Space Elevator

Ah! Das ist also der Unterschied zwischen 1 Mio t und 1000 t: 30 mm und 30 Mikrometer! Extrem reißfest ist da offenbar gar kein Ausruck für;D Hoffentlich fliegt da kein Staubkorn gegen (100 Mikrometer).. Kennt jemand Links dazu?

Ich habe auf der ersten Seite dieser Diskussion auf die Seite von LiftPort verlinkt. Da gibt's unter anderem ein gutes FAQ...

Ansonsten gibt es noch ein Buch von Bradley Edwards zum Thema, 'The Space Elevator', sollte über amazon zu bekommen sein. Ich hab's selbst nicht gelesen, die Grundlagen findet man auch im Internet.

Was mir bei der Sache nicht gefällt (neben der Geschichte, dass ein solches "Seil" bisher eher nach Sci-Fi klingt) ist die Dicke von 30µm. Das Band/Seil wird also wie ein sehr breiter und gleichzeitig sehr dünner Anschnallgurt aus einem PKW aussehen. Hat da jemand mal gesehen, was passiert, wenn da am Rand eine kleine Kerbe drin ist? Genau. Das Teil reißt ohne Probleme auf.

Wie will man also das Band für den Aufzug vor Kerben und der damit verbundenen Schwächung schützen? Es reicht schon, wenn da ein Schwarm Vogel die "dünne" Seite übersieht und ein paar dutzend dagegen fliegen. Natürlich nicht beim erstes Mal, aber was sowas öfters passiert...  Man wird also die Ränder verstärken müssen, ohne dass die Masse deutlich dabei ansteigt.

Aber das ist ja nicht alles. Kann man das Seil, sprich die 100.000 km am Stück fertigen? Ich denke wohl eher nicht. Also wird man mehrere Teile fügen müssen. Da bleibt dann die Frage wie? Fügestellen neigen ja stark dazu Sollbruchstellen zu sein.

Wie kommt der Fahrstuhl an dem Band nach oben? Stellt man sich zwei Paare Räder vor, die von beiden Seiten gegeneinadern drücken, mit dem Band dazwischen? Sowas würde aber das Band zusätzlich gefährden, da die Rollen bestimmt nicht perfekt eben/rund und frei von Schmutz sind.

Es bleiben also noch einige Fragen übrig Wobei ein solcher Aufzug der Traum für alle Raumfahrer ist. Dann wäre es bis zum Mars nicht mehr weit.

Erstaunlich viel zu diesem Thema findet an auch in der Wikipedia!

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

In der Tat kann man so ein Seil oder Band mit Excel ganz gut durchrechnen. Natürlich reicht es nicht, das Band bis auf die übliche Höhe (36.000 km) geostationärer Satelliten zu bringen. Das Eigengewicht des Seils würde es glatt runterfallen lassen! Man kann das folgendermaßen verstehen: Geostationär heißt ja, dass die Fliehkraft alle Gegenkräfte gerade kompensiert. Beim 'Seil' zerrt aber auch noch das Gewicht des gesamten darunter liegenden Teils daran!

Im oberen Teil wiegt es nicht soviel (wegen der geringeren Schwerkraft), der Hauptanteil zieht 'unten', auf den ersten paar 1000 km. Deshalb auch der Gedanke, das Seil unten gaaanz dünn zu machen. Auf der anderen Seite ist die Belastung (Zugkräfte) in 36.000 km Höhe am größten, da hier das Gewicht des gasamten Seils wirksam ist....

Das Seilstück oberhalb von 36.000 km sorgt nun für den notwendigen 'Zug', da hier die Fliehkraft die Anziehungskraft überwiegt und nun langsam das Gewicht des Seils kompensiert wird. Man kann auch statt einer Seilverlängerung ein 'Gegengewicht' (im Wikipedia-Artkel steht: 'eingefangener Asteroid'!) verwenden. So kommt die Länge von nominell 100.000 km zustande (ich habe mit vereinfachten Annahmen etwa 150.000 km herausbekommen).

Ein Band mit einigen 10 Mikrometer Dicke (und etwa 1 m Breite) hat dann wirklich kaum 1000 t Masse (und wiegt an der schwersten Stelle in 36.000 km Höhe ca 500.000 N) Am Ende wiegt es dann natürlich nichts; nicht weil es da zuende ist, sondern weil es sonst ja herunterfallen würde....

Gute Punkte, Matthias. Es ist natürlich noch *sehr* viel Arbeit zu leisten, bis sowas tatsächlich gebaut werden kann, aber ich bin (fast) sicher, dass es irgenwann so weit sein wird, ob nun in 20, 50 oder 100 Jahren ist dabei zweitrangig.

So ein Aufzug könnte die Tranportkosten (nach NASA-Schätzungen) um einen Faktor 100 reduzieren, mal zahlt praktisch nur noch die Stromkosten.

Der springende Punkt ist wohl, wie man in den kommenden Jahren mit der Entwicklung der Carbon Nanotubes vorankommt; bisher läuft es, nach allem was ich gelesen hab, besser als erwartet.

Punkt 1 ist sicherlich das Material. Dann gibt es aber eine unglaubliche Menge von Effekten, an die man denken muss und die hier ja auch angesprochen werden (und auch auf den 'Marketing-Seiten' zukünftiger Hersteller : http://liftport.com/research1.php).

Wenn das Seil in der Atmosphäre gelegentlich kaputt geht, ist das wohl nicht so schlimm, dann läßt man das Seil einfach ein paar Kilometer ab; das kann man sich einige tausendmal leisten :-) Es sollten dabei aber keine 'Climber' mit wertvoller Fracht abstürzen.

Ob nicht Mikrometeoriten das gesamte Band sehr schnell durchlöchern können, weiß man wohl nicht. Sie durchlöchern das Band natürlich; die Frage ist nur, was das für dessen Stabilität bedeutet. Dieser Effekt wird natürlich weniger wichtig, wenn man das Band nach oben hin immer dicker macht....

Ich glaube, man sollte bei diesem Thema erst mal abwarten und Tee trinken..

Seil aus Nanoröhrchen kann schon auf längen von 1 meter oder noch länger versponnen werden.
http://www.pro-physik.de/Phy/External/PhyH/1,7615,2-2-174-0-1-display_in_frame-0-2,00.html?recordId=5436&table=NEWS&newsPageId=18297

Ist es eigentlich möglich an den Nanoröhrenseilen z.B. ein Stahlseilzu befestigen? Ich denke, wenn das möglich wäre könnte man auch theoretisch ein ganzen Gebäude um mehrere Seile zu errichten, denn das Gebäude muesste sich nicht selbst halten sondern es hält sich am Seil fest. Damit könnte man mehrere Magnetschwebebahn nach oben bauen und außerdem die Seile selber durch das Gebäude vor Mikrometeoriten etc schützen.
Denn wenn ein Seil sich selber halten kann, dann können viele Seile auch Bauwerke halten. (oder lasst uns mal nur von der technischen Möglichkeit sprechen, die Kosten wäre so astronomisch dass es sich kaum darüber zu reden lohnt )

Ich bin immernoch dafür das die Nasa ihr Geld lieber in so ein project stecken soll und damit meine ich das ganze Geld das jetzt für die Planung und bau eines neuen systems zur Mondlandung benötigt wird. Es ist gewagt, klar war das Space shullte auch. Der nutzen wenn es klappt ist aber unumstitten und ob 1 oder 3 Milliarden Dollar investiert werden müssen ist auch nebensachen wenn man die Shuttle kosten bedenkt und gegenrechnet das man z.b. auch Sattelieten mit dem Lift  transportieren kann, und somit mal eben die Kosten in einem Jahr wieder raus haben kann ! Wenn man die investitionen in die Forschung der Nato tubs um 1000% steigert haben wir in einem Jahr das richtige Material ! Über eure Kritiken würde ich mich freun !

Gruß

Poldie

jetzt möcht i a mal was wegen nano technik wissen: nano is doch gefählich oder so(?) hab i gehört und das die forscher des an fischen und so einem zeug ausprobiert haben
di sind alle gestorben. wieso? [smiley=huh.gif]

Ich glaube du bringst da irgendetwas durcheinander. Ein Nanometer ist eine Längeneinheit. Du kannst nicht sagen 'Nano[meter] ist gefährlich', das wäre so, als wenn du sagen würdest: 'Zenti[meter] ist gefährlich'.
Unter Nanotechnologie versteht man ziemlich kleine (kleiner als 100 Nanometer) große Strukturen herzustellen. Ich weiß nicht was man da mit Fischen probieren will. OK, man kann versuchen ihnen kleine Miniroboter ins Blut zu spritzen, die irgendetwas machen. Diese müssten dann so klein sein, dass es sich um Nanotechnologie handeln würde. Meinst du vielleicht so etwas, oder brings du das vielleicht mit Genmanipulation oder so durcheinander?

Ist es eigentlich möglich an den Nanoröhrenseilen z.B. ein Stahlseilzu befestigen? Ich denke, wenn das möglich wäre könnte man auch theoretisch ein ganzen Gebäude um mehrere Seile zu errichten, denn das Gebäude muesste sich nicht selbst halten sondern es hält sich am Seil fest. Damit könnte man mehrere Magnetschwebebahn nach oben bauen und außerdem die Seile selber durch das Gebäude vor Mikrometeoriten etc schützen.
Denn wenn ein Seil sich selber halten kann, dann können viele Seile auch Bauwerke halten. (oder lasst uns mal nur von der technischen Möglichkeit sprechen, die Kosten wäre so astronomisch dass es sich kaum darüber zu reden lohnt )

Das "Gebäude" wäre doch unheimlich schwer!!! Alleine hierdurch dürfte es doch eigentlich gar nicht möglich sein, so wie du es vor hast.

Wie gesagt, man könnte dann hat auch unendlich CNT-Seile spannen, so viele wie halt benötigt werden um ein Bauwerk zu halten.

Ich stelle mir das so vor:
Viele Seile in der Mitte halten das Bauwerk. Um die Seile herum ist eine Wand, hinter der Wand sind 4 Magnetschwebebahnen (am besten in einem Vakuum, damit sie schneller senkrecht fahren können). Darum kommt dann natürlich noch eine Wand, welche speziell gegen Mikroasteroiden verstärkt wird.

Das kann ich mir absolut nicht vorstellen, das das funktioniert. Du musst dir nur mal vorstellen, wie schwer das ist.

Aber mal etwas ganz anderes: Mal angenommen die ganzen besprochenden Probleme wären bewältigt und man könnte auch einen so langen Fahrstuhl bauen. Wie installiert man ihn??
Zum einen wäre er zu schwer, um ihn auf einen Mal ins All geschossen zu kriegen. Zum anderen: Während man nach oben fliegt ihn an eine Rolle abrollen wird wohl schwer gehen . Wenn man ihn ab eine bestimmte Höhe auswirft, sodass das eine Ende zur Erde fällt und das andere ins All driftet dürfte ja auch nicht so einfach sein. Zumal das Seil ja nach eurer Aussage verglühen würde.
Also wie soll das gehen??

MfG
M.A.

Bin mir nicht sicher ob deine Fragen nicht hier alle schon beantwortet werden aber ich erkläre es gerne mal.
Das erste Seil wird mit einer schwerlastrakete ins all geschossen ca. 50 Tonnen, das Seil wird dann in einer Geostationären orbit in beide Richtungen ausgebreitet da sich das Seil genauso schnell bzw. ein bisschen schneller wegen der höhe wie die erde bewegt wird es auch nicht verglühen wenn man es herunterläßt an einem Gewicht mit z.b. steuerdüsen. Die andere Seite drifftet ähnlich ins weltall. Wenn dann das seil dann auf einer Plattform im Wasser verankert ist wird der erste fahrstuhl mit einem zweitem Seil nach oben fahren usw. Evtl. muß aber erst eine zweite Rakte starten um mehr masse an das andere ende im all zu befestiegen um den ersten Fahrstuhl auch wirklich halten zu können.Ich hoffe ich konnte deine Frage beantworten oder fehlt da noch was ?

mfg

Poldie

Ich meine natürlich das erste richtiege Project und nicht das mit dem Gebäude um den Seil bauen .... ! Das wir meinermeinung nach nicht möglich sein !

Also wie soll das gehen??

Wie wär's wenn du dir mal die in dieser Diskussion angegebenen Links anschaust? Da gibt's FAQs etc.

Ich will eben nochmal einen Vergleich ziehen, da ich gerade ein Bericht im TV sehe über die ISS die baukosten wenn sie überhaupt fertig werden sollte beträgt 200 Milliarden Dollar.


Ich bin fest davon überzeugt das man mit forschungsmitteln in der höhe 100 Milliarden de Space lift bauen kann was Forschung, Material, errichtung angeht ! Dann kommt nur noch der Betrieb und die Warung dazu, sage ich mal unwarscheinliche Summe 1 Milliarde pro Jahr !  Der rest ist dann Material entwicklung ISS Module ( 100 Mrd )

Ist da wer meiner Meinung ?

Hallo, ich hatte hier schonmal einen Beitrag zum Lift reingestellt, nur leider finde ich ihn einfach nicht wieder

Hier alle infos zu so einem Weltraumlift:

http://de.wikipedia.org/wiki/Weltraumlift

Was halte davon ?

Der Nutzen wäre unvorstellbar groß, wenn man überlegt was die Tranksportkosten angeht.
Meiner Meinung nach sollte die ISS nicht weitergebaut werden sondern nur am leben erhalten werden. Das Nasa Programm zur Mondbasis sollte auch erstmal auf eis gelegt werden bis so ein System zu verfügung steht wenn es möglich wäre. Das Problem liebt noch am Nanaseil das eine gewisse zugkraft haben muß, die Forscher sind aber sicher das in ein paar Jahren diese Reißfeste erreicht wird.

Was meint ihr was nutzen, kosten und sicherheit angeht ?

Ich finde das alleine mit den Shuttlekosten so ein Projekt ermöglicht werden kann.



Grüße

Poldie

Nichts

Mit einem Weltraumlift kann man Lasten nur an einem Punkt im GEO transportiern und das ist nicht gerade sinvoll.

Im Gegensatz zu "Halbtoter" finde ich die Idee faszinierend, allerdings stehen einer Realisierung noch enorme Probleme im Weg. Und die Kosten lassen sich im Moment gar nicht abschätzen, denn das gesamte Material sowohl für die Strecke GEO-Erde als auch für für die Gegenstrecke über den GEO hinaus muß ja erst mal in den GEO gebracht werden - und dafür bräuchte man wohl wieder normale Raketen.

Aber nehmen wir einmal an, dieser Lift wäre vorhanden. Dann könnte man nicht nur alle Anwendungssatelliten für Kommunikation, Wetterbeobachtung etc., die auf diesem Orbit kreisen, günstig nach oben bringen, sondern auch alle anderen Ziele im All 'relativ' leicht erreichen. Die Energie, bzw. die Geschwindigkeitsänderung 'Delta V', die man braucht um vom GEO zum Mond oder den Planeten zu gelangen, ist sehr gering. Selbst auf eine niedrige Umlaufbahn kommt man vom GEO sehr viel einfacher als von der Erdoberfläche.

Aber wie gesagt, ws muß noch ein ganzer Berg von technischen Problemen gelöst werden, bevor man überhaupt an eine Realisierung denken kann. Ich halte deshalb einen möglichen Termin von 2100 für wesentlich realistischer als 2020.

Hallo
also ich finde das mit dem Weltraumaufzug nicht so toll, weil:
- man muss trotz alledem die Fluchtgeschwindigkeit von 11,2 km/s erreichen, was ich mir schwierig vorstelle(was es ja so schon ist)
- man wäre nicht wirklich flexibel, da man das Seil  nicht an jede Stelle bringen kann
- Schlüsseltechnologien im Übergangsbereich Luftfahrt <-> Raumfahrt könnten vernachlässigt werden(nur weil´s billger ist  :-?)
- bei anderen Technologien steckt mehr Potential für die Materialforschung und anderen Forschungen, da es auch für andere Sachen eingedetzt werden kann(breiteres Anwendungsgebiet)

Ich finde es ist eine billige Alternative. Für Weltraumtourismus ist es bestimmt eher interresant oder für Höhenforschung.
Es müsste was geben was flexibler und zu gleich stabil ist. Es müsste etwas sein das
die Gravitation aufheben kann. Die magnetische Kraft ist viel stärker als die Gravitation(vielleicht nach der M-Theorie auch nicht)  also muss es was geben, dass das  problemlos kann.
Ach man wieso gibt´s das nicht schon?!  :'(
Ich glaube das es hier womöglich noch Dinge gibt, im Bereich der Physikalischen Grundlagen, die für die Schlüsseltechnologie notwendig sind.  
Trotz alle dem ist der Weltraumlift eine interresante Idee.  

Aber wie gesagt, ws muß noch ein ganzer Berg von technischen Problemen gelöst werden, bevor man überhaupt an eine Realisierung denken kann. Ich halte deshalb einen möglichen Termin von 2100 für wesentlich realistischer als 2020.

Zustimmung. Mit einer Anmerkung: man kann davon ausgehen, dass zu diesem Zeitpunkt bereits fortschrittliche Antriebstechnologien existieren, so dass dann ein Weltraumlift womöglich gar nicht mehr gebraucht wird.

Hallo
also ich finde das mit dem Weltraumaufzug nicht so toll, weil:
- man muss trotz alledem die Fluchtgeschwindigkeit von 11,2 km/s erreichen, was ich mir schwierig vorstelle(was es ja so schon ist)

Das ist ja der Sinn des Weltraumlifts, dass man automatisch die nötige Geschwindigkeit erhält, wenn man damit hochfährt.

Die magnetische Kraft ist viel stärker als die Gravitation

 

Moin Poldie,

ich habe mir erlaubt den Titel einigermassen lesbar zu ändern.

Gefragt hattest Du am 1. Mai 2005 unter: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3573.0


Jerry

Bricktop:

Das ist ja der Sinn des Weltraumlifts, dass man automatisch die nötige Geschwindigkeit erhält, wenn man damit hochfährt.

So ist es, allerdings hat man nur im GEO die richtige Geschwindigkeit. Ein 'Ausstieg' aus dem Fahrstuhl ist also nur im GEO möglich.

Ich habe mal in einem meiner frühen Werken nachgeschlagen: für einen Flug vom GEO in eine Mondumlaufbahn (100 km Höhe ) beträgt der Antriebsbedarf (delta v man kann davon ausgehen, dass zu diesem Zeitpunkt bereits fortschrittliche Antriebstechnologien existieren, so dass dann ein Weltraumlift womöglich gar nicht mehr gebraucht wird.) ca. 2,75 km/sec. Das läßt sich mit einer relativ kleinen Antriebsstufe bewältigen.

Für einen Flug zu den Planeten ist der Antriebsbedarf auch kaum höher, allerdings nur bei einer energetisch günstigen Flugbahn (Hohmann-transfer), die lange Flugzeiten bedeutet. Wenn mans schneller will, muß man natürlich mehr 'pusten'...

Für einen Flug vom GEO in eine niedrige Umlaufbahn (150 km Höhe, Bahnneigung 0°) beträgt das delta v 3,9 km/sec. Für höhere Inklinationen allerdings mehr, aber immer noch viel weniger als von der Erdoberfläche.

Und um einen Satelliten vom GEO-Bahnhof zu einer anderen Position im GEO zu befördern, reicht ein Antrieb von ganz wenigen m/sec. Im Prinzip eine Pistole mit 2 Schuß...

man kann davon ausgehen, dass zu diesem Zeitpunkt bereits fortschrittliche Antriebstechnologien existieren, so dass dann ein Weltraumlift womöglich gar nicht mehr gebraucht wird.

Woran denkst Du da? Bin gespannt....

Upps, bitte im zweiten Absatz in der Klammer das versehentlich eingefügte Zitat von Bricktop(siehe unten) überlesen.

Sorry
roger50