Space Elevator

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #475 am: 10. Februar 2010, 07:59:36 »
Und wenn auch mal eine weitere Quelle benötigt wird, neben unseren Ausführungen zu dem Thema:
http://wiki.spaceelevator.com/@api/deki/files/9/=472Edwards.pdf

Zitat
When the end of the cable is anchored all of the angular momentum that will be supplied to spin up the spacecraft and cable will come from the Earth through tension in the cable. Prior to the cable touching down we will need to supply the required orbital angular momentum with the use of rockets on the spacecraft.
Sobald das Ende des Kabels (auf der Erde) verankert ist, wird der gesamte Drehimpuls zur Beschleunigung von Fahrzeugen und Kabel von der Erde kommen, durch die Spannung im Kabel. Vor der Verankerung am Boden muss der Drehimpuls durch Raketentriebwerke zugeführt werden.
« Letzte Änderung: 10. Februar 2010, 08:30:00 von Schillrich »
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Offline Pham

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Re: Space Elevator
« Antwort #476 am: 10. Februar 2010, 08:52:36 »
Und wenn auch mal eine weitere Quelle benötigt wird, neben unseren Ausführungen zu dem Thema:
http://wiki.spaceelevator.com/@api/deki/files/9/=472Edwards.pdf

Zitat
When the end of the cable is anchored all of the angular momentum that will be supplied to spin up the spacecraft and cable will come from the Earth through tension in the cable. Prior to the cable touching down we will need to supply the required orbital angular momentum with the use of rockets on the spacecraft.
Sobald das Ende des Kabels (auf der Erde) verankert ist, wird der gesamte Drehimpuls zur Beschleunigung von Fahrzeugen und Kabel von der Erde kommen, durch die Spannung im Kabel. Vor der Verankerung am Boden muss der Drehimpuls durch Raketentriebwerke zugeführt werden.

Das Gesamtsystem verändert sich durch eine verankerung auf der Erde derart, dass der Schwerpunkit des systems etwas oberhalb des GEO sein kann(soll).
Dadurch wird das Seil tatsächlich gespannt (das heißt es wirkt eine Zugkraft auf die Verankerung) und eineaufwärtsfahrende Masse zieht nicht den Gesamtschwerpunkt unter den GEO.
Über die Zeit bleibt es dann in Etwa gleich, da die Aufzüge auch wieder abwärts fahren .. wenn auch mit druchschnittlich weniger Masse in den ersten Jahren(Jahrzehnten).
Müssten wir allein dem gesunden Menschenverstand vertrauen, so wäre die Welt noch immer eine Scheibe.

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #477 am: 17. Februar 2010, 14:17:32 »
Hallo,

ich habe mich noch ein wenig mit der Orbitmechanik beim Bau eines Space Elevators beschäftigt. In Teilen macht es die Physik uns doch etwas einfacher als gedacht, im Ganzen ändert sich aber "nichts"  ;).

Hier der Teil, wo es einfacher wird:

Wir hatten bereits diskutiert, dass Baustation+Seil im GEO bei wachsendem Seil durch Drehimpulserhaltung immer langsamer (eigen)rotieren:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4649.msg130025#msg130025
Wir hatten geschlossen, dass für eine konstante Ausrichtung des Seils zu Erde an dessem Ende ein kleiner Antrieb notwendig ist, welcher über den Hebelarm des Seils fortlaufend Drehimpuls in das gesamte Konstrukt "pumpt" und das wachsende Seil unter der Station hält.

Ab einer gewissen Länge brauchen wir diesen Antrieb am Hebelende nicht mehr. Das kugelsymmetrische Gravitationsfeld der Erde übernimmt durch das wirkende Gravitationsmoment auf einen ausgedehnten Körper.
Der untere Teil des Kabels ist näher an der Erde als der obere Teil und spürt eine etwas höhere Gravitationskraft als der obere Teil. Solange das Kabel perfekt senkrecht ist, ist der Effekt momentenfrei. Durch die sinkende Eigenrotation des wachsenden Kabels wird es aber aus der senkrechten ausgelenkt. Jetzt erzeugen die ungleichen Kräfte unten und oben ein Rückstellmomenten, welches versucht das Kabel wieder in die Senkrechte zu ziehen.
Wenn man die beteiligten Massen, die Wachstumsrate und den Auslenkwinkel passend steuert, führt so das Gravitationsmoment den Drehimpuls hinzu und richtet das Kabel "von selbst"* (fast) senkrecht aus.
Nur in der Anfangphase, wenn das Kabel noch kurz ist (und damit das erzeugbare Gravitationsmoment gering), muss über eine gesondertes System künstlich dieser Drehimpuls für die Eigenrotation erzeugt werden. Man könnte das durch einen Antrieb am Seilende erzeugen, oder aber man spinnt die Station anfangs so auf und koordiniert das Abspulen der ersten Etappe so, dass am Ende genau die richtige Orientierung und Eigenrotation heraus kommen.

*"von selbst" kommt natürlich nichts ...


Zu dem Teil "... im Ganzen ändert sich aber nichts" komme ich gleich ;).
« Letzte Änderung: 18. Februar 2010, 13:27:03 von Schillrich »
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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #478 am: 18. Februar 2010, 09:41:02 »
Den angesprochenen Drehimpulsgewinn der Eigenrotation aus dem Gravitationsmoment "bezahlt" das wachsende Seil aus dem Drehimpuls des Orbits. Das Seil wird durch diesen Transfer des Impulses auf seinem Orbit also langsamer und sinkt ab. Um das auszugleichen, muss wieder extern Drehimpuls hinzugefügt werden durch einen Antrieb, diesmal am Schwerpunkt. In der Summe schenkt einem die Natur nichts, den gesamten zusätzlichen Drehimpuls zwischen Anfang und Ende des Abspulens müssen wir extern hinzufügen.

Wirklich anschaulich ist es auf den ersten Blick nicht sondern nur formal verständlich, dass aus der Drehimpulserhaltung des Gesamtsystems eine Abbremsung erfolgt. Ich werde mal versuchen es greifbar zu machen, auf Ebene der wirkenden Kräfte.
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runner02

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Re: Space Elevator
« Antwort #479 am: 24. Februar 2010, 08:32:41 »
http://www.spacedaily.com/reports/A_Stellar_Metal_Free_Way_To_Make_Carbon_Nanotubes_999.html

auch wenn hier nicht direkt als Anwendungsmöglichkeit angesprochen:

Wissenschaftler haben bei Experimenten über die Bildung von Supernovae entdeckt, dass man CNT auch ohne Metallkatalysatoren herstellen kann.

Kohlenstoff, Kohlenmonoxid und Wasserstoff formten überraschenderweise von selbst 'Carbon-Whiskers' (engl. C-Schnurrhaare).
Ob diese Schnurrhaare stärker sind, als CNT, konnte ich leider nicht herauslesen.
Allerdings meine ich gelesen zu haben, dass 'darin' (?) CNT vorkommen und die Struktur verstärken...

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #480 am: 26. Februar 2010, 21:15:03 »
Ich wollte ja noch etwas zu den wirkenden Kräften beim Abrollen sagen, die den Drehimpulsaustausch besorgen und letztendlich das Konstrukt im Orbit bremsen.

Wenn man sich vorstellt, dass an den beiden Enden eines vertikal abrollenden Seils zwei große Endmassen sind, dann werden die wirkenden Kräfte (Garvitation + Fliehkraft) durch diese Massen bestimmt und greifen an diesen an.

Durch das Abrollen und die Konstanz des Drehimpulses der Eigenrotation des Seils verlangsamt sich diese Eigenrotation und die untere Masse am Seil eilt voraus und die obere Masse eilt nach. Es wird quasi aus der Vertikalen in die Horizontale gezogen.

Bei der unteren Masse gilt:
[tex]F_{_G}>F_{_F}[/tex], die resultierende Kraft ist radial nach innen gerichtet und zieht die Masse nach unten und hinten.

Bei der oberen Masse gilt:
[tex]F_{_G}<F_{_F}[/tex], die resultierende Kraft ist radial nach außen gerichtet und zieht die Masse nach außen und hinten.

Das Wechselspiel aus nach unten und oben ziehenden Kräften führt dazu, dass sich das Seil von selbst wieder vertikal ausrichtet, was gleichbedeutend damit ist, dass seine Eigenrotation immer weiter angeregt/erhalten wird und es so Drehimpuls in der Eigenrotation gewinnt. Aber beide Kräfte haben jeweils auch eine Komponente, die nach hinten gerichtet ist und so die Massen im Orbit abbremsen. Der Gewinn an Eigendrehimpuls wird also aus dem Drehimpuls des Orbits bezahlt.
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Re: Space Elevator
« Antwort #481 am: 10. März 2010, 18:19:44 »
Zitat
Das Wechselspiel aus nach unten und oben ziehenden Kräften führt dazu, dass sich das Seil von selbst wieder vertikal ausrichtet, was gleichbedeutend damit ist, dass seine Eigenrotation immer weiter angeregt/erhalten wird und es so Drehimpuls in der Eigenrotation gewinnt. Aber beide Kräfte haben jeweils auch eine Komponente, die nach hinten gerichtet ist und so die Massen im Orbit abbremsen. Der Gewinn an Eigendrehimpuls wird also aus dem Drehimpuls des Orbits bezahlt.

Es stellt sich mir auch die Frage nach der Gesamtlänge des Konstrukts. Um einen geosynchronen Umlauf zu erhalten müsste das Seil mindestens über den geostationären Orbit reichen. Und zwar so weit, daß der Masseschwerpunkt außerhalb des Geo's liegt.

Fährt nun ein Lift nach oben, wird logischerweise die Kopfstation abgebremst. Sie bleibt zunächst etwas hinter der geostationären Position zurück. Da das System aber wie ein Pendel wirkt, ist irgendwo der Punkt erreicht, an dem die Kopfstation, gezogen durch die Erdrotation, wieder vor den Geostationären Punkt schwingt. Zu diesem Zeitpunkt müßte ein zweiter Lift erfolgen, der den Schwingungsimpuls des Maximums zum horizontalen beschleunigen ausnutzt und damit die Schwingungsspitzen neutralisiert. -> Auslöschung der entstehenden Welle durch Interferenz (http://de.wikipedia.org/wiki/Interferenz_%28Physik%29

Dabei stellt sich mir die Frage nach dem Aufbau der Konstruktion. Das Prinzip, mit einem dünnen Seil ein dickeres hochzuziehen, wird hier wohl nicht funktionieren, da das dünne Seil durch sein Eigengewicht reißen würde.

Offline trallala

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Re: Space Elevator
« Antwort #482 am: 10. März 2010, 18:29:04 »
Dabei stellt sich mir die Frage nach dem Aufbau der Konstruktion. Das Prinzip, mit einem dünnen Seil ein dickeres hochzuziehen, wird hier wohl nicht funktionieren, da das dünne Seil durch sein Eigengewicht reißen würde.

Man kann aber an dem dünnen Seil ein weiteres dünnes Seil hochziehen. Und dann noch eins usw. bis man eine ausreichende Stabilität hat.
EIN monolitisches Seil ist aus Sicherheitsaspekten eh kritisch.
Wir hatten dazu auch mal ein Paper hier weiter vorne.

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #483 am: 10. März 2010, 18:58:00 »
Hallo Sylvester,

ich weiß noch nicht so genau warum du mich zitiert hast. Mein Beitrag beschäftigte sich mit der Aufbauphase und der Dynamik des Systems dabei.
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Re: Space Elevator
« Antwort #484 am: 10. März 2010, 19:16:38 »
Hallo Daniel,

ich wollte nur mal auf die Geschichte mit dem "bezahlen des Drehimpulses" eingehen, da ich denke, daß es einen Rückschwingeffekt gibt, den man nutzen muß um das System wieder ins Gleichgewicht zu bringen.

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #485 am: 15. März 2010, 10:17:44 »
Hier noch eine "qualitative" Grafik, um zu zeigen welche Kräfte in welche Richtung wirken, während das Seil nach oben und unten wächst und durch Drehimpulserhaltung der Eigenrotation ausgelenkt wird:

Die Gesamtmasse teilt sich auf die beiden Endmassen auf. Das Seil zwischen den beiden Endmassen wird als masselos angenommen. Auf die untere Masse 1 wirkt netto (Gewichtskraft-Zentrifugalkraft FG1-FZ1) eine Kraft nach unten und hinten. Auf die untere Masse 2 wirkt netto (FG2-FZ2) eine Kraft nach oben und hinten. Gemeinsam führt das zu einer Rückstellkraft auf das Seil, wodurch es "von selbst" wieder die Vertikale anstrebt, aber auch abgebremst wird.

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Re: Space Elevator
« Antwort #486 am: 15. März 2010, 20:19:44 »
Also ich stelle mir die Situation folgendermaßen vor :

http://www.imgbox.de/?img=t49172e33.jpg

In der Ausgangssituation beginnt der Elevator mit dem Aufstieg. Die beiden Pfeile  (A) sollen den Richtungsvektor der wirkenden Kraft verdeutlichen. Die Drehrichtung ist im Uhrzeigersinn.

In der Situation 1 bleibt die Kopfstation mit dem Elevator zurück, da der Drehimpuls beim Aufstieg nicht mit steigen kann. Dadurch wirkt die Kraft C auf die Kopfstation. Die beiden Pfeile B zeigen, daß die Zentripedalkraft größer der Gravitationskraft ist.

Das sich die Erde weiterdreht entsteht der Winkel F, der bewirkt, daß es eine Krafteinwirkung in Richtung der Pfeile D gibt. (Die Größe der Kräfte sind nicht maßstabsgerecht)

Das führt zu einer Schwingung, wie der eines Perpentikels, die in Situation 2 dargestellt ist. Der Winkel G zeigt die Auslenkung, die durch Einwirkung der Kräfte D und der daraus resultierenden Bewegung E erreicht wird.

Sylvester

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #487 am: 15. März 2010, 21:14:41 »
Hallo Sylvester,

nur um sicher zu gehen ;):
Wir reden wieder von unterschiedlichen Sachen ;), ich von der Dynamik im Aufbau, weil wir das Thema hier vor kurzem hatten, du von der Dynamik im Betrieb (hatten wir natürlich auch schon als Diskussionsthema).

Nach meinem Verständnis ist die Dynamik eines Elevators im Betrieb aber anders:
Der Elevator ist mit der Erde quasi "fest verbunden", geschafft durch die Vorspannung im Seil, welche durch die hohe Fliehkraft der (großen) Gegenmasse erreicht wird. Dadurch ist das Seil fest gespannt und kann Querkräfte aufnehmen. Zur trägen Masse des Seils zählen so auch die beiden großen Masse der Erde und der Gegenmasse. Die Gegenmasse wird auch Ankermasse genannt, sie "verankert" durch ihre Trägheit das obere Ende im Orbit.
Das Seil pendelt damit nicht mehr frei zurück. Wenn jetzt eine Nutzlast fährt, wirken die Kräfte nicht nur auf die geringe Seilmasse, sondern direkt auch auf die beiden großen Massen von Erde und Anker an den Seilenden.
« Letzte Änderung: 15. März 2010, 23:13:05 von Schillrich »
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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #488 am: 16. März 2010, 13:08:29 »
Hallo Sylvester,

wir werden wohl auf einen Kompromiss unserer beiden Aussagen kommen (müssen ;)).

Ich revidiere meine Aussage, dass der Elevator "quasi starr" ist. Wenn eine Masse hinauf fährt, reagiert auf jeden Fall das obere Seilende, wenn auch nur gering. Durch Drehimpulserhaltung die wirkenden Kräfte fällt die obere Masse hinter die Erdrotation zurück.

Es kommt aber nicht zum " selbständigen Zurückschwingen", wie du es schreibst. Endmasse und Schwerpunkt liegen jenseits des GEO. Ein selbständiges Vorschwingen würde nur passieren, wenn der Schwerpunkt (quasi die Endmasse) unter den GEO sinkt. Dann würde sie auf ihrem tieferen Orbit gegenüber der Erdoberfläche wieder aufholen und vorauseilen.

Nach dem Auffahren müsste die Endmasse damit in Realität quasi dauerhaft zurückbleiben. Wie oben schon gesagt, wirkt aber auf einen ausgelenkten Elevator ein Gravitationsmoment, welches ihn wieder senkrecht ziehen möchte (aber nicht vorrauszieht).

Durch eine abfahrende Masse wird der Effekt dann umgekehrt, sie beschleunigt die Endmasse wieder.


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klausd

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Re: Space Elevator
« Antwort #489 am: 16. März 2010, 14:00:15 »
Durch eine abfahrende Masse wird der Effekt dann umgekehrt, sie beschleunigt die Endmasse wieder.

Wobei man doch sicher vor hat mehr Masse hochzubringen als wieder runter...

Eventuell könnte ein Ionenantrieb am Gegengewicht diese Bewegung ausgleichen?

Gruß, Klaus

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #490 am: 16. März 2010, 14:23:16 »
Hallo Klaus,

die Treibstoffmasse musst du aber auch erst rauf bringen, sie zieht den Elevator damit nach hinten, und dann muss sie "verbrannt" werden, um den eigenen Effekt auf den Elevator wieder auszugleichen ;).

Ich kann den Nettogewinn oder -verlust einer solchen Aktion gerade nicht ganz abschätzen.
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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #491 am: 16. März 2010, 16:40:35 »
@Klaus,

noch etwas Grundsätzliches: Die Idee des Elevators ist ja, dass man den Impulsgewinn von der Erde bekommt, und nicht mit Treibstoff selbst erzeugt ;).
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Re: Space Elevator
« Antwort #492 am: 17. März 2010, 21:30:00 »
Ich habe mir das auch noch mal durch den Kopf gehen lassen. Es scheint tatsächlich keine Möglichkeit zu existieren ohne einen externen Energieeinsatz das System wieder zu stabilisieren. Ein Ionenantrieb am Ende des Seiles, der von Solarzellen mit Energie versorgt wird scheint noch die Sinnvollste Alternative zu sein.


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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #493 am: 18. März 2010, 11:05:54 »
Hallo Sylvester,

ein gewissen Schwingung bekommen wir trotzdem, nur ist die nicht "trivial". Sie entsteht aus der Elastizität des Kabels. Als erste Analogie kann man sich eine schwere "fahrende" Masse vorstellen (Erde + Elevator + Endmasse), welche eine "ruhende" Masse mitnimmt (Nutzlast, die bereits auf Höhe ist, aber ruht).

Wenn jetzt der Elevator vollkommen starr/steif wäre, würden sich beim "Aufgreifen" der ruhenden Masse sofort die Reaktionskräfte zwischen den Massen einstellen und sie würden sich gemeinsam weiterbewegen als eine neue Masse.

Der reale Elevator ist elastisch, kann sich also verformen. Wenn er jetzt die ruhende Masse "aufgreift", dehnt er sich und erst über die Dehnung entstehend die Reaktionskräfte zwischen den beiden Massen, welche Masse 1 abbremsen/zurückhalten und Masse zwei beschleunigen/mitnehmen. Durch diese Federwirkung der Struktur ergibt sich dann schon eine Schwingung der beiden Massen (quasi aufeinander zu und wieder weg) mit einer Frequenzen und Amplituden, die von den beteiligten Massen, der Größe und dem Material bestimmt werden.

Wie so ein gekoppeltes System schwingt, mit welchen Frequenzen und mit welchen Ausschlägen ist leider nicht so einfach abzuschätzen. Bei den Größenordnungen könnten vielleicht einige "lineare Annahmen" bzgl. Federkraft und Dämpfung nicht mehr zutreffen, ebenso Punktmassen und zentrale Gravitationskraft.

Die Lösung einer solchen gekoppelten Schwingung sieht nicht wirklich "anschaulich" aus. Im Allgemeinen kann man den realen geometrischen Bewegungsablauf nicht "pi mal Daumen" abschätzen.
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Offline Klakow

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Re: Space Elevator
« Antwort #494 am: 24. März 2010, 19:38:42 »
Hallo, nachdem ich mich länger hier nicht melden konnte (Auslandsaufenthalte) hier mal ein Kommentar zu dem Thema.
Das eigentliche Problem des Systems ist vor allem wie man die Geschwindigkeit eines Liftes beim hochfahren regelt.

Da gibt es ein paar  Dinge die hier eine wichtige Rolle spielen:
1) Zum hochfahren des Lifts mit einer, konstanten Geschwindigkeit, muss für jedem Meter den der Lift an Höhe gewinnt eine bestimmte Menge Energie eingesetzt werden. (potenzielle Energie des Lifts wird größer) 
Die nötige Energie bei konstanter Geschwindigkeit sinkt aber mit der gewonnen Höhe mit 1/r^2.
2) Da man versuchen wird, die Versorgung des Lifts so auszulegen, das man z.B innerhalb von 9 Tagen im GEO ist, braucht man beim Start vom Boden entweder sehr viel Energie und in folge Stärkere Motoren usw., oder man fängt mit kleinerer Geschwindigkeit an und steigert diese dann in Abhängigkeit von der Höhe bis zur Maximalgeschwindigkeit.

3) Schaut man sich die Kräfte an die für das hochfahren am Seil nötig sind und vergleicht diese mit den Kräften die zur Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit erforderlich, so sieht man das hier mehrere 10 Potenzen dazwischen liegen.

4) Wie schon beschrieben, bleibt das Seil (oder Band) beim Aufstieg zurück, wodurch das Gesamtsystem etwas aus dem Lot  kommt (es eilt dem Lot nach). Da die Fliehkraft aber immer stärker am Seil ziehen muss, als das Seilgewicht plus das Gewischt vom Lift, wird das Gesamtsystem wieder in Richtung Lot beschleunigt. Dadurch kann das Gesamtsystem natürlich über die lotrechte Position hinausschwingen, es sei den man kann die Fahrgeschwindigkeit so regeln dass das Gesamtsystem bei der Ankunft gerade ausschwingt.

Allerdings muss das gesamte System, als ein differenzielles System betrachtet und sehr viele Differenziale berechnet werden (ich möchte das Programm dazu nicht erstellen). Ich vermute aber das dies nicht ohne Restschwingung möglich ist, ohne die Fahrzeit ins unendliche zu treiben.
Vielleicht gibt es aber Möglichkeiten diese durch die Wahl der Liftmasse, Geschwindigkeitsprofil und andere Maßnahmen   soweit zu reduzieren das ein störungsfreier Betrieb erreicht werden kann.
Das könnte z.B. dazu führen, dass der nächste Lift eine andere Nutzlast mitnehmen muss als der aktuelle und zu einen bestimmten Zeitpunkt mit einem anderen Geschwindigkeitsprofil fährt, um die Schwingungen der aktuellen Auffahrt, weitgehend aufzuheben.

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #495 am: 24. März 2010, 19:46:02 »
Allerdings muss das gesamte System, als ein differenzielles System betrachtet und sehr viele Differenziale berechnet werden (ich möchte das Programm dazu nicht erstellen).

Da kann ich dir zustimmen, denn ich bin gerade in meiner freien Zeit dabei eine Simulation dieses dynamischen Systems zu erstellen. Ein weiteres Problem neben der Komplexität sind dabei die Größenordnungen. Durch die Ausdehnung und die Verhältnisse der beteiligten Massen sind die differentiellen Änderungen pro Zeitschritt sehr klein, was die numerische Integration mit ihren Rundungsfehlern schwierig gestaltet.
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Offline Klakow

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Re: Space Elevator
« Antwort #496 am: 25. März 2010, 13:14:45 »
Ich weiß leider zu wenig über die Dämpfungseigenschaften entlang des Seils, da durch die Schwingungen auch eine zumindest kleine Schwingung der differenziellen Seilspannung auftritt, könnte es sein das diese teilweise in Wärme umgesetzt wird, was zumindest in der Richtung des Seils zu einer Dämpfung führen sollte.
Ich kann mir jedenfalls nicht denken das C-Nanotubes wirklich ideale Federn darstellen. Das sollte zumindest einen Teil der Probleme verkleinern.
Da ich vermute das durch einen bestehenden Lift mehr und mehr Masse dicht bei einem GEO Orbit stationiert wird, könnte dies auch zu einer Stabilisierung beitragen.

Richtig interessant wird es wenn man zwei Lifts hat, das erhöht nicht nur sehr die Transportkapazität, sondern macht es vielleicht möglich beide Lifts in bestimmten Abständen zu koppeln. Durch einen in Ost-West Richtung mehrere 100km entfernte Erdbasis, die ein flaches Dreieck bilden, könnte man vielleicht sogar die Schwingungsprobleme so weit reduzieren das es einfachere Regeln gibt die man einhalten muss um einen Sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Vielleicht kann man auch ein VASIMR Triebwerk von vielleicht 100kW Leistung mitführen, das zu Reduktion der Schwingung beitragen kann.

Was ich mir auch vorstellen kann, ist eine Verstärkung des Lifts mit vielleicht 7000km Länge, oberhalb und unterhalb von GEO um da zwei Stationen aufzuhängen in der vielleicht 10% der Erdschwere herrschen. Diese beiden könnten unter anderem, bei bestimmter Aufhängung als zusätzliche Dämpfungsglieder dienen.

Da um das GEO Orbit herum, nur eine sehr geringe Kraft weg von diesem Punkt herrscht, braucht man dieses Stück Seil viel dünner auslegen.

Re: Space Elevator
« Antwort #497 am: 25. März 2010, 22:29:16 »
Zitat
Da um das GEO Orbit herum, nur eine sehr geringe Kraft weg von diesem Punkt herrscht, braucht man dieses Stück Seil viel dünner auslegen.

Von dort aus soll doch das gesamte System gehalten werden. Dort kannst Du bestimmt kein schwächeres Seil verwenden.

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Offline Schillrich

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Re: Space Elevator
« Antwort #498 am: 26. März 2010, 06:23:57 »
Guten Morgen,

genau, das Seil hat im Allgemeinen einen exponentiellen Querschnittsverlauf mit der Höhe. Aber vielleicht meinte Klakow etwas anderes, denn so ganz kann ich seiner Beschreibung nicht folgen.
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Offline Klakow

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Re: Space Elevator
« Antwort #499 am: 27. März 2010, 21:41:06 »
Es geht nicht um den Teil der den eigentlichen Lift darstellt, sondern um einen Zusatz der quasi das Seil nur als Anker benutzt ums z.B. zwei Stationen in größerer Entfernung vom GEO Orbit fest zubinden. Ich hab dafür eine Excel Liste. allerdings muss man schon ziemlich weit vom GEO entfernt sein um eine merkliche Schwerkraft zu haben. Diese währen ohne Lift nicht in keinem stabilen Orbit, aber mit Lift währen auf der unteren eine Kraft in Richtung zur Erde und oberhalb in Richtung ende vom Lift zu haben. Das würde z.B. auf 19000km Höhe dann zu ca. 5% der Erdschwere führen, was sich durch eine Station mit etwa der doppelten Masse auf einem Orbit in ca. 60000km Höhe kompensieren lässt. Dadurch bekommt man mehrere Möglichkeiten, Da der Lift dann nicht nur auf der Erde und z.B. in 100000km Höhe mittels Gegengewicht aufgehängt wird, sondern dich größere Massen in schwachen Schwerkraftbereichen aufgehängt sind, bildet dies Masse-Anker die vor allem rechtwinklig zum Lift Schwingungen dämpfen können. Damit diese beiden Stationen nicht davonfliegen, müssen sie natürlich mit einem Extraseil miteinander verbunden sein, aber es ist klar, bei max. 5% Schwerkraft und kürzerem Seil, kann man mit dem selben Seilquerschnitt viel größere Massen anbinden. Wenn der Lift z.B. in der Lage ist 20t Nutzlast zu tragen, könnte man dann mit einem Zusatzseil von gleichem Seilquerschnitt wie der Lift eins in Erdhöhe hat, mindestens eine 400t Station auf 19000km Höhe und 800t in 60000km Höhe realisieren.
Falls jemand an dem Excel-File interessiert ist aus dem man dies schön ablesen kann, kurze Nachricht an mich, ich schicke es dann per eMail zu.