Space Elevator

@runner

Warum sollte Energieversorgung kein Problem sein? Das kann ich aus deinem Beitrag nicht entnehmen.

Bei aller Euphorie zu diesen Thema sollten mal alle Kosequenzen bedacht werden.

So ein Seil, daß durch die Fliegkraft nach außen gezogen wird, ist außerst instabil. Es müßte extrem aufwendig stabilisiert werden. Wenn man die Schwingungen nicht ständig in Griff hat, ist nicht mehr zu kalkulieren, was mit dem Ding passiert.

Bis jemand das Gegenteil beweist ist das nicht mehr als Scince Fiction.

Naja, mir erscheint es so, als sei das Seil schwerer zu entwickeln.

Auf der Erde haben wir nichts vergleichbares je gebaut.

Laser haben wir schon 100erte gebaut, also schon einen gewissen Grad an Erfahrung.
Ausserdem profitiert das von der Energieforschung, und unabhängig von der Space-elevator-Forschung wird die Arbeit daran fortgesetzt und weiterentwickelt.

Wie ist das jetzt eigentlich mit der Stärke?

Ursprüngliuch hat man CNT eine Stärke von 100-120 GPa vorausgesagt, wovon jedoch momentan 70% als Materialfehler draufgehen würden...

Danach kam eine Meldung, es sei endlich gelungen, lange CNT herzustellen, länge im Makroskopischen Bereich - also groß genug um sie zu verweben.

Darauf hallte es in den News wieder die Runde, ein Forscherteam seie auf einen Clue gekommen, wie man Materialfehler drastisch reduzieren könne.

Wann wird man mit Sicherheit prognostizieren könmnen, ob CNT nun der geeignete Stoff mit genug (62GPa) Tragkraft und industriell möglich herzustellen sind?

Ein Material, daß sehr hart und spröde ist taugt nicht für ein "Seil". Es wäre dann eher eine Stange, die zwar Stahl zerschneidet, aber bei einem Schlag wie Glas zerspringt.

Ich gehe mal davon aus, daß diese Nanoröhrchen ähnliche Eigenschaften wie Diamat besitzen würden.

Ich gehe mal davon aus, daß diese Nanoröhrchen ähnliche Eigenschaften wie Diamat besitzen würden.

Mal probiert einen Diamanten mit einem Schlag wie Glas zerspringen zu lassen?

Also davon abgesehen, dass Dein Vergleich für das was zu sagen wolltest unpassend ist, trifft er auch nicht zu. Bei den CNT geht es um Zugfestigkeit und nicht um große Härte, welche Diamanten auszeichnet.

Mahlzeit!

... Ich gehe mal davon aus, daß diese Nanoröhrchen ähnliche Eigenschaften wie Diamat besitzen würden.

Nein:
Diamant
Kohlenstoffnanoröhren
Sie bestehen zwar beide aus Kohlenstoffatomen, aber Graphit und Fullerene auch und sie haben auch keine ähnlichen Eigenschaften wie Diamant. Es kommt auf die Anordnung der Atome an.

@klausd: Diamant ist spröde, aber ich würde aus naheliegenden Gründen ganz bestimmt nicht mit einem Hammer draufhauen um es auszuprobieren.


Gruß
Peter

@klausd: Diamant ist spröde, aber ich würde aus naheliegenden Gründen ganz bestimmt nicht mit einem Hammer draufhauen um es auszuprobieren.

Ich meine nur das ein Diamant nicht gleich wie Glas zersplittert nur weil man mal drauf tritt. So empfindlich sind die nun auch wieder nicht.... Von einem Hieb mit dem Hammer bin ich mal nicht gleich ausgegangen, das könnte in der Tat unerfreuliche Resultate liefern. 

Mal probiert einen Diamanten mit einem Schlag wie Glas zerspringen zu lassen?

Leider habe ich nicht allzuviele davon. Diamant gibt aber nicht nach. Er besitzt keine federnden Eigenschaften.

Ob diese Nanoröhrchen sich billig genug herstellen lassen um daraus ein Seil zu fertigen , möchte ich mal dahinstellen. Ehrlich gesagt, ist mir auch nicht klar, mir welchen Verfahren dies Großtechnisch bewerkstelligt werden kann.

Im Grunde ist ja noch nicht mal Diamant als Werkstoff völlig erforscht. So soll es Kohlenstoffverbindungen in Kometen etc. geben, die eine noch 10 mal höhere Härte als Diamant besitzen. Mag sein, daß diese Röhrchen eine hohe Zugfestigkeit haben. Aber harte Materialien sind in aller Regel auch sehr spröde.

Die Tragfläche eines Flugzeugs bricht nur deshalb nicht ab, weil sie federt. Sie kann stoßartigen Belastungen nachgeben, ohne daß dabei die strukturelle Integrität zerstört wird. Ein solches "Seil" müßte auch sehr elastisch sein.

Kann ein Seil aus Nanoröhrchen mit den Eigenschaften eines Seiles aus Nylon oder Keflar mithalten ? (Zugfestigkeit, Elastizität, Biegbarkeit, Gewicht )

Mahlzeit!

... Ehrlich gesagt, ist mir auch nicht klar, mir welchen Verfahren dies Großtechnisch bewerkstelligt werden kann. ...

Das Werk wird bereits gebaut:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffnanor%C3%B6hre#Industrielle_Verwirklichung

Elastisch sollte so ein Seil nach Möglichkeit nicht sein. Es soll ja eine definierte Länge haben und nicht mal kürzer oder länger sein. Aber abgesehen von den Material- und anderen Problemen wurde ja schon weiter oben festgestellt, daß die Realisierung eines solchen Aufzugs schon aus politischen Gründen der Sicherheit scheitert.

Glas läßt sich zum Beispiel auch prima biegen. Bestes Beispiel sind Glasfaserleitungen. Und Kohlenstoffnanoröhren sind nochmal um mehrere Größenordnungen dünner.


Gruß
Peter

Mag sein, daß diese Röhrchen eine hohe Zugfestigkeit haben. Aber harte Materialien sind in aller Regel auch sehr spröde.

Wer sagt denn, dass die hart sind?

Elastisch sollte so ein Seil nach Möglichkeit nicht sein. Es soll ja eine definierte Länge haben und nicht mal kürzer oder länger sein.

Ich spreche hier von der Elastizität einer Autofeder, Stahlblattfeder etc. und nicht der eines Gummibandes.

Wer sagt denn, dass die hart sind?

Das war eine reine Vermutung von mir. Wie hart ist denn das Material ?

Soweit ich gelesen habe wird der Hauptanwendungsbereich im Moment die Elektronik werden. Man darf abwarten, was dieser neue Werkstoff in der Zukunft bringen wird ....

Diesen Monat soll wieder die Space Elevator Games in der Mojave-Wüste stattfinden. In der Nähe des Flugforschungszentrums Dryden am Luftwaffenstützpunkt Edwards stellen sich drei Teams dem Wettbewerb. Da ich mit dem Thema nicht so vertraut bin, hier für alle Interessierten die Links dazu.

http://derstandard.at/1256744030820/USA-Tests-fuer-Entwicklung-von-Weltraumaufzuegen
http://www.merkur.de/2009_42_Fahrstuhl_ins_All.37754.0.html?&no_cache=1

Der zweite Artikel ist noch aus dem Oktober aber etwas ausführlicher.

Wann findet denn ein Wettbewerb für das Seil (Material) statt??

Irgendwie wird das ganze unübersichtlich - zumindest scheint's mir so...

N'abend,

wie es scheint ging es heute schon los.
JUST THE FACTS
Termin:       November 4, 2009
Ort:             NASA Dryden Flight Research Center,
                   Edwards Air Force Base, Mojave, CA
Teilnehmer:  3 Qualified Teams:
                   KC Space Pirates, LaserMotive, USST
Höhe:          1 km vertical raceway,
Antrieb:       laser-powered vehicles
Preis:          $2,000,000 Total prize purse (two levels)

Ein paar mehr Infos gibt es hier:
http://www.spaceelevatorgames.org/

Das Seil ist an einem Hubschrauber befestigt. Das war ja eigentlich nicht die Idee.

Wer ins All will, muß extrem beschleunigen. Wenn man zu langsam ist, fällt man einfach herunter. Daran ändert auch das Seilkonzept nichts.

Wer zudem noch in einen anderen Orbit will, muß nochmal viel Energie aufwenden um dort hin zu gelangen.

Meine Meinung : Theorie gut, aber als Space Elevator nicht machbar !

Wieso muss man denn "stark beschleunigen", wenn man ins All will? Ganz prinzipiell: man kann auch gemächlich beschleunigen. Außerdem hat das nichts mit dem Space Elevator zu tun. So ein Fahrstuhl ist nichts anderes als ein hoher hoher Berg. Wenn ich auf einen Berg steige, beschleunigt mich die Erde auch "einfach" mit. Natürlich gilt weiterhin Energie- und Drehimpulserhaltung. Aber "wie schnell" ich aufsteige, hat nichts mit der Geschwindigkeit im Orbit zu tun. Auch wenn ich langsam aufsteige und sogar pausen einlege, komme ich am Ende oben an.


Und zu Orbitmanövern: nein, die brauchen nicht viel Energie verglichen mit einem Start. Inklinationsmanöver sind aufwändig, aber nicht pauschal alle Manöver da oben. Der Aufstieg aus der Gravitationssenke Erdeoberfläche-Orbit kostet viel Energie.

ja , natürlich hast Du recht.

Es ist nur eine merkwürdige Vorstellung, daß das auch ganz langsam funktioniert.

Für eine Spaceelevator gilt eigentlich, dass Auf- und Abfahrten koordiniert werden müssten. Nutzlast, Elevator und Erde bilden ein rotierendes System, in dem der Drehimpuls konstant bleibt. Für jedes bisschen Masse, dass man an ihm herauf transportiert, verlangsamt sich die gesamte Rotation. Für den elastischen Elevator hätte das dann zur Folge, dass sein "Gipfel" allmählich zurückfällt. Ausgleichen könnte man das, indem man gleichzeitig (oder zeitnah) eine gleichgroße Masse wieder hinunter transportiert. Nur, wir wollen in der Raumfahrt ja etwas hinauf transportieren und kein Nullsummenspiel spielen.

Hallo,

anders gesagt: Es treten Coriolis-Kräfte auf, wie bei allen bewegten Massen in rotierenden Systemen. Und wie man die ausgleichen will ist mir auch nicht so ganz klar, selbst bei einer gleichzeitig herabfahrenden Gegenmasse würden diese Kräfte auftreten und an dem Kabel zerren, dann immerhin in jeweils entgegengesetzte Richtung, aber leider nicht am selben Ort zur gleichen Zeit.

Gruß,
Jan

Wenn am Ende des "Seils" eine Masse befestigt ist zieht diese das Seil straff. Wenn nun etwas an dem Seil nach oben befördert wird wird das Seil gebremst und die Masse am Ende fällt ein Stück hinter seinen Befestigungspunkt auf der Erde zurück. Am Befestigungspunkt unten treten dann ein bischen höhere Kräfte auf um die Masse am Seilende wieder zu beschleunigen.
Ich würde sagen man braucht kein Antrieb am Seilende oder abwärtsfahrende Massen am Seil.
Das hatten wir hier auch schon mal weiter vorne, habs nur gerade nicht gefunden.

Das würde aber vermutlich zu unkontrollierbaren Schwingungen (nicht nur des Seils sondern auch der Endmasse) führen. Ich fürche so einfach ist das nicht...

Das würde aber vermutlich zu unkontrollierbaren Schwingungen (nicht nur des Seils sondern auch der Endmasse) führen. Ich fürche so einfach ist das nicht...

Unkontrollierbare Schwingungen der Erdmasse? 
Die Erde ist so schwer, da schwingt nix wegen eines kleinen Seils dran ...

Das Seil schwingt sicherlich recht erheblich aber aus den verschiedensten Gründen. Das ist definiv ein Problem was man beachten muss.

Der Gesamtdrehimpuls bleibt erhalten. Wenn wir Masse nach oben bringen, wird das gesamte System aus Elevator und Erde langsamer rotieren. Da zuerst der Elevator selbst verlangsamt wird, treten erstmal nur große Kräfte innerhalb auf. Aber so wirkt das ganze dann natürlich auch auf die Erde zurück. Insgesamt rotiert das System langsamer mit jedem Kilogramm, das oben ankommt.

Wenn man das dann weiter spinnt und wir "riesige" Strukturen im All errichten, hätte das irgendwann mal einen echten Effekt und würde die Erde verlangsamen.

Unkontrollierbare Schwingungen der Erdmasse? 
Die Erde ist so schwer, da schwingt nix wegen eines kleinen Seils dran ...

Das Seil schwingt sicherlich recht erheblich aber aus den verschiedensten Gründen. Das ist definiv ein Problem was man beachten muss.

ENDmasse, nicht ERDmasse  Dass da die Erde nicht aus der Bahn rollt ist schon klar!