Künstliche Schwerkraft

Hallo, Community,

also: Raumschiff interstellar unterwegs - Konstrukteur hat kein Bock auf Rotation, braucht aber Schwerkraft an Bord, da lange, lange Mission.

So!

Idee: Schwerkraft ist ja im Prinzip nicht Rotations- sondern vielmehr Masse-abhängig. Will sagen, wenn ein Körper keine besonders große Masse aufweist, könnten wir auch keine Gravitationskräfte erkennen.

1) Gelänge es dem Konstrukteur des Schiffs nun, einen sehr Masse-reichen Kern (Eisen-Nickel evtl. , mega-komprimiert)im Zentrum des Schiffs zu installieren, wäre dann eine Schwerkraft nicht gegeben?
2) Wenn ja, würden dann wahrscheinlich auch andere, unerwünscht Körper aus dem Raum angezogen - daher doofe Idee, nicht wahr?
3) Starke Magnetfelder haben mit Gravitation nichts am Hut - ist das so? Oder könnte man Magnetfelder entsprechend modifizieren, dass sie uns "anziehen"?

Sehr störend bei einem interstellaren Flug ist für den Konstrukteur, dass er bei den folgenden gegebenen beiden Möglichkeiten Probleme sieht:

A) Rotationsprinzip: Das Schiff müsste riesig sein, um realistische Anziehungsbedingungen zu erfüllen. Abgesehen davon will der Captain des Schiffs "geradeaus" fliegen und auch gucken!
B) Beschleunigungsvariation: Permanent mit 1 g beschleunigen wäre zwar ggf. möglich, jedoch zur Manövrierfähigkeit des Schiffs denkbar ungeeignet. Weniger Beschleunigung oder abbremsen = keine Schwerkraft mehr und schwupp: "Alle baumeln blöd im Schiff herum"

Deshalb braucht der Konstrukteur unbedingt eine künstliche Schwerkraft, konstant und linear.
Was meint Ihr?

Red Mars
 

Titel geändert, Jerry

Hallo, Community,

also: Raumschiff interstellar unterwegs - Konstrukteur hat kein Bock auf Rotation, braucht aber Schwerkraft an Bord, da lange, lange Mission.

So!

Idee: Schwerkraft ist ja im Prinzip nicht Rotations- sondern vielmehr Masse-abhängig. Will sagen, wenn ein Körper keine besonders große Masse aufweist, könnten wir auch keine Gravitationskräfte erkennen.

1) Gelänge es dem Konstrukteur des Schiffs nun, einen sehr Masse-reichen Kern (Eisen-Nickel evtl. , mega-komprimiert)im Zentrum des Schiffs zu installieren, wäre dann eine Schwerkraft nicht gegeben?
2) Wenn ja, würden dann wahrscheinlich auch andere, unerwünscht Körper aus dem Raum angezogen - daher doofe Idee, nicht wahr?
3) Starke Magnetfelder haben mit Gravitation nichts am Hut - ist das so? Oder könnte man Magnetfelder entsprechend modifizieren, dass sie uns 'anziehen'?

Sehr störend bei einem interstellaren Flug ist für den Konstrukteur, dass er bei den folgenden gegebenen beiden Möglichkeiten Probleme sieht:

A) Rotationsprinzip: Das Schiff müsste riesig sein, um realistische Anziehungsbedingungen zu erfüllen. Abgesehen davon will der Captain des Schiffs 'geradeaus' fliegen und auch gucken!
B) Beschleunigungsvariation: Permanent mit 1 g beschleunigen wäre zwar ggf. möglich, jedoch zur Manövrierfähigkeit des Schiffs denkbar ungeeignet. Weniger Beschleunigung oder abbremsen = keine Schwerkraft mehr und schwupp: 'Alle baumeln blöd im Schiff herum'

Deshalb braucht der Konstrukteur unbedingt eine künstliche Schwerkraft, konstant und linear.
Was meint Ihr?

Red Mars
 

Zu 1) Wenn du 1 G haben willst, muss der Kern aber sehr schwer sein.
Zu 2) Ja sehr sehr (so ca. 1 km) nahe Gegenstände werden dann auch angezogen.
zu 3) Soviel ich weiß lässt sich die Gravitation durch Magnetfelder nicht beeinflussen. Aber man kann die Gravitation in geringem Maße wahrscheinlich durch einen rotierenen Supraleiter beeinflussen.
Mehr dazu hier:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3264.0

A) Nein, dass Raumschiff müsste nicht riesig sein, sondern: je kleiner der Radius, desto größer muss die Rotationsgeschwindigkeit sein. Denk einfach an ein Karussel: Wenn sich ein Karussel sehr schnell dreht, haste auch locker 1 G.
B) Also du kannst ja mit einem G beschleunigen und dann das Raumschiff wenden und dann wieder mit 1 G bremsen. Beiner Interstellaren Mission musst du ja immer nur geradeaus fliegen, oder? Und die kurzen Perioden zum wenden des Raumschiffs kann man ja als kurze entspannende Phasen in der Schwerelosigkeit betrachten.

Dank für prompte Antwort.

1) 1/2 g wäre auch okay - reichte zumindest aus, um extremen Organschwächen vorzubeugen

A) Ja, leider müsste es schon recht riesig sein - es sei denn, man verwendet die Technik mit dem langen Seil usw. Hierzu sehr ausführliche Arbeit unter "Easy Space - aus Wissenschaft und Forschung" - dennoch, danke für Anregung

B) Die Idee ist gar nicht schlecht, wobei dann - bei einer gigantischen Entfernung - berücksichtigt werden muss, dass quasi die Hälfte des Weges, also der gesamte Bremsweg, viele Jahre dauert und somit ein zweites Cockpit auf der gegenüber liegenden Seite bedacht werden muss. Sollte aber kein Problem sein. Ich muss mich bald entscheiden, denn ich arbeite an einem Roman, indem diese Voraussetzungen essenziell sind.

Herzlicher Gruß aus Köln

Red Mars

Mahlzeit!


Zu A: Ich suche gerade krampfhaft nach einem Video, daß ich mal auf NASA-TV gesehen habe. Dort wurde sehr anschaulich gezeigt wie bei einem mehrmonatigen Marsflug die Schwerkraft durch Rotation erzeugt wird. Leider habe ich bis jetzt nur ein Bild aus diesem Video gefunden:

Wie man erkennen kann befinden sich auf der einen Seite die (aufblasbaren) Aufenthaltsräume der Mannschaft. In der Mitte könnten sich Treibstoffbehälter und Antriebe befinden und als Gegengewicht am andren Ende sind die Ausrüstung und Vorräte für den Aufenthalt auf dem Mars untergebracht. Verbunden wird das Ganze durch eine Gitterstruktur, die sich ein und ausfahren lässt. Also so ähnlich wie zur Zeit auf NASA-TV zu sehen (ein- und ausfahren der Sonnenkollektoren).
Das Gesamtkonzept in diesem Video ist zwar schon etwas älter (Ende der 90-er Jahre des vorigen Jahrhunderts wenn ich mich richtig erinnere), aber doch sehr interessant. Es beinhaltet die Starts der Raketen, den Zusammenbau im Orbit, die Reise zum Mars, die Landung dort und die Rückkehr zur Erde. Sollte jemand dieses Video in den Tiefen des Internets aufspüren: Bitte mich benachrichtigen. Danke.

Künstliche Schwerkraft durch ständige Beschleunigung würde zwar die Reisedauer drastisch verkürzen, aber der Treibstoffverbrauch wäre extrem hoch und ist somit nicht realisierbar. Künstliche Gravitation oder Gravitationsabschirmung gibt es im Moment nur in utopischen Werken und die natürliche Gravitation ist natürlich absolut nicht transportabel, denn wo viel Gravitation ist ist auch viel Masse und wo viel Masse ist braucht man auch viel Energie um sie zu bewegen. Bleibt also meiner Meinung nach nur die Rotation übrig.


Gruß
Peter

Moin,

ich habe diesen Beitrag gelesen: >>>
und dann den gesamten Bericht vom MPI >>>

Dazu habe ich mal eine Frage.

Wenn man den Raumflugkörper in solch einer Architektur bauen würde, könnte doch dieser Effekt genutzt werden, oder denke ich da falsch?

Jerry

Mahlzeit!


Ich denke, daß du da vollkommen richtig denkst. Jedenfalls was den Effekt anbelangt. Man würde allerdings nur sehr wenig Treibstoff sparen, weil man nur relativ wenig Energie benötigt um ein Raumschiff in Rotation zu versetzen. ABER: Schau dir nochmal die Zeitdimensionen an, die benötigt werden um eine Rotation mittels Sonne zu erzeugen. Bis das Raumschiff rotiert wäre es wahrscheinlich schon hunderte male zum Beispiel zwischen Mars und Erde hin- und hergependelt...


Gruß
Peter

Moin Peter,

ich hatte noch vergessen zu schreiben, daß 2000 PH5 folgende Abmessungen hat:
lang: 120 m, breit: 120 m, hoch: 60 m. Da steckt also eine ganz schön große Masse dahinter, leichter ist doch dagegen ein Raumgefährt, da müßte man nur die Oberfläche vergrößern.

Und deshalb die Überlegung, daß man durch geschickte Architektur genügend *Angriffsfläche* bei einem kleineren Raumgefährt, das nach dem Start durch zusätzliche Düsen bereits in Rotation gebracht wurde, vorsieht, damit diese Rotation noch verstärkt wird.

Jerry

Ahm, ich erinnere mich noch an einen Physik Prof der mal vorgerechnet hat, wie stark ein Elektrisches Feld sein muesste, damit es einen am Boden haelt.
Weiss nimmer genau welcher Effekt da genutzt wurde, aber ich glaube es handelte sich um Dipole.

Fast. Es handelt sich um Bildung einer Spiegelladung. Wenn ein geladener Körper an ein Ungeladenes nahe kommt wird an dem Ungeladenen eine Ladungsumverteilung stattfinden (die Stärke hängt von der Beweglichkeit der Elektronen ab, Leitfächigkeit). Z.B wird ein Positiv geladener Körper die negativen Ladungen in dem Neutralen anziehen und die Positiven abstossen. Da jetzt die negative Ladung näher an geladenen Köper ist als die Positiven, ist die Anziehungskraft der Negativer Ladung stärker als das Abstossen der Positiver ladung.

Doch meiner Meinung nach, ist es bestimmt keine Möglichkeit, um eine Schwerkraft zu simulieren. Im Augeblick des Kontakts der Beider Körper werden die Ladungen ausgetauscht - es fließt also Strom! Wenn die Person es überlebt, wird es kurz darauf wieder abgestossen, weil die Ladungen sich ausgegliechen haben.

Viele Grüße.

@ Black Rider:

Das verstehe ich nicht. Man fliegt doch auch ohne elektrisches Feld nicht davon.

@ Ilbus:

Der Fachbegriff ist Influenz.

GG

Naja, der Prof meinte das damals, aber ich bin mir nicht sicher, ob er noch ein Schmunzeln dazu hatte. Also ich wuerd nicht unbedingt gern in solch einem Feld sitzen.
Aber nur mal theoretisch, man koennte es ja vermeiden, mit diesem geladenen Koeper in Kontakt zu kommen, zb indem man ihn in den Keller stellt und selbst im ersten Stock lebt.

Hey GG,
wie was? Wir reden ja von kuenstlicher Schwerkraft oder Dingen, die man dafuer halten koennte. Das macht meist in Raumschiffchen Sinn, weil wir es auf der Erde ja eigentlich schon zur genuege haben. Und in der Schwerelosigkeit fliegt man halt davon wenn einen nichts haelt.
Grins, oder bist Du ein Wortfetischist und stoesst Dich a der Wortwahl "fliegen" und "davon" an?

Ach so, Du meintest den "Boden" in einem Raumschiff. Ich dachte, es ging um den Erdboden, auf dem Dein Prof doch sicher stand, als er die notwendige Ladung berechnete. Kleines Missverständnis ;-).

Übrigens gab es vor ein paar Jahren auch ein Experiment, bei dem man Frösche (glaub ich) durch ein elektrisches Feld zum schweben brachte. Ich schau gleich mal, ob ich das noch finde...

GG

Ah, ich bin ein Meister im unklaren Ausdruck. Schuldigung