Vollständige Version anzeigen : Langer Ritt auf dem Ionenstrahl
Im Weltall gibt es keine Steckdosen. Ein Problem, das John Mankins, Cheftechnologe des Advance System Program der Nasa zu schaffen macht. Denn eine solche einfache Energiequelle würde bemannte Missionen ins Weltall entschieden vereinfachen. Energie ist das A und O, ohne welches bemannte Raumfahrt in entfernte Welten nicht gelingen kann. Der Betrieb der Systeme an Bord, der Raumschiffantrieb, die lebenserhaltenden Systeme - alles braucht Saft. Und zwar eine ganze Menge davon.
Foto-Serie - Mit neuem Antrieb ins All
Ritt auf dem chemischen Strahl
Seit Robert Goddards erstem Raketentest 1916 machen die Raumfahrer sich mit chemischen Treibstoffen auf ins All. Fünf bis fünfzehn Minuten lang machen die Triebwerke der Raumfähre buchstäblich Feuer unterm Hintern und bringen sie auf den Weg. Danach ist der Treibstoff aufgebraucht und die Fähre gleitet den Rest des Weges, wenn sie nicht die Gravitation anderer Planeten ausnutzt, um Schwung zu holen. Leider sind chemische Raketen wahre "Treibstoff-Fresser." Für längere Weltraumabenteuer müssten riesige Tanks mitgeschleift werden - nicht umsetzbar.
Ionenantriebe sollen's richten
Bei der Nasa setzt man deshalb auf neue Technologien. Die Avantgarde der neuen Antriebe sind dabei elektrische Triebwerke, etwa die berühmten Ionenantriebe. Dabei werden Atome eines Stoffes ionsisiert und anschließend durch ein starkes elektrisches Feld beschleunigt und ausgestoßen: die Raumsonde nimmt Geschwindigkeit auf. Die Energie für den Prozess der Ionisierung kam bisher meist von Sonnenkollektoren. Mit dem Schub von chemischen Triebwerken können sie allerdings nicht konkurrieren. Auch in Zukunft werden diese nötig sein, um dem Gravitationsfeld der Erde zu entfliehen. Einmal im All angekommen sind die Ionenantriebe aber viel effizienter.
Kernkraftwerk an Bord
Für bemannte Missionen reicht allerdings selbst die Kraft der Sonne nicht aus. Eine neue Generation von nuklear-elektrischen Antrieben soll daher die nötige Leistung bringen, um höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, mit denen man etwa den Mars in akzeptabler Zeit erreichen könnte. So könnten durch Kernspaltung elektrische Antriebe mit hoher Leistung gespeist und auch der sonst anfallende Energiebedarf gedeckt werden." Ein Kernspaltungsreaktor an Bord wäre wie ein eigenes kleines Kernkraftwerk", erklärt Les Johnson vom Advanced Space Transportation Program der Nasa.
Sehr interresant. Aber wo hast du das her? Selber ausgedacht?
Original geschrieben von ONeil
Sehr interresant. Aber wo hast du das her? Selber ausgedacht?
ne, stimmt wirklich...ich muss nur noch link suchen...
Ich weiß schon das es stimmt. Mit 'selber ausgedacht' hab ich gemeint das du die Infos vielleicht zusammengetragen hast, z.B. als Referrat:rolleyes:
Original geschrieben von ONeil
Ich weiß schon das es stimmt. Mit 'selber ausgedacht' hab ich gemeint das du die Infos vielleicht zusammengetragen hast, z.B. als Referrat:rolleyes:
dann hab ichs falsch verstanden :shy:
RedBasti
28-09-2002, 11:52
Vorweg: Interesante Infos :thx: @ TMOA
Aber es gibt noch weit mehr schwirigkeiten auf dem Weg zum Mars als nur den Antrieb (bei bemannten Missionen).
So frage ich mich wie der Sauerstoffverbrauch geregelt werden soll und ob die Menschen beim wiedereintritt in die Erdatmosphäre nicht schon so viel Calcium abgebaut hätten das sie überhaupt noch leben könnten (Der Mensch verliert ja im All Knochenmasse).
Du hast noch eine Technik vergessen, nämlich Antimaterie ;)
Wird zwar wohl noch lange gehen, bis man eine genügend grosse Menge davon herstellen kann. Aber dann wird das sicherlich der Raketentreibstoff Nummer 1 sein.
Ich hab dasselbe mal in nem Geo gelesen, nur, das die noch eine weitere idee der Techniker hervorgebracht haben : Den Warpantrieb. Nagut, nicht ihre Idee, aber der könnte soger genau so funktionieren wie in den Star Trak folgen :
Der Raum wird vor der Rakete, dem Space shuttle oder sonstwas gekrümmt, sodass es abkürzt. Dann wäre nur noch minimaler schub zum beispiel von einem ionenantrieb nötig, um riesige Strecken zurückzulegen. Allerdings hat das einen großen nachteil : Die Wirkung wäre verheerend, wenn ein "Raumschiff" in das krümmungsfeld eines anderen käme. Das eine könnte unkontrolliert auf das andere zurasen, und mitgezogen werden, es könnte durch das eigene krümmungsfeld der andere aus seinem reissen, etc.
Interessante Infos? Das mit dem Ionentriebwerk vielleicht... aber das ist wenn, dann zu wenig ausgeführt... Aber was soll an dem Nuklearreaktor an bord neu sein? Selbst die uralten Voyager-Sonden haben so ne art Atomreaktor an Bord zur Energieversorgung... Und die wurden glaub ich 1970 oder so gestartet...
Zum Thema Antimaterie: Träum weiter ;) Um genug Antimaterie herzustellen um zum Mars zu fliegen würden sämtliche Teilchenbeschleuniger der Erde mehrere tausend Jahre benötigen. Abgesehen davon das es schlicht unmöglich ist Antimaterie aufzubewahren. Also Antimaterie aktuell für irgendwas zu benutzen ist unmöglich.
Und zum Thema Warpantrieb: Theoretisch zwar möglich, jedoch bräuchte man selbst für ne kleine Spritztour um mehrere 10er-Potenzen mehr Energie als im gesmten Universum vorhanden ist. Weis gerade nicht mehr wie genau das ausgerechnet wurde, aber Warpantrieb ist auch völlig unrealistisch.
Der Ionenantrieb ist ja schon wirklichkeit vor wenigen Jahren ist Deep Space 1 gestartet, die erste Sonde mit Ionen antrieb.
@Chriss: Waru msoll es schlichtweg unmoeglich sein AM aufzubewahren ?
Frueher hiess es ja auch Raumfahrt waere unmoeglich, etc.
Warum soll es da nicht gelingen eine Abschirmung zu entwickeln ?
@Chriss
Zum Warpantrieb :
Ja, es benötigt NOCH so viel energie, wer weis, was die Forschung da noch bringt.
Bernd_XP
29-09-2002, 14:59
Das alles ist doch nichts neues!
Original geschrieben von chAos
Der Ionenantrieb ist ja schon wirklichkeit vor wenigen Jahren ist Deep Space 1 gestartet, die erste Sonde mit Ionen antrieb.
@Chriss: Waru msoll es schlichtweg unmoeglich sein AM aufzubewahren ?
Frueher hiess es ja auch Raumfahrt waere unmoeglich, etc.
Warum soll es da nicht gelingen eine Abschirmung zu entwickeln ?
Zur Zeit jedenfalls sicher ;) Du musst die AM ja unter einer Art Energieglocke aufbewahren die jegliche Art von Materie abhält. Ich will garnicht erst wissen wieviel Energie man dazu bräuchte :D Aber gut - wer weiß was da noch kommt... Andererseits hatte ich mal ein Buch nach dem Antimaterie auch vom Treibstoffpotential her nicht das Allheilmittel ist ;) Gut - es mag viel Energie bei rauskommen, aber du brauchst auch viel² Ehergie für höhere Geschwindigkeiten.
@Fetze: Ich hab die Infos aus nem Buch und ward mal nachschauen ob du recht haben könntest, aber ich glaube nicht das man je großartig so fliegen wird...
Bernd_XP
29-09-2002, 22:29
ICh weis so, das Anitmaterie auch aus Biologischen gesichtspunkten unmöglich ist.
Bitte, WAS? Das musst du näher erklären...
Es würde funktionieren, mit dem warp, da sind sich alle einig, aber es würde sich wahrscheinlich auch ion ferner zukunft nicht wirklich lohnen, vom energie/leistungs-verhältnis.
Original geschrieben von Bernd_XP
ICh weis so, das Anitmaterie auch aus Biologischen gesichtspunkten unmöglich ist.
ich kann dir 2 gegenbeweise liefern:
1. man hat im Weltall eine AM Wolke von 3000 LJ durchmesser gefunden
2. zumidnest im CERN wurde AM schon in wenigen Mengen hergestellt
Antimaterie existiert definitiv. Ich glaub aber das er eher was anders meint, mit seinen "Biologischen Gesichtspunkten" ;)
AM-Wolke mit 3000 LJ Durchmesser? hast du da nen Link oder so - das glaub ich jetzt nicht so direkt... Zum einen hab ich gehört das die komplette AM wegreagiert wenn nur ein Materie-Teilchen reinkommt (bin ich mir aber nicht sicher - erscheint mir an sich unlogisch) zum Anderen müssten die Ränder der Wolke ja ständig Kontakt mit Materie aus dem übrigen Universum haben, und somit ständig schrumpfen...
Hmm, ja, das haste irgendwie recht.
Angeblich soll da unglaubliche energie bei freiwerden, aber das man davon dann nichts merkt.... Also endweder ist Antimateriee Nutzloses zeug, das gar nichts macht, oder es ist nicht da ODER es ist zu weit entfernt sodass man nichts davon merkt, was da weit entfernt on uns für ne energie frei wird. Ich weis es nicht, bin keiner von der NASA :)
Klar kann man AM aufbewahren, auf jedenfall für kurze Zeit.
Und im Cern konnte man auch schon grössere Mengen Antimaterie herstellen.
Zitat aus dem Tagesanzeiger
Erstmals haben Forscher am Cern bei Genf grosse Mengen von Antiwasserstoff-Atomen hergestellt - den Stoff der Sciencefiction.
Ich hab mal kürzlich (am 19.9.02) den ganzen Artikel vor mir gehabt, um alles im Archiv zu lesen müsste ich Zahlen :( Und die Zeitung habe ich nicht mehr.
Bernd_XP
30-09-2002, 13:56
Original geschrieben von chAos
ich kann dir 2 gegenbeweise liefern:
1. man hat im Weltall eine AM Wolke von 3000 LJ durchmesser gefunden
2. zumidnest im CERN wurde AM schon in wenigen Mengen hergestellt
Bezweifle ich nicht das Problem ist: Zeit ist an Materie gebunden. Und bei Antimaterie? Läuft da die Zeit rückwärts?
Psycho Joker
30-09-2002, 15:50
Nicht ganz richtig. Zeit ist an MASSE gebunden. Masse ist nicht dasselbe wie Materie bzw. nicht nur Materie. Auch ein Klumpen Antimaterie ist Masse.
Fragen:
Was is der CERN? Und wie will man Antimaterie aufbewahren? Das geht doch nur mit Kraftfeldern uns gibts moch nicht, oder?
www.cern.ch :)
Oder Hier:
http://public.web.cern.ch/Public/whatiscern.html
CERN is the European Organization for Nuclear Research, the world's largest particle physics centre. Founded in 1954, the laboratory was one of Europe's first joint ventures, and has become a shining example of international collaboration. From the original 12 signatories of the CERN convention, membership has grown to the present 20 Member States.
CERN explores what matter is made of, and what forces hold it together.
The Laboratory provides state-of-the-art scientific facilities for researchers to use. These are accelerators which accelerate tiny particles to a fraction under the speed of light, and detectors to make the particles visible.
Leider nur auf englisch oder Französisch :(
Wie man AM genau aufbewahrt weiss ich nicht, aber ich glaube das geht mit Magnetfeldern.
Psycho Joker
30-09-2002, 21:03
Jo, mit Magnetfeldern funzt das.
Original geschrieben von Chriss
AM-Wolke mit 3000 LJ Durchmesser? hast du da nen Link oder so - das glaub ich jetzt nicht so direkt... Zum einen hab ich gehört das die komplette AM wegreagiert wenn nur ein Materie-Teilchen reinkommt (bin ich mir aber nicht sicher - erscheint mir an sich unlogisch) zum Anderen müssten die Ränder der Wolke ja ständig Kontakt mit Materie aus dem übrigen Universum haben, und somit ständig schrumpfen...
1. warum sollte sich die ganze AM beim Big Bang ausradiert haben, wer sagt denn, dass sich AM Galaxien entwickelt haben, weil sie mit nicht mit Materie zusammengestossen sind.
2. Wer sagt denn dass es natuerlichen Ursprungs ist ? U.U eine Explosion einer intelligenten Rasse verursacht durch Experiment oder aehnliches.
3. nen link hab ich momentan net, mahce mich aber auf die suche nach dem Artikel.
Interressante Theorie.
Hatte mir ausch schon folgendes überlegt :
1. Theorie :
Der Urknall war künstlich erzeugt, da eine fremde Rasse einer anderen Galaxie mit sowas herumexperimentiert hat, entweder aus reinem Forscherdrang, weil sie gesellschaft wollten oder, weil ihre Galaxie zerfällt und sie sich retten wollten.
2. Theorie :
WIr sind nur eone Aufwändige Computersimulation ohne festgelegt Laufzeit und zwar entweder von Menschen erschaffen, die mal sehen wollten, wie sie sich entwickelt hätten, wenn dies anders wäre oder das nicht... oder von Alens erschaffen, die Wissen wollen, wie es wohl anderen Spezies mit derEntwicklung gegangen ist.
Die gesamtenergie im Universum ist gleich null da die Energie der Materie durch eine gleich große negative Energiekomponente, die in den Gravitationsfeldern des Universums im bezug auf den Ort des Urknalls steckt, aufgehoben wird. Deshalb existiert so viel materie, denn 5 mal null ist nunmal auch null.
Zum Thema AM: Es ist sicher nicht beim Urknall entstanden... Der Weltraum ist ja auch nicht ein komplettes Vakuum, die AM wäre schon längst wegreagiert... deshalb glaube ich das eigentlich nicht, zumindest nicht ohne genaueres zu wissen...
Die Gesamtenergie im Universum soll 0 sein ? Das glaube ich nicht.
nach heutigem Wissen ist AM beim BB entstanden. Derzeit werden 2 Theorien fuer die weitere Entwicklung angenommen. Es hat sich weniger AM als NM entwickelt und die wurde ausgeloescht. Es entstanden in etwa gleich viel und sie haben sich nicht komplett ausgeloescht sondern sind teilweise in verschieden Richtungen davon'geflogen' was Galaxien aus AM ermoeglichen wuerde, darunter auch besagte AM Wolke
hexenklei
06-10-2002, 15:27
Sehr interesant
saemikneu
06-10-2002, 15:45
(DOK, SF1, Sept. 2002)
Wisschaftler aus Grossbritannien, Frankreich, Deutschland, Österreich und der Schweiz ist es erstmals gelungen, Antmaterie in einem riesigen Physiklabor in genf künstlich herzustellen. Wie das geht, weiss ich nicht mehr - ausser dass etwas engegengesetzt sein muss...
Der Chefphysiker sagte auf die Frage, wann man diese neue Technologie für Raumschiffe verwenden kann:
"Es kann durchaus noch 30 Jahre dauern, oder länger"
@Redbasti:
:omg: Ich hab nciht gewusst, dass im All Calcium (also Knochen und Zähne) abgebaut werden...
Sber wieso?
Original geschrieben von chAos
Die Gesamtenergie im Universum soll 0 sein ? Das glaube ich nicht.
nach heutigem Wissen ist AM beim BB entstanden. Derzeit werden 2 Theorien fuer die weitere Entwicklung angenommen. Es hat sich weniger AM als NM entwickelt und die wurde ausgeloescht. Es entstanden in etwa gleich viel und sie haben sich nicht komplett ausgeloescht sondern sind teilweise in verschieden Richtungen davon'geflogen' was Galaxien aus AM ermoeglichen wuerde, darunter auch besagte AM Wolke
Supersymetrie? Die Möglichkeit eines Teilchens, sich unter bestimmten Umständen in was anderes zu verwandeln? Von AM zu M?
Außerdem müssten sich wie gesagt die AM-Wolken durch den ständigen zustrohm von Materie aus dem "Vakuum" des Weltalls längst aufgelöst haben.
@Saemikneu: Antimaterie herzustellen, das ist schon ne weile möglich was ich weiß... Nur sie zu LAGERN, DAS ist das problem. Und als Raketentreibstoff - Wirklich zukunftsmusik... Ich würd da überhaupt nicht spekulieren wann das geht... Und ob es überhaupt sinvoll ist ;)
Und im All werden Knochen abgebaut weil man sie wegen der Nullschwerkraft nicht braucht. Zumindest nicht so Starke. Ebenso wird Muskelmasse abgebaut.
Btw: Der Beweis das 1=2 ist:
X²-X² = X²-X²
(X-X)(X+X) = X (X-X)
X+X = X
1+1 = 1
2=1
:D:D
Bernd_XP
10-10-2002, 13:55
Original geschrieben von Chriss
Btw: Der Beweis das 1=2 ist:
X²-X² = X²-X²
(X-X)(X+X) = X (X-X)
X+X = X
1+1 = 1
2=1
:D:D
0=0
Oder?
Was, 0=0? Laut dieser Umformungskette ist 2=1! :D
Original geschrieben von Chriss
Btw: Der Beweis das 1=2 ist:
X²-X² = X²-X²
(X-X)(X+X) = X (X-X)
X+X = X
1+1 = 1
2=1
:D:D
das ist falsch es müsste heißen:
X²-X² = X²-X²
(X-X)(X+X) = (X+X)(X-X) (3. binomische formel ;) )
X-X = X-X
1 = 1
Bernd_XP
14-10-2002, 14:06
Original geschrieben von Chriss
Was, 0=0? Laut dieser Umformungskette ist 2=1! :D
Nein, weil x-x immer 0 ist. also ist auch x²- X²=0
Also:
X²-X² = X²-X²
(0)(2X) = X (0)
0 = 0
Ein Sieg der Mathematiker!
Oder willst du das bestreiten?
Es ist mir schon klar das da im enddeffekt oben steht das 0=0 ist. Aber durch die Umformungen die ich gemacht habe steht da dann 2=1, und bis jetzt hat mir da noch keiner bewiesen, warum das Falsch ist.
@TMOA: auf beiden Seiten das gleiche machen bringt's ja mal voll :D
Bernd_XP
14-10-2002, 14:38
X²-X²=X²-X²
Wenn X jetzt definiert kommt nix raus.
(X-X)(X+X) = 0*2X=0
X*(X-X)= X*0= 0
Besser so?
Wenn X jetzt definiert kommt nix raus.
Was bedeutet dieser "Satz"? :confuse2:
Und was hat der rest mit meinem Beweis oben zu tun?
Du betrachtest zwei einzelbereiche (Seiten) meiner obigen gleichung und sagst sie seien 0. Ok - soweit waren wir aber schon :D
Psycho Joker
15-10-2002, 23:09
Er meint, dass, wenn du X definierst, immer 0=0 herauskommt.
Wie, wenn ich x definiere? Wenn ich die x-Werte ausrechne für die diese Gleichung stimmt, oder was?
Ich glaube auch nicht so ganz an deine Gleichung, wie kommst du von
(X-X)(X+X) = X (X-X)
auf
X+X = X
:confused:
[EDIT] ups, habs jetzt auch gemerkt, einfach (x-x) "wegstreichen" :shy:
NavcomTCommando
16-10-2002, 18:18
Wäre es eigentlich auch möglich Ionenantriebe in Flugzeugen einzusetzen, wie der Orca in TD,TS,TTL und Renegade?
Psycho Joker
16-10-2002, 18:29
Im Grunde müsste die Gleichung am ende x=0 lauten, weil:
x+x=x ... das rechte x auf die andere Seite (Vorzeichen-Änderung), das ergibt:
x+x-x=0
x=0
Bernd_XP
16-10-2002, 18:44
Original geschrieben von NavcomTCommando
Wäre es eigentlich auch möglich Ionenantriebe in Flugzeugen einzusetzen, wie der Orca in TD,TS,TTL und Renegade?
Deit wann hat der Orca einen Ionenantrieb?:confused:
Ok, dann will ich diese mathematische exkursion mal auflösen, nachdem hier keiner den Kapitalen Fehler den ich sogar zweimal gemacht habe bemerkt hat. Ich setz mal die falschen Umformungen rot dazu.
Original geschrieben von Chriss
Btw: Der Beweis das 1=2 ist:
X²-X² = X²-X²
(X-X)(X+X) = X (X-X) | : (X-X)
X+X = X | : X
1+1 = 1
2=1
:D:D
Diese zwei Rechenschritte sind völlig legitim, für den Fall das x != 0 ist. Aber das X-X 0 ist - darüber müssen wir wohl nicht diskutieren. Und auch X ist 0, weil X=0 eine Lösung der Gleichung ist (genauer - es sind ALLE Zahlen eine lösung dieser Gleichung, falls man beim Umformen nicht einen solchen "Fehler" bzw. sonderfall macht) Im prinzip dividiert man durch diese divisionen ja eine Lösung ( X=0 ) weg. Man hat quasi durch die erste unzulässige Division durch 0 einen fehler der aus der ganzen restlichen gleichung Schwachsinn macht ;)
@NavcomTCommando: Ja, Theoretisch schon. Aber Orcas haben keine Ionentriebwerke, würd mich mal interessieren wie du da draufkommst... Das Problem ist allerdings das Ionentriebwerke kaum Schub liefern (Das Ionentriebwerk der Deep Space irgendwas lieferte nichtmal einen Newton Schub bei 900kg Sondengewicht) sondern nur durch ihre Endgeschwindigkeit überzeugen - welche du in der Atmosphäre kaum erreichen wirst ;)
vBulletin v3.7.3, Copyright ©2000-2024, Jelsoft Enterprises Ltd.