Die Besiedlung des Weltalls

Ich find es nimmer also nehm ich einfach mal an, ok, ich habe mich verlesen. Soll ja hier nicht ausufern
Aber angesichts diverser anderer "kerniger" Aussprüche aus Richtung USA schien es mir nicht unmöglich.
Und da laß mir doch mein bissel Polemik

Stelle mal das neuste Video von Euronews zur Tomatenzucht im Weltall hier rein. Wenns wo anders besser passt, kann man es ruhig verschieben.


Gruß
Minotaur IV

Zur Auflockerung: Harald Lesch über die "Zweite Erde", Proxima Centauri b, er meint 4 Lichtjahre seien schon ganz schön weit weg, das würde sich "ziehen", vor allem gegen Ende...   

zum Beitrag von Prof. Lesch :

1. Wie erreichen wir Lichtgeschwindigkeit ?
2. Woher kommt die Energie die man zum Beschleunigen braucht ?
3. Die Zeitdilatation -> langsameres altern der Raumschiffbesatzung führt dazu, daß auf der Erde wesentlich mehr Zeit als im Raumschiff vergeht , also brauchen wir vielleicht doch nur eine Besatzung für eine Reise von 4 Lichtjahren. Siehe hier ->https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Reise_zu_entfernten_Sternen
4. Welchen Antrieb soll das Raumschiff haben?
5. Wie überlebt die Besatzung, wenn die Beschleunigung des Antriebes massiv stärker als 1,5g ist ?

Reise zu Proxima Centauri möglich oder reine Utopie ?

zum Beitrag von Prof. Lesch :

1. Wie erreichen wir Lichtgeschwindigkeit ?
2. Woher kommt die Energie die man zum Beschleunigen braucht ?
3. Die Zeitdilatation -> langsameres altern der Raumschiffbesatzung führt dazu, daß auf der Erde wesentlich mehr Zeit als im Raumschiff vergeht , also brauchen wir vielleicht doch nur eine Besatzung für eine Reise von 4 Lichtjahren. Siehe hier ->https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation#Reise_zu_entfernten_Sternen
4. Welchen Antrieb soll das Raumschiff haben?
5. Wie überlebt die Besatzung, wenn die Beschleunigung des Antriebes massiv stärker als 1,5g ist ?

Reise zu Proxima Centauri möglich oder reine Utopie ?

1. physikalisch unmöglich. Unsere auch nur denkbare Technik erreicht so um die 10% LG.
2. Atomkraft.
3. spielt bei den Geschwindigkeiten die wir erreichen könnten noch keine Rolle.
4. Gibt keine bemannten Konzepte aber 2 unbemannte Studien. Deadalus bzw. Longshoot.
5. Wozu stärker als 1G beschleunigen.

Erreicht man die Geschwindigkeit ergeben sich viele neue Probleme die man vorher noch garnicht gedacht hatte. Zum Beispiel das man wenn man Glück hat nur wenige Bit/Sekunde übertragen kann.

Vielleicht wäre es besser die extreme Kohle die sowas kostet erstmal in Weltraumteleskope zu stecken. Ich sag mal wenn ein Hubble 50000 Tonnen wiegen dürfte wäre es ein ganz anderes.

Micha

Das sehe ich ähnlich, die Möglichkeiten, die schon jetzt von der Erde/Erdumgebung möglich wären, sind so enorm, das sollte man erstmal angehen.
Für "Kontakte" gäbe es dann gezielte Möglichkeiten mit c, und für Besiedlungsprojekte käme es auf die Zeit nicht mehr an.

Vielleicht wäre es besser die extreme Kohle die sowas kostet erstmal in Weltraumteleskope zu stecken. Ich sag mal wenn ein Hubble 50000 Tonnen wiegen dürfte wäre es ein ganz anderes.

Für den Fall eine bewohnbare Welt damit auszukundschaften würde der Zweck die Mittel heiligen. Ich vermute aber, daß uns die Physik hier massive Grenzen setzt.

Für "Kontakte" gäbe es dann gezielte Möglichkeiten mit c, und für Besiedlungsprojekte käme es auf die Zeit nicht mehr an.

Es fehlt nach wie vor an einer Möglichkeit die Geschwindigkeitsbarriere von c bei der Kommunikation hinter uns zu lassen. Die Theorie des gefalteten Raumes und der Wurmlöcher ist noch löchriger als ein Schweizer Käse. 8 Jahre auf eine Antwort zu warten hat mit Echtzeitkommunikation nichts mehr zu tun. Und das gilt für die nächste "möglicherweise" erreichbare Welt. Von einem Planeten in der galaktischen Nachbarschaft, der nur 500 Lichtjahre entfernt ist gar nicht zu reden.

Für den Fall eine bewohnbare Welt damit auszukundschaften würde der Zweck die Mittel heiligen. Ich vermute aber, daß uns die Physik hier massive Grenzen setzt.

Ob eine Welt bewohnbar ist können wir auch von hier auszukundschaften, man könnte sogar versuchen die Sonne als Graviationslinse zu benutzen wenn man einige tausend Astronomische Einheiten raus fliegt.

Was Echtzeitkommunikation angeht behindert das auch unbemannte Sonden, diese müssten viel autonomer agieren als heutige Systeme.

Micha

Zitat von: Avatar am 30. Oktober 2016, 17:07:43

Zitat von: Terminus am 30. Oktober 2016, 15:45:44

Irgendwo habe ich mal eine Abschätzung gelesen, dass ein Teleskop, das formatfüllende Bilder von Exoplaneten in Auflösungen, wie sie heutige Raumsonden liefern (z.B. 1024x1024 oder 2048x2048), einen Spiegel in der Größenordnung von Dutzenden bis Hunderten von Kilometern haben müsste... 

Immer noch einfacher als ne interstellare Sonde hin zu schicken

Meine Rede, siehe Beiträge #1050, #1073 und noch ein paar weitere vor ein paar Monaten.

Da fällt mir ne lustige Geschichte von Larry Niven ein. Dort wurde ein Exoplanet durch eine Sonde ausgekundschaftet und dann ein Siedlerschiff hinterher geschickt, doof nur das die Sonde auf einem hohen Berg gelandet ist und der Planet ansonnsten eher der Venus in Sachen Luftdruck glich.

Micha

Off topic:

Da fällt mir ne lustige Geschichte von Larry Niven ein. Dort wurde ein Exoplanet durch eine Sonde ausgekundschaftet und dann ein Siedlerschiff hinterher geschickt, doof nur das die Sonde auf einem hohen Berg gelandet ist und der Planet ansonnsten eher der Venus in Sachen Luftdruck glich.

Jaa, kommt mir auch bekannt vor...*such*... aha, war das vielleicht "Letztes Signal von Alpha Centauri" (Like Banquo's Ghost) aus den 1960ern? Wobei sich die Kurzbeschreibung schon deutlich anders liest...

Hier jedenfalls eine Webseite mit mehreren SF-Stories zu Alpha Centauri:

https://www.aaas.org/blog/scientia/alpha-centauri-our-imagination

Ich finde es einfach nur toll, was für durchaus schlüssige und plausible, aber auch wahnwitzige Geschichten sich diese SF-Autoren damals schon ausdenken konnten, und auch noch früher in den 1950ern und 1940ern. Die Basics der Raumfahrt waren eben schon jahrzehntelang bekannt, bevor es wirklich soweit war, und Fantasie ist weder gravitationsgebunden noch muss sie auf die Technik warten... 

Das ist sehr wenig praktikabel, weil selbst wenn der Effekt gute Abbildungsergebnisse liefern würde, jedes Ziel bis zu 2000AE Flug des Teleskops bedeuten würde.

@Meagan, das Video ist am Thema vorbei.

Naja direkt hin fliegen ist noch um einiges weiter, ist halt der letzte Schritt davor.

Bis Proxima sind es zum Beispiel über 250000 astronomische Einheiten.

Micha

ja, ich glaube, da habe ich mich in der "Kiste" ein wenig vergriffen.

Wenn man dort hin fliegt sollte man sich dabei auch überlegen, wie man mit der Erde kommuniziert. Direkte Verbindung dürfte über diese Entfernung unmöglich sein. Also bräuchte man noch ein ganzes Netz aus Relaisstationen. Das könnte darin bestehen zB. alle 5 Jahre ein Raumschiff mit einem Relaismodul in die Richtung von Proxima zu starten. Wenn davon allerdings eine Station ausfällt, ist Ende der Kommunikation.

Stichwort breakthrough Starshoot Initiative:

Die planen mit einem Watt Sendeleistung und Recht kleiner Antenne Bilder zurück zur Erde zu schicken.

Größere Sonden sollten das spielend übertreffen können

ja, ich glaube, da habe ich mich in der "Kiste" ein wenig vergriffen.

Wenn man dort hin fliegt sollte man sich dabei auch überlegen, wie man mit der Erde kommuniziert. Direkte Verbindung dürfte über diese Entfernung unmöglich sein. Also bräuchte man noch ein ganzes Netz aus Relaisstationen. Das könnte darin bestehen zB. alle 5 Jahre ein Raumschiff mit einem Relaismodul in die Richtung von Proxima zu starten. Wenn davon allerdings eine Station ausfällt, ist Ende der Kommunikation.

Kommunikation Erde zu Proxi sollte mit großen Schüsseln nicht das Problem sein, man kann da ja dann auch richtig Energie rein pumpen, von Sonde zu Sonde wird das eher nichts, selbst alle 30 AE (Pluto Entfernung) brauchste 10000 Stück bis Proxima. Mehr als ein paar kBit/Sekunde kommen da aber sicherlich auch nicht rum, man muss halt das richtige senden.

Kann sich noch jemand an die Gallileo Jupiter Sonde erinnern? Haptspiegel geklemmt, nur 8Bit/Sekunde Übertragungsrate.

Micha

Hallo

Ich glaube, die Sendeleistung ist bei der Überwindung großer Entfernungen eher das kleinere Problem. Viel schlimmer ist, dass durch verschiedene physikalische Effekte das Nutzsignal verzerrt und verformt wird, so das am Ende nur ein Rauschen ankommt, egal wie groß die Empfangsantenne auch sein mag. Darum wird die Bandbreite einer Übertragungstechnik auch mit der Einheit "MHz·km" angegeben. Das bedeutet, je größer die Entfernung, desto kleiner wird automatisch die maximal mögliche Übertragungsrate.
Ich könnte mir vorstellen, dass man bei interstellarem Funk so etwas,  wie "1 Bit pro Stunde" (die Zahl ist nur geraten) erreichen würde. Da muss man eben Geduld haben, um ein paar Daten zu übertragen.

viele Grüße
Steffen

Viel schlimmer ist, dass durch verschiedene physikalische Effekte das Nutzsignal verzerrt und verformt wird, so das am Ende nur ein Rauschen ankommt, egal wie groß die Empfangsantenne auch sein mag.
viele Grüße
Steffen

Auch hier brauchst du einfach mehr Sendeleistung. Du kannst zum Beispiel Laser zur Kommunikation benutzen. Die kannst du viel besser bündeln als Funkwellen. Die können viele Gigawatt stark rein. Das geht dann bestimmt nicht im Rauschen unter. Ganz extrem kann Du Durch Graser kurze Zeit ja so hell wie die Sonne werden und die verschuckt so ein bischen Staub und Rauschen nicht so schnell.

Nehme wir mal das Projekt Deadalus ich bin leider auf die schnelle nicht darauf gekommen was das für eine Funkausrüstung hatte nur das die Schüssel wohl 40 Meter groß war.

Micha

Markoni hat auch gedacht, daß er den Atlantik mit Funkwellen überspannen kann , einfach indem er mehr Energie in die Antenne pumpt. Am Ende hat er PS-Monster geschaffen, um Langwellensignale zu übertragen. https://de.wikipedia.org/wiki/Guglielmo_Marconi

klar ist in jedem Falle, daß die Energie des Senders extrem gebündelt werden muß, so wie bei einem Laser. Ob es nun Laserlicht oder Funkwellen sein werden ist erst mal zweitrangig. Das sind einfach nur 2 Seiten der gleichen Medaille. Wichtig ist, daß das Signal extrem scharf ist. Dabei kann man auch mehrere Frequenzen übertragen.

Das Problem ist schlechthin, daß das Signal mit größer wertender Entfernung unschärfer (verrauschter) wird.

Wie einfach wäre es, wenn man wie bei Raumschiff Enterprise einfach den Subraum zur Kommunikation nutzt. Wobei ich nie verstanden habe , was das eigentlich sein soll. Aber irgendein Entdecker findet vielleicht noch eine Lösung für dieses Problem.

Markoni hat auch gedacht, daß er den Atlantik mit Funkwellen überspannen kann , einfach indem er mehr Energie in die Antenne pumpt. Am Ende hat er PS-Monster geschaffen, um Langwellensignale zu übertragen. https://de.wikipedia.org/wiki/Guglielmo_Marconi

klar ist in jedem Falle, daß die Energie des Senders extrem gebündelt werden muß, so wie bei einem Laser. Ob es nun Laserlicht oder Funkwellen sein werden ist erst mal zweitrangig. Das sind einfach nur 2 Seiten der gleichen Medaille. Wichtig ist, daß das Signal extrem scharf ist. Dabei kann man auch mehrere Frequenzen übertragen.

Das Problem ist schlechthin, daß das Signal mit größer wertender Entfernung unschärfer (verrauschter) wird.

Wie einfach wäre es, wenn man wie bei Raumschiff Enterprise einfach den Subraum zur Kommunikation nutzt. Wobei ich nie verstanden habe , was das eigentlich sein soll. Aber irgendein Entdecker findet vielleicht noch eine Lösung für dieses Problem.

Steffen man kann abschätzen wie schnell man senden darf, dazu Fehlerkorrektur. Voyager hat damals auch live gesendet, die Sonde konnte gerade mal um die 30 Bilder speichern. Aber Kommunikation ist ein Knackpunkt genauso wie der Transport an sich.

Wie siehts es überhaupt mit Antrieben aus.
Wie lange würde ein Raumschiff mit Gaskernbrennkammer (Isp 1000 s / Schub: 100–1000 kN) bis Proxima brauchen ?

Markoni war Bastler. Damals wusste man fast noch gar nichts und so falsch war das nicht das viele ihm sagten das er wegen der Erdkrümmung nicht über den Atlantik kommt dank Reflektion gehts aber in einigen Frequenzbereich doch teilweise.

Subraum? Jetzt wirds langsam lächerlich. Raumschiff Enterprise hat man sich so hingebogen um den Zuschauer nicht zu überfordern. Darum hat man Warp, Beamen und Subraum dazu genommen damit man jede Folge einen neuen Planeten besuchen kann und der Zeitbezug nicht durch Dillatation verkompliziert wird. Die Wirklichkeit schert sich nicht darum was man gerne haben würde.

Micha

Hi,

ich bin zufällig auf dies hier gestossen.

https://monstermaschine.wordpress.com/2012/06/08/methoden-zur-ueberwindung-stellarer-distanzen/

Hier wird gesagt das selbst Flugzeiten weit unterhalb von C gegen die Thermodynamik verstossen und wir uns lieber auf Reisezeiten von vielen hundert Jahren einstellen sollten.

Ist das Korrekt so?

Micha

Ich kenne den Artikel schon länger und bin ein großer Fan davon, denn das ist mal richtig gut zusammengefasst. Die oftmals angebrachte und einfache Annahme, dass man nur genügend Energie benötigt, um schnell genug reisen zu können, ist eben leider viel zu kurz gedacht.

Ist vielleicht nicht der richtige Thread für das Thema.

Hier wird gesagt das selbst Flugzeiten weit unterhalb von C gegen die Thermodynamik verstossen und wir uns lieber auf Reisezeiten von vielen hundert Jahren einstellen sollten.

Ist das Korrekt so?

Okay... ich erinnere mich, im Studium dieses Wort "Carnotscher Wirkungsgrad" mal gehört zu haben, also ist der wohl nicht erfunden. Mehr weiß ich darüber aber auch nicht mehr . Also wenn das qualitativ und quantitativ so stimmt, was "Maschinenmonster" erklärt, dann hat es wohl seine Richtigkeit für Raumschiffe, die sich aus eigener Kraft bewegen, die also ihren "Beweger" (=Motor) und dessen Energievorrat komplett mit sich führen.

Für ein Raumschiff, das von der Erde aus mit einem gebündelten Lichtstrahl angetrieben wird - also dem Anschein nach keinen Motor mit sich führt -, müsste man die Wärmeabfuhr ja eher auf der Erde vorsehen und hat da sicher mehr Möglichkeiten als im Weltall.

Ob der Carnotsche Wirkungsgrad auch für solche Raumschiffe gilt, hängt IMHO davon ab, wieviel Wärme beim Auftreffen des Antriebsstrahls auf dem Lichtsegel des Raumschiffs frei wird und ob dieses Lichtsegel dann als "Motor" im Carnotschen Sinne zu betrachten ist, oder ob man das nochmal differenziert sehen muss/darf/kann.

Der Autor begeht aber auch gleich selbst einen kapitalen Fehler

Der erdaehnlichste Planet ist zur Zeit „Kepler 22-b“ in 600 Lichtjahren Entfernung [10]. Er ist 2,4 mal groesser als die Erde und seine durchschnittliche Oberflaechentemperatur wurde mit 22°C berechnet. Damit beherbergt er mit hoher Wahrscheinlichkeit einen oder mehrere Ozeane. Weitere erdaehnliche Planeten koennten „Gliese 581 d“ in 20 Lichtjahren Entfernung [11] und „HD 85512 b“ in 37 Lichtjahren Entfernung [12] sein.

 Die Masse und Zusammensetzung der Planeten ist nicht bekannt.
Außerdem können wir Dicke und Zusammensetzung der Atmosphäre und damit die Oberflächentemperatur nicht.

Nur weil Größe und Umlaufbahn stimmt heißt das noch lange nicht, das der Planet wahrscheinlich einen Ozean hat und belebt ist.
-
EDIT:

Aber kommen wir zum Hauptteil. Und hier sind mir hauptsächlich zwei (mögliche) Fehler an seiner Argumentation aufgefallen.

1. Er ignoriert die Möglichkeit die Antriebssektion oder die Radiatoren thermisch größtenteils vom Rest des Schiffes zu trennen und stärker zu erwärmen als den Rest.

2. er geht nirgends darauf ein dass die abgestrahlte Energie direkt proportional abhängig von der Abstrahlfläche ist.

Ich hab keinen schimmer wie er dann auf einmal eine maximal Beschleunigung von 0,1mg aus dem Ärmel schüttelt.

Zum Thema Langstrecken-Kommunikation:
Wäre es vielleicht möglich die Verschränkung von Photonen auf Quantenebene zu nutzen um über Distanz ohne Zeitverlust kommunizieren zu können? Man müsste dabei nur einen Weg finden, die verschränkten Photonen "haltbar" zu machen und z.B. auf einer Relaisstation voraus zu schicken. Sobald die etabliert ist müsste man von dort doch mit dem Gegenphoton auf der Erde oder wo auch immer kommunizieren können.

Ein Nachteil ist sicher, dass man für jeden Kommunikationskanal ein eigenes verschränktes Paar benötigt.

Einstein hat dieses Phänomen ja schon damals als "Spukhafte Fernwirkung" beschrieben.

Vielleicht kennt sich einer von Euch mit dem Thema besser aus?

Die Theorie dazu ist ja schön und gut. Das Problem wird aber sein diese Quanten gezielt auszuwerten.

Schau Dir bitte mal die physikalischen Tests dahinter an :
https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenverschr%C3%A4nkung#Test_auf_Verschr.C3.A4nkung
und dazu noch die Schmidt Zerlegung:
https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenverschr%C3%A4nkung#Test_auf_Verschr.C3.A4nkung

und wenn Du uns allen hier jetzt erklären kannst, von was da geredet wird, bekommst Du von der Nasa einen Gutschein für einen Modflug. (nur ein kleiner Spaß) 
Ich habe mir das ein paar mal durchgelesen und verstehe nur "rosa Wölkchen" !

Man kann via Verschränkung keine Kommunikation in Überlichtgeschwindigkeit aufbauen, man benötigt nämlich das Wissen über den Zustand des verschränkten Teilchens auf der Senderseite um Informationen zu rekonstruieren. Daher ist es nicht möglich mit Überlichtgeschwindigkeit Informationen zu transportieren.

Außerdem vernichtet die Messung des Zustands die Verschränkung, man kann also pro verschränktem Paar genau 1 Qbit transportieren und benötigt danach eine neues verschränktes paar, das mit maximal Lichtgeschwindigkeit an Sender und Empfänger verteilt werden können.


Ich hab allerdings nur wenig Ahnung von Quantenoptik und so, aber ich weiß, dass man Über Verschränkung keine Information instantan vermitteln kann, auch wenn man instantan den Zustand ändern kann. Warum genau, weiß ich nicht, aber ich weiß, dass es so ist. (Alles natürlich nur in Bezug auf die aktuellem QM Modelle)