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THEMA: Interstellare Raumfahrt

Interstellare Raumfahrt 10 Mai 2018 11:03 #32518

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Ungeachtet der Technologie, die man anwendet, um in ein oder wenigen Gramm alles Notwendige hinein zu packen, stellt sich für mich folgende Frage:

Nach 2 Minuten hat man das Objekt auf 1/5 der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Die Möglichkeit, dann noch durch Kommunikation in das Geschehen einzugreifen, schwindet mit zunehmender Entfernung. Klar, wenn das Objekt ¼ der Distanz erreicht hat, dauert die Kommunikation schon 1 Jahr. Hin und zurück 2 Jahre. Meldet das Objekt nach 5 Jahren: „Hallo, Houston, wir haben ein Problem“, würde der Informationsaustausch 2 Jahre dauern. In dieser Zeit hat sich wahrscheinlich das Problem von selbst erledigt, in welcher Form auch immer. Das bedeutet, dass schon vor dem Start der gesamte Ablauf des Projektes einprogrammiert sein muss und im Nachhinein nicht mehr eingegriffen werden kann.

Das Einprogrammierte muss 25 Jahre fehlerfrei laufen. Darüber hinaus dürfte die Praxis nie von der einprogrammierten Theorie abweichen. Man startet das Projekt, nach 2 Minuten stellt man sich einen Wecker auf 25 Jahren. Wenn der dann läutet, setzt man sich ans Funkgerät und erwartet die eintrudelnden Bilder. In der Zwischenzeit kann man nicht eingreifen. Alles muss sowohl theoretisch wie auch praktisch während der gesamten Laufzeit fehlerfrei laufen.

Wenn ich in ein selbstfahrendes Auto den gesamten Weg auf der Autobahn von München nach Wien eingebe und während der Fahrt keine Korrektur machen würde, käme dann das Auto in Wien an? Wenn nicht, wie weit würde es fahren, ohne von der Autobahn abzukommen?
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Interstellare Raumfahrt 10 Mai 2018 19:04 #32572

;) Die Idee Mikrosonden auf interstellare Reise zu schicken ist nicht neu. Ich verfolge dieses Vorhaben schon seid einigen Jahren. Ich finde es sehr gut das sich Menschen eingeschaltet haben um die ganze Sache zu finanzieren. ALLES was unseren Blick auf die Welt und unser Wissen über Sie erweitert ist meiner Meinung nach NIEMALS eine Geldverschwendung. Anders kommen wir als Spezies nicht voran.
Sollten die Sonden wirklich zum Start kommen, so wird eines für mich mit Sicherheit klar sein, was bis jetzt anhezu jedesmal auftrat wenn die Menschheit sich irgendetwas "genauer" ansah. Es wird nicht so sein wie wir uns das vorstellen. Und ich denke das diese Sonden mehr Fragen für unsere Wissenschaftler aufwerfen werden als beantworten. Dieses war schon oft so und wird definitiv auch so bleiben. Aber das ist auch genau das was doch die ganze Astronomie so spannend macht. Vermuten tun wir heute schon viel, WISSEN allerdings nur wenig, und ich denke der Kormos hält noch so manches Geheimnis für uns da draußen bereit. ;)
Wieder ein guter Beitrag vom Team und ein sympathischer Gastredner, deshalb ganz klar: >Daumen hoch<
LG Björn
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Interstellare Raumfahrt 10 Mai 2018 21:05 #32582

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bn shadow schrieb: Ich finde es sehr gut das sich Menschen eingeschaltet haben um die ganze Sache zu finanzieren. ALLES was unseren Blick auf die Welt und unser Wissen über Sie erweitert ist meiner Meinung nach NIEMALS eine Geldverschwendung. Anders kommen wir als Spezies nicht voran.

Da bin ich ganz deiner Meinung. Solange das finanziert wird, sollte man es machen. Lehrreich ist es sehr wohl und Erfahrungen kann man jede Menge damit sammeln. Angesichts dessen muss sich die Frage, wie wahrscheinlich das dieses Projekt letztendlich erfolgreich sein kann, hinten anstellen.
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Interstellare Raumfahrt 11 Mai 2018 23:15 #32720

Wenn ich den Vortrag von Prof. Kissler-Patig richtig verstanden habe, soll eine Masse von 1 Gramm auf 1/5 c beschleunigt werden.
In diesem mickrigen einen Gramm sind enthalten:

1 Sonnensegel von wahrscheinlich mehren Quadratmetern
1 Sonde mit
1 Kamera. Sie muss ausgerichtet werden können
1 oder mehrere Prozessoren
1 Energieversorgung für die Prozessoren. Sonnenenergie bricht bald mal zusammen...
1 Sender, der 4 LJ überbrücken kann. Wenn das Sonnensegel als Antenne benutzt werden soll, müsste es haargenau ausgerichtet werden können.

Das scheint mir wirklich sehr ambitioniert zu sein..

Anderseits, wenn ich mir überlege, was alles in einem Milligramm einer Fruchtfliege eingepackt ist.. Prozessor, optische Sensoren, Lagesensoren, Fortbewegungsmechanik, Flugmechanik, Flugsteuerung, Fortpflanzungseinrichtung, Verdauungsapparat etc.....

Aber einen Versuch ist es wert, auch wenn für mich die Resultate zu spät kommen werden.

Gruss Heiri

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Interstellare Raumfahrt 12 Mai 2018 00:42 #32721

Ich wusste es. Fruchtfliegen sind Aliens von @Centauri die uns auspionieren wollen.

Grundsetzlich denke ich auch das es kleine und leichte Sonden sind mit denen wir die nähere Umgebung des Sonnensystems erkunden werden. Vieleicht sind es auch nur solche technischen Errungenschaften die es je schaffen werden die Erde weiter als bis zum Mond zu verlassen^^
Dennoch die Anforderungen sind recht gegensetzlich. Leicht um mit wenig Energieaufwand beschleunigen zu können trotzdem stabil genug um noch sinnvoll steuern zu können.
Ein Problem sehe ich darin die Informationen zurück zur Erde zu bringen. Ok, die Sonnensegel können als große Reflektoren verwendet werden. Aber was ist mit der Ausrichtung und Formstabilität? So eine 1-Atom dicke mehrere Quadratkilometer große Folie mag reißfest sein aber wird sie nicht im Sonnenwind flattern was werden sie machen wenn der Sonnenwind darauf trifft? Die Segel auf Segelschiffen sind an stabile und starre Rahen befestigt um die Form zu halten. Etwas gleichartiges bedeutet zusätzliches Gewicht. Im Vortrag wird das Segel einfach in eine radiale Position gedreht um die Wirkung des Windes zu reduzieren. Nur frag ich mich ob ein so großes Segel so einfach dem Willen des Steuerchips gehorchen wird oder doch eienen eigenen "Willen" hat.

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Interstellare Raumfahrt 12 Mai 2018 12:53 #32744

Die Dinger müssten auch äusserst stabil gebaut sein. Wenn man in 2 Minuten auf 1/5 c kommen will, gibt das, wenn ich richtig gerechnet habe, eine Beschleunigung von etwa 51'000 g. Und das mit ausgebreiteten Sonnensegeln? Wobei ich annehme, dass diese ausgebreitet sind, damit der Laser "reinblasen" kann.
Das ist doch ganz beachtlich!

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Interstellare Raumfahrt 12 Mai 2018 13:30 #32753

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relham schrieb: Die Dinger müssten auch äusserst stabil gebaut sein. Wenn man in 2 Minuten auf 1/5 c kommen will, gibt das, wenn ich richtig gerechnet habe, eine Beschleunigung von etwa 51'000 g. Und das mit ausgebreiteten Sonnensegeln? Wobei ich annehme, dass diese ausgebreitet sind, damit der Laser "reinblasen" kann.
Das ist doch ganz beachtlich!

Die hohen Beschleunigungswerte wird man m.A. nach nur mit chemischen/atomaren Antriebsystemen erreichen können. Erst nach dieser Anfangs-Phase wird man die Sonnensegeln ausbreiten und sie dann für die weiterführenden Beschleunigungswerte nutzen, oder vielleicht auf den EMDrive Antrieb zurückgreifen. Und diese Materialen sind besonders zugfest.

Das Hauptproblem einer interstellaren Mission sind m.A. jedoch einerseits Mikrometeoriten und andererseits Strahlung. Die einen würden, selbst wenn sie bewegungslos im Raum stünden, mit voller Geschwindigkeit in die Segeln rasen, was diese in kürzester Zeit wie einen schweizer Käse perforieren würden. Ebenso würden solche Meteoriten alle Teilchen des Satelliten schädigen. Und je kleiner und kompakter die Satelliten sind, desto größer würden die Schäden dadurch sein. Und die Strahlung würde alle Materialien im Satelliten relativ schnell zum Korrodieren bringen. Womit man also erst recht, stark gepanzerte und somit schwere Satelliten auf den Weg bringen müsste.

MfG
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Interstellare Raumfahrt 12 Mai 2018 14:28 #32761

Noch zur Beschleunigung. Ein Vergleich: Bei meinem alten Sturmgewehr wird die Kugel mit 55'134 g beschleunigt. Die Grössenordnung ist etwa gleich. Falls ich richtig gerechnet habe.....Ich bin kein Physiker.

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Interstellare Raumfahrt 12 Mai 2018 15:12 #32768

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Hallöchen badhofer,

wie ich vermute liegt der Schwerpunkt deiner Frage, eigentlich nicht die finale Machbarkeit einer solchen Reise betreff Antrieb, sondern deren optimierte Vorgehensweise im einzelnen, betreff Steuerung, ist das korrekt?

Die Machbarkeit betreff Antrieb halte ich durchaus für gegeben, zB. wenn ich mir die voranschreitende Graphen-Forschung ansehe.



Kurz:
www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/...e-fungieren-13372189

Was die optimierte Steuerung betrifft, wir es mM. viel komplizierter.
Es liegen in diesem Bereich viele Variablen an die zu lösen gelten.
Hier schon mal ein guter Ansatz:
arxiv.org/pdf/1608.05284v1.pdf

Meiner Meinung bzgl:

Wenn ich in ein selbstfahrendes Auto den gesamten Weg auf der Autobahn von München nach Wien eingebe und während der Fahrt keine Korrektur machen würde, käme dann das Auto in Wien an? Wenn nicht, wie weit würde es fahren, ohne von der Autobahn abzukommen?

Bold 1. ..nein...
Bold 2.. Der Wahrscheinlichkeit gemäß, im Schnitt auf halber Strecke (Estimated ;) )

Allerdings hängt der Vergleich Sonde Auto etwas...
Das liegt nicht etwa daran, dass wir nicht "alle" Möglichkeiten, Strahlung, Partikel, etc. im Voraus berücksichtigen können, wie zB. bei selbst gesteuerten Autos, entsprechende Variablen, bremsender Fahrzeuge, spontan auftauchende Hindernisse etc...auch im voraus programmiert werden könnten. Die Problematik liegt mM. in der im Gegensatz zum Auto, wesentlich begrenzten Sensorik und der v einer Sonde entsprechend erforderlichen kurzen Reaktionszeiten.

Während die Steuerungselektronik eines Autos auf GPS zu greifen kann und auch zu jeder Zeit die Ausmasse der momentanen Lokalität bekannt ist (Speicher), sprich jederzeit Lokal optimierten Ausweg berechnen kann um lokalen Hindernissen auszuweichen oder eben auf 0 abzubremsen etc, werden der Sonde entsprechende Hilfsmittel (GPS), oder auch die Möglichkeit einfach stehen zu bleiben fehlen.

Zur optimalen Programmierung, bzw. um möglichst 100% Erfolgsquote anzustreben, würde also a. eine Art vorhandenes sensorisches Netzwerk gehören, das der Sonde ständig nötige Daten für die optimierte Steuerung auf deren Weg liefert. "Ähnlich" GPS, würden einer doch recht trägen Sonde, somit andauernd aktuelle Daten über aufkommende Hindernisse auf dem Weg zukommen müssen. Es nützt ja wenig zu wissen "da kann was kommen"und wie weiche ich aus, wenn nicht die Zeit verbleibt dies auch erfolgreich zu tun.

Während beim Auto die entsprechende Kollisions-Sensorik, dank relativ geringer Geschwindigkeiten auf wenige 100 Meter begrenzt ausreicht und noch erfolgversprechend erscheint, gleichzeitig die Koordinaten der entsprechenden Lokalität (GPS) mit im Speicher vorhandenem Platzangebot der Örtlichkeit abgeglichen werden kann, verändert sich gegebene Problematik bei Sonden mit angehend 1/4 c wesentlich... MM, nur vollautomatisch vorprogrammiert, ist nicht der wahre Jacob, solange nicht auch die nötige externe Sensorik vorhanden ist, welche die Sonde rechtzeitig über auf dem Weg liegende Ereignisse informiert.

Sorry falls umständlich artikuliert, muss mich noch von der arbeitsreichen Woche, kopfmäßig verabschieden...
LG Z.

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Interstellare Raumfahrt 12 Mai 2018 23:11 #32814

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Z.
Ich meinte weniger die technischen Herausforderungen, sondern der Umstand, dass nun mal die Lichtgeschwindigkeit die höchst mögliche Geschwindigkeit zum Übertragen von Informationen ist. Vom Start weg ab einer gewissen Entfernung, und die ist sehr bald erreicht, kann man nicht mehr in den operativen Vorgang eingreifen.

Alles Erforderliche muss von vornherein programmiert sein und während der gesamte Laufzeit fehlerfrei ablaufen. Fehlerfrei deshalb, weil niemand vor Ort ist, um Fehler zu beheben. Weiters darf die Praxis nie von der vorprogrammierten Theorie abweichen, denn bei Abweichungen ist niemand da, der Entscheidungen trifft, wie diese zu handhaben sind.

Die Praxis ist nie so wie die Theorie sich das wünscht. Es müssen Entscheidungen getroffen werden,wie die Theorie an die Praxis anzupassen ist. Solche Entscheidungen kann man nicht von vornherein programmieren, sie müssen vor Ort im Augenblick der Notwendigkeit getroffen werden.

Würde nach halber Strecke die Meldung auf die Erde gesendet, dass der Klodeckel klemmt mit der Frage, was zu tun ist, würde die Antwort, dass man nur den Nippel durch die Lasche ziehen muss, nach 4 Jahren zurückkommen :( :( :(
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Interstellare Raumfahrt 12 Mai 2018 23:54 #32826

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Hi badhofer,

ungefähr habe ich schon verstanden..
Das mit dem Netzwerk, war eine Einlage um genau solche Probleme mit der Kommunikation zu lösen.

Zur optimalen Programmierung, bzw. um möglichst 100% Erfolgsquote anzustreben, würde also a. eine Art vorhandenes sensorisches Netzwerk gehören, das der Sonde ständig nötige Daten für die optimierte Steuerung auf deren Weg liefert.


Ich habe das leider nicht plastisch genug ausgeführt. Es ging dabei darum im gesamten Streckenverlauf zuerst Sensoren zu platzieren, um die Sonde rechtzeitig warnen zu können. Von der Erde aus würden Detektion, Kommunikation zur Sonde viel zu lange dauern. Und selbst wenn die Sonde mit sensibelster Sensorik ausgestattet wäre, könnte die max. mögliche Reaktionszeit allzu leicht überschritten werden.

Dabei ist jeweiliges Verhalten der Sonde natürlich alle möglichen Situationen angepasst/vorprogrammiert. Es ging mir darum dass die Sonde von verschiedensten Sensoreinheiten auf ihrem Wege über Problematiken informiert und somit "jede Sekunde" der Zustand des jew. Streckenabschnitts aktualisiert wird. Sowie verschiedene GPS Satelliten in geringer Entfernung zu Erde jeweilige Software ständig auf dem laufenden halten. Bei v 1/4 c bleibt wenig Zeit für angehende Ausweichmanöver, noch für entsprechende Kommunikation etwaiger Befehlsketten. Deshalb so vollkommen wie möglich auf alle Problemstellungen vorprogrammiert, inkl. bereits auf der Strecke verteilter Sensorik... eben um optimale Resultate einzelner Sonden zu gewährleisten.

Klar sehr aufwendig erstmal Sensoren zu platzieren.... um das Problem anhand Wahrscheinlichkeiten zu "lösen" kann man ja auch vers. Sonden in Zeitintervallen versenden. Nur in Anbetracht deiner Fragestellung, die mM nach die Optimale erfragte, bzgl. ein Auto kommt an oder nicht.. fiehl mir nix bessres ein.

"Abweichungen und das entsprechende Verhalten der Sonde können wie gesagt vorprogrammiert/bedacht werden.
Wenn ich natürlich vergesse das Saturn zu der Zeit im Wege steht... :angry:
Spass beiseite, zB. Sonneneruptionen sind natürlich kaum einschätzbar... und auf dem Weg bereits liegende Hindernisse, oder exakt zu dem Zeitpunkt der gleichen Bahn-Kreuzende, nur mit vor Ort befindlichen Sensoren einigermaßen in den Griff zu bekommen... Das schliesst natürlich die zeitgerechte Kommunikation mit ein, besser setzt diese voraus.

HG Z.

Ps: Sollte man natürlich so blöd sein, die Klodeckel nicht mit Vakuumhaken zu befestigen, die den Tachyonendruck auf die Schüssel mindern... wirds insgesamt nix.
Hier mal en Spaceship-ProfiWC mit solcher art Vorrichtungen :whistle:

Die sogenannte ZGT, T für Theorie.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 03:11 #32844

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wl01 schrieb: (...) Die hohen Beschleunigungswerte wird man m.A. nach nur mit chemischen/atomaren Antriebsystemen erreichen können. (...)


Auweia: "chemisch/atomar"... Was denn jetzt eigentlich?

Warum? Gerade die traditionelle Raketentechnik (=chemischer Antrieb) kommt da doch nicht annährend hin. Wie auch? Soll man nun in das Mini-Raumschiff noch 'nen Tank reinbasteln oder 'nen Micro-Reaktor (im Falle des Antriebs durch Kernfission oder -fusion)?

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 08:15 #32854

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Rupert schrieb:

wl01 schrieb: (...) Die hohen Beschleunigungswerte wird man m.A. nach nur mit chemischen/atomaren Antriebsystemen erreichen können. (...)

Warum? Gerade die traditionelle Raketentechnik (=chemischer Antrieb) kommt da doch nicht annährend hin. Wie auch?

Bitte informiere Dich vielleicht über derartige Antriebssysteme genauer.
Weil chemische und auch atomare Triebwerke immer einen viel höheren Schub erzeugen, als elektrische oder Antriebe mit Sonnensegeln. Natürlich verbrauchen derartige Triebwerke viel Stützmasse, was sie auf länger Strecken unrationell macht. Also mach Deshalb kann man bei derartigen Missionen nur eine Kombination von beiden Systemen einsetzten.

MfG
WL01

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MfG
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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 09:59 #32861

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wl01 schrieb: (...) Bitte informiere Dich vielleicht über derartige Antriebssysteme genauer.
Weil chemische und auch atomare Triebwerke immer einen viel höheren Schub erzeugen, als elektrische oder Antriebe mit Sonnensegeln. Natürlich verbrauchen derartige Triebwerke viel Stützmasse, was sie auf länger Strecken unrationell macht. Also mach Deshalb kann man bei derartigen Missionen nur eine Kombination von beiden Systemen einsetzten.


1) Schau Dir halt die Raketengrundgleichung an und dann rechne Dir damit mal überschlagsmäßig die Beschleunigung aus, die mit einem von Dir erwähnten Antrieb errreicht wird bzw. wieviel sog. Stützmasse dafür von Nöten ist um 10.000, 20.000, 30.000 g zu erreichen.
2) Desweiteren, ich wiederhole gerne nochmal: Sollen die auf den Chip noch Treibstofftanks und / oder Reaktoren und einen Antrieb raufbasteln, wo es gerade um maximale Massenreduzierung geht?

Aber gut, täuschen sich die Mädls und Jungs bei Breakthrough halt; ne bessere Saturn V müsste her. Am besten mit 'nem Tachyonenantrieb.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 11:44 #32867

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Moin Rupert,

Chemisch/Atomare Antriebe, da hättest dir aber was aufgehalst ... dich da durchzubeißen.
astronautix.com/p/propellants.html
Is dem wl01 wahrscheinlich unbewusst, sich da einfach mal so .. gründlich zu informieren.

Auch wenigen bekannt ist, dass es bereits S-Computersimulationen gibt deren Lasergepulste "Segel" nahe Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. ;)
Während wir hier noch von 1/4 1/5 c ausgehen...
www.fz-juelich.de/portal/DE/Presse/Kurzn.../10_oktober2010.html

"In unserer Simulation haben wir eine Folie von Nanometerdicke mit einem gepulsten Hochleistungslaser beschossen", sagt Paul Gibbon. Der zirkular polarisierte Laserstrahl traf auf die hauchdünne Kunststofffolie und brachte diese in der Simulation auf nahezu Lichtgeschwindigkeit. Dabei erhitzt sich die Folie soweit, dass aus einer präparierten Kunststoffmischung aus Kohlen- und Wasserstoff ein stabiler Protonenstrahl entsteht, der sich mit einer geringen Energiebandbreite bewegt, ohne zu zerfallen. Die stabile Teilchenkonfiguration wird bei Laserleistungen von rund 100 Exawatt pro Quadratzentimeter erreicht, was im Bereich heutiger Laborlaser liegt. "Besonders interessant war, dass unser Lichtsegel sich für Teile der Strahlung als transparent erwies, was einen stabilisierenden Effekt auf die Beschleunigung der Protonen hatte", fasst Gibbon die Ergebnisse zusammen. "Wir haben es also mit einem löchrigen Sonnensegel zu tun."


LG Z.

Ps: wl01 informier dich doch bitte mal, bevor wir "bleiernen Enten" das schwimmen beizubringen versuchen.
G.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 11:48 #32868

hab mal einen Link zu interstellaren Reisen.
interessant, wie schnell bei ständiger Beschleunigung und dazugehöriger Abbremsung mit 1g die Planeten im Sonnensystem erreicht werden können.

www.brefeld.homepage.t-online.de/raumschiff.html


dort unter anderem ein Beispiel für eine Reise zur Wega, wenn menschen die Reise durchführen wollen.

Um zu zeigen, dass selbst eine Photonen-Rakete mit Materie und Antimaterie als Treibstoff nichts mit der Realität zu tun hat, wähle ich als Beispiel die oben erwähnte Reise zum nur 25 Lichtjahre entfernten Fixstern Wega. Die Rakete müsste dafür 99,74% der Lichtgeschwindigkeit erreichen. Das eigentliche Raumschiff, also die Nutzlast, soll eine Masse von nur 100 000 Tonnen haben (u.a. für Maschinen zur Versorgung mit Energie, Sauerstoff, Nahrung und Wasser, für die Abschirmung gegen kosmische Strahlung, und für Maschinen, die am Zielort das langfristige Überleben ermöglichen). Selbst wenn man die Masse für das Photonen-Triebwerk und die Treibstoffbehälter nicht berücksichtigt, benötigt man nach der relativistischen Raketenformel etwa 77 Millionen Tonnen an Treibstoff (50% Materie und 50 % Antimaterie):

Gene brauchen Vielfalt und der Grips auch

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Gene brauchen Vielfalt und der Grips auch

Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 11:52 #32869

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Rupert schrieb:

wl01 schrieb: (...) Bitte informiere Dich vielleicht über derartige Antriebssysteme genauer.
Weil chemische und auch atomare Triebwerke immer einen viel höheren Schub erzeugen, als elektrische oder Antriebe mit Sonnensegeln. Natürlich verbrauchen derartige Triebwerke viel Stützmasse, was sie auf länger Strecken unrationell macht. Deshalb kann man bei derartigen Missionen nur eine Kombination von beiden Systemen einsetzten.


Schau Dir halt die Raketengrundgleichung an und dann rechne Dir damit mal überschlagsmäßig die Beschleunigung aus, die mit einem von Dir erwähnten Antrieb errreicht wird bzw. wieviel sog. Stützmasse dafür von Nöten ist um 10.000, 20.000, 30.000 g zu erreichen.

Ich sprach vom Schub, nicht von der in Summe erreichbaren Geschwindigkeit.
Schub eines Feststoffboosters des Space Shuttle : 14,5 Mega-Newton
Schub eines Sonnensegels von rund einem Quadratmeter: 4 Mikro-Newton

WIKI schrieb: Die durch ein Sonnensegel mögliche Beschleunigung ist im Vergleich zu anderen Antrieben sehr gering. Daher sehen Konzepte zur Nutzung von Sonnensegeln Missionsdauern von vielen Jahren vor.

QED

MfG
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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 11:56 #32870

Z. schrieb: Es ging dabei darum im gesamten Streckenverlauf zuerst Sensoren zu platzieren, um die Sonde rechtzeitig warnen zu können.


Ein interessanter Ansatz.
Wann bzw. wie schnell willst du die Sensoren platzieren?
Damit das in erträglicher Zeit passiert müssten die ebenfalls mit 0,2c auf die Reise geschickt werden. Aber wie sollen die "Sensor-sonden" im interstellaren Raum bremsen ohne Licht-Druck vom nächsten Stern?

Eigentlich braucht man keine speziellen Sensor-Sonden sondern könnte auch gleich mehrere Sonden auf die Hauptmission schicken.
Vieleicht kommt eine durch

Eine andere Möglichkeit wäre ein Bündel Sensorsonden vorauszuschicken. Kurz nachdem die beschleunigt wurden wird ein Sonde nach der anderen abgetrennt; über den Trenn-Impuls lässt sich die Relativgeschwindigkeit steuern.... Nachteil: die Sensorsonden könnten am Ziel nicht bremsen weil sie kein Sonnensegel mehr haben.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 11:59 #32871

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Moin Brooder,

Nun bei 100.000 Tonnen Schiffen...
Überschlägig würde eine Gesamt-Last von 1000 Tonnen (ca. 800 to A-/Materie plus 200 to Vehikel) auch so ungefähr hinkommen.
LG Z.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 12:06 #32873

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Merilix schrieb: Ein interessanter Ansatz (Sensorsatelliten).
Eine andere Möglichkeit wäre ein Bündel Sensorsonden vorauszuschicken. Kurz nachdem die beschleunigt wurden wird ein Sonde nach der anderen abgetrennt; über den Trenn-Impuls lässt sich die Relativgeschwindigkeit steuern.... Nachteil: die Sensorsonden könnten am Ziel nicht bremsen weil sie kein Sonnensegel mehr haben.

Dazu bräuchte man sie m.A. gar nicht abbremsen. Sie müssten nur dem eigentlichen Satelliten vorausfliegen und ihn über mögliche Bedrohungen informieren können. Wenn hunderte billige Sonden dies bewerkstelligen könnten, wären einige, die dies nicht überleben würden, verkraftbar.

MfG
WL01

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 12:08 #32874

Nachtrag:

wl01 hat völlig recht.
Um die Sonde samt Sonnensegel erstmal in Position für den Laserantrieb zu bringen wird man sicher erstmal herkömmliche Antriebe brauchen. Das Konzept der Stufenrakete ist ja bekannt^^

(vergleichbar damit das man erstmal eine Falcon 9 samt Oberstufe braucht bevor TESS mit Swing-By Moon-Manövern auf seine entgültige Bahn gelangt).

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 12:16 #32876

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Einen schönen Sonntag Morgen, lieber Merilix,

Wann bzw. wie schnell willst du die Sensoren platzieren?

Zunächst, für mich war das erstmal eine spontane Denksportaufgabe.. was badhofer da anfragte.

Die Sensoren können in Zeitintervallen vorausgeschickt werden, sozusagen aufgereiht wie auf einer (zunächst Asymptoten) Perlenschnur.
Abbremsen müssen diese nicht, da derer max v bei Abflug so getimet werden kann, das sie jeden Abschnitt besetzen den die Sonde später durchfährt.

Eigentlich braucht man keine speziellen Sensor-Sonden sondern könnte auch gleich mehrere Sonden auf die Hauptmission schicken.
Vieleicht kommt eine durch


Ja wie bereits gesagt, auch dies klingt verlockend, was stört ist dann das dem Anhängige "vielleicht".
Aber die Sonden sind ja nicht teuer und der E-Aufwand relativ gering.

LG Z.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 12:29 #32880

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Um die Sonde samt Sonnensegel erstmal in Position für den Laserantrieb zu bringen wird man sicher erstmal herkömmliche Antriebe brauchen. Das Konzept der Stufenrakete ist ja bekannt^^


Das ist im Sinne einer veralteten Technologie und somit veralteter gedanklicher-Aufgabenstellung sicher korrekt.
Früher war man ja auch schneller mit dem Pferd als zu Fuss :lol:
Und klar ne Steinschleuder ist auch ne Waffe, nur nicht so Effektiv wie eine Neutronenbombe.

Wenn wir schon über Graphen reden, bringen wir die Sonden doch einfach mit dem Aufzug in Position!
Wer denkt denn da noch an C/A Antriebe...
Recht haben und effektive Anwendbarkeit, des oftmals zu Recht geäußerten, sauber trennend.

LG

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 12:30 #32881

Grad ging mir der Gedanke durch den Kopf:
Mit so einer Mission beginnen wir interstellaren Müll zu produzieren. Was passiert mit dem Sonnensegel nach der Mission?

Ich stelle mir gerade einen SF-Blockbuster vor: ein rießiges viele tausend km² großes Segel außerirdischen Ursprungs rast auf die Erde zu und droht diese einzuwickeln^^

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 12:37 #32884

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Ps: Zum Aufzug.
isec.org/


Wer Lust hat kann sich hier aktualisieren.
Allen Grüße Z.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 12:44 #32885

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Merilix schrieb: Grad ging mir der Gedanke durch den Kopf:
Mit so einer Mission beginnen wir interstellaren Müll zu produzieren. Was passiert mit dem Sonnensegel nach der Mission?

Ich stelle mir gerade einen SF-Blockbuster vor: ein rießiges viele tausend km² großes Segel außerirdischen Ursprungs rast auf die Erde zu und droht diese einzuwickeln^^


Der sogenannte Christo-SolarSail-DEffekt..... :woohoo:


Na ja, bevor man den fernen Weltraum zugemüllt hat, wirds schon ein paar Sonden brauchen.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 13:38 #32892

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Gar nix qed, wl01.
Bei Breakthrough Starshot wird nix mit einem Sonnensegel beschleunigt. Da wird mit einem 100GW Laser 2 Minuten auf ein Segel “geschossen”. Jetzt kannste Dir ja mal ausrechnen was das bedeutet im Vgl. zu einem Sonnensegel.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 16:31 #32914

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Hi Rupert,

is manchmal zum Verzweifeln...
Aufs Konzept zum Thema wurde ja bereits mehrfach explizit hingewiesen...
Hier zuletzt nochmal, auch extra für wl01.

Auch wenigen bekannt ist, dass es bereits S-Computersimulationen gibt deren Lasergepulste "Segel" nahe Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. ;)
Während wir hier noch von 1/4 1/5 c ausgehen...
www.fz-juelich.de/portal/DE/Presse/Kurzn.../10_oktober2010.html
"In unserer Simulation haben wir eine Folie von Nanometerdicke mit einem gepulsten Hochleistungslaser beschossen", sagt Paul Gibbon. Der zirkular polarisierte Laserstrahl traf auf die hauchdünne Kunststofffolie und brachte diese in der Simulation auf nahezu Lichtgeschwindigkeit. Dabei erhitzt sich die Folie soweit, dass aus einer präparierten Kunststoffmischung aus Kohlen- und Wasserstoff ein stabiler Protonenstrahl entsteht, der sich mit einer geringen Energiebandbreite bewegt, ohne zu zerfallen. Die stabile Teilchenkonfiguration wird bei Laserleistungen von rund 100 Exawatt pro Quadratzentimeter erreicht, was im Bereich heutiger Laborlaser liegt. "Besonders interessant war, dass unser Lichtsegel sich für Teile der Strahlung als transparent erwies, was einen stabilisierenden Effekt auf die Beschleunigung der Protonen hatte", fasst Gibbon die Ergebnisse zusammen. "Wir haben es also mit einem löchrigen Sonnensegel zu tun."

Ps: wl01 informier dich doch bitte mal, bevor wir "bleiernen Enten" das schwimmen beizubringen versuchen.

Man muss wohl noch deutlicher Hinweisen??

Lass dich nicht aus der Ruhe bringen Rupert.
G Z.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 16:44 #32918

Ach Leute seid ihr kleinlich. Denkt euch einfach das rein gewohnheitsmäßige "Sonnen" weg und schon stimmts. Zumal das nur ein Nebenthema ist.
Das angesprochene Hauptproblem sind wir ja gerade dabei zu bearbeiten.

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Interstellare Raumfahrt 13 Mai 2018 16:54 #32923

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Rupert schrieb: Gar nix qed, wl01.
Bei Breakthrough Starshot wird nix mit einem Sonnensegel beschleunigt. Da wird mit einem 100GW Laser 2 Minuten auf ein Segel “geschossen”. Jetzt kannste Dir ja mal ausrechnen was das bedeutet im Vgl. zu einem Sonnensegel.

Ich wiederhole nochmals:
Ich spreche vom Schub und nicht von der theoretischen Endgeschwindigkeit eines derartigen Satellites. Also nochmals der Vergleich:
Schub eines Feststoffboosters des Space Shuttle : 14,5 Mega-Newton
Schub eines Sonnensegels von rund einem Quadratmeter: 4 Mikro-Newton
Schub von einem 1 GW Laser Starchip enterprise : 7 Newton
Schub von einem 100 GW Laser: 670 Newton.

The basic problem with using light to drive a spacecraft is low efficiency. A gigawatt laser beam—1GW being a billion watts, roughly the power output of a large nuclear plant—provides a bit less than seven newtons of thrust: a force equivalent to that required to lift a glass of beer.

Also Vergleiche nicht einen Interstellaren Satelliten mit einer Bleiente, die da offenslich nur quaken will!

MfG
WL01

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MfG
WL01
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