausgerechnet. (Es war ja von einen Equivalent von 700kg die Rede).

Unglücklicherweise hatte sich in meiner Berechnung ein schwerer Fehler eingeschlichen. Ich bin bei km geblieben, statt bei den SI üblichen m.

Somit würde der Antrieb nicht 60-70 TJ sondern noch gewaltigere 60 EJ benötigen. Ja, EXAJOULE.

Mehr als eine hypothetische Typ I Zivilisation auf der Kardashev Skala verbrauchen würde.

Übrigens, @Warp Antrieb/Harold White:

Ich hatte ja als das Papier gepostet wurde das Energieequivalent, was für das Feld gebraucht werden würde, ausgerechnet. (Es war ja vo neinen Equivalent von 700kg die Rede).

Unglücklicherweise hatte sich in meiner Berechnung ein schwerer Fehler eingeschlichen. Ich bin bei km geblieben, statt bei den SI üblichen m.

Somit würde der Antrieb nicht 60-70 TJ sondern noch gewaltigere 60 EJ benötigen. Ja, EXAJOULE.

Mehr als eine hypothetische Typ I Zivilisation auf der Kardashev Skala verbrauchen würde.

Ist das etwa ein Zitat von Mr.White? Wenn ja wäre ein Quelle sehr hilfreich. 

Zitat? Nein.

http://en.wikipedia.org/wiki/White%E2%80%93Juday_warp-field_interferometer

The NASA research team has postulated that modifying the geometry of exotic matter could reduce the mass–energy requirements for a macroscopic space ship from the equivalent of the planet Jupiter to that of the Voyager 1 spacecraft (~700 kg)[8] or less....

Und wieviel Energie das in J sind lässt sich ganz einfach mittels E=MC2 ausrechnen. 

Und der Vergleich mit einer Typ I Gesellschaft ist von mir selber. Allerdings gibt es Pulslaser, die PW Stärken erreichen.

http://www.shortnews.de/id/976558/durchbruch-bei-lasern-bella-laser-erreicht-ein-petawatt

Allerdings nur für 40 Femtosekunden, womit der Lichtpuls weniger als einen Millardstel Millimeter weit kam. 

Hat mich allerdings auf das hier aufmerksam gemacht.

http://en.wikipedia.org/wiki/Extreme_Light_Infrastructure