Geschwindigkeit im Weltraum messen?!?

[happymichi]

Hallo zusammen,

ich rätsel gerade herum, wie man in einem Raumschiff überhaupt messen kann, mit welcher Geschwindkeit es fliegt!#
So etwas wie ein "Tacho" kann man dort ja nicht einbauen, da im Weltraum ja nicht dasselbe Prinzip gilt wie z.B. auf der Erde. Im Weltraum ist ja, wie Einstein jetzt sagen würde, alles relativ zueinander.
D.h. man hat nicht wirklich einen ruhenden Punkt, sondern muss irgendeinen erfinden.
Hier auf der Erde ist es einfach, ich kann die zurückgelegte Strecke problemlos messen. In einem Space-Shuttle z.B. das um die Erde kreist wirds schon wesentlich schwieriger. Ist es im Orbit, könnte man sagen, es bewegt sich nicht, trotzdem ist es schneller als jedes Flugzeug in der Atmosphäre, das die Erde umkreisen möchte, obwohl das Shuttle antriebslos ist.
Also kann ich doch nicht angeben, wieviel km/h bzw. km/s das Shuttle fliegt, wenn es jetzt den Antrieb einschaltet und sich von der Erde fortbewegt, oder seh ich das falsch?
Woher weiß ich dann überhaupt, mit wieviel % LG sich ein Körper bewegt?
Je weiter ich mich da jetzt reindenke, desto verwirrter werd ich grad!

Kann mir jemand weiterhelfen?

Danke schonmal und Gruß an alle hier!

Michi

[Bynaus]

Also: Natürlich kann man immer angeben, wie schnell ein Körper unterwegs ist - relativ zu einem anderen! Das Space Shuttle im Orbit ist mit einer bestimmten Geschwindigkeit relativ zur Erdoberfläche unterwegs. Man könnte auch die Geschwindigkeit relativ zum Erdkern bestimmen, das wäre etwas schneller (weil die Erde sich dreht und die Erdoberfläche damit auch). Beim Shuttle kann man natürlich auch die geflogene Strecke (einmal um die Erde rum) durch die Zeit teilen, die es dafür braucht, um die Geschwindigkeit zu ermitteln.

Bei Raumsonden wird meist eine heliozentrische Geschwindigkeit angegeben, also eine, die sich auf die Sonne (bzw. den Kern der Sonne) bezieht.

[Spocky]

Ich denke, happymichi wollte eher eine Angabe für interstellare Reisen haben. Da wirds dann schon schwieriger. Letztenendes kann man den Antrieb eichen, und über die jeweilige Leistung die Geschwindigkeit bestimmen.

Bei Star Trek läuft das sicher über diese Föderations-Zeitsignale, die ein Schiff ab und zu auffangen muss, wenn es gerade mal wieder einer Zeitschleife entkommen ist

[happymichi]

@Spocky Genauso hab ichs gemeint, also wenn man sozusagen wild durch die Gegend kurvt. Aber das ließe sich dann ja auch nicht exakt messen, da -> die Erde um die Sonne kreist, die Sonne ums Milchstraßenzentrum kreist, die Milchstraße um ... das Zentrum des Universums kreist (keine Ahnung ob das wirklich so ist) und das Universum sich gleichzeitig ausdehnt! Eigentlich machts dann ja nur Sinn, wenn man die Sonne als Fixpunkt nehmen würde, aber um dann die Geschwindigkeit festzustellen, müsste man ja sekündlich die Sternenkonstellationen und die Entfernungen zu den anderen Sternen miteinbeziehen, und das stell ich mir recht schwierig vor!
Hm jetzt grad beim Schreiben fällt mir noch was ein, man könnte anhand der zugeführten Energiemenge beim Antrieb und wie schnell man sich damit von der Sonne entfernt auch feststellen, wie schnell man fliegt. Das wär dann so ähnlich wie in StarTrek oder? Dort heißt es ja auch "ein Viertel Impuls" oder "einhalb Impuls" usw..., also man hat dort auch keine Geschwindigkeitsangabe.

[Zocktan]

hmmmmm geschwindigkeit wird in bezug zum beobachter gemessen, so dass man sich die fragen beantworten müßte, wer die geschwindigkeit wissen möchte, die da gemessen wird.... das hört sich zwar banal an, gewinnt aber an bedeutung, wenn die V'en relativistisch wird.

[Spocky]

@ happymichi: Doch, die Impulsgeschwindigkeiten sind auch genau festgelegt. Maximum Impuls sind beispielsweise 0,25 c. Das wurde als Obergrenze festgelegt, um stärkere relativistische Effekte auf die Raumschiffbesatzung zu vermeiden, also sprich, dass sie nicht zu sehraus ihrer normalen Zeit herauskommen und sie am Ende ihres Trips niemanden mehr kennen, weil alle bereits verstorben sind

[HMS Fearless]

Also im Interstelaren Raum kann man die Geschwindigkeit recht einfach bestimmen.
Man misst einfach an zwei verschiedenen Zeitpunkten, nach dem selben Prinzip wie früher die Seefahrer, seine Position relativ zu ein paar vorher bestimmten Sternen. das sollte eingentlich genau genug sein

[Spocky]

Du vergisst dabei aber, dass es bei hohen Geschwindigkeiten einen relativistischen Effekt gibt. Das bedeutet, die Geschwindigkeit, die du auf diese Weise misst ist zu hoch. Theoretisch könntest du auf diese Weise auch Überlichtgeschwindigkeit messen, ohne wirklich schneller, als das Licht gewesen zu sein.

[HMS Fearless]

davon hör ich zum ersten mal, was genau ist das?

[Skymarshal]

Ich könnte mir gut vorstellen das man anhand der Beschleunigungsdaten die Geschwindigkeit ausrechnet.

Beim Tacho geht es über die Drehzahl. Und beim Raumschiff dann über den "G-Messer".

Die Beschleunigung und Beschleunigungsdauer müssten ausreichen.

Allerdings müssten dann auch relative Kräfte wie Planeten-Gravitationen und Bremsdüsen mit einkalkuliert werden.

[Bynaus]

@Spocky: Das letzte, was du geschrieben hast, bezweifle ich auch. Natürlich muss man aber berücksichtigen, dass die Position der Sterne am Himmel bei hohen Geschwindigkeiten durch die sogenannte "Aberration" von der wahren Position abweicht: So wie bei der Autofahrt im Schneegestöber der Schnee immer von direkt vor dem Auto zu kommen scheint, tritt bei einem schnellen interstellaren Raumschiff ein ähnlicher Effekt auf.

Wenn man aber nur von Stern zu Stern reist, ist die Bestimmung der Geschwindigkeit eigentlich kein Problem: Man kennt ja das Spektrum des Start- und Zielsterns. Misst man ihr Spektrum vom sich bewegenden Raumschiff aus, so ist das Spektrum des Zielsterns blauverschoben, jedes des Startsterns rotverschoben - daraus kann man zwei mal unabhängig voneinander die wahre relative Geschwindigkeit bestimmen.

[Spocky]

@ Bynaus: Angenommen, du misst die Geschwindigkeit auf die beschriebene Weise vom Raumschiff aus und du fliegst mit 99% c vielleicht 10 Lichtjahre weit, dann mögen an Bord keine 10 Jahre vergangen sein, bis man am Ziel ist, also würde man am Endpunkt eine Überlichtgeschwindigkeit messen. Jetzt klar, wie ich das gemeint habe?

[Skymarshal]

Das verstehe ich nicht ganz. Durch die Zeitdiletation misst man doch keine Überlichtgeschwindigkeit oder?

[Bynaus]

@Spocky: Ach so, ja klar. @Sky: Wenn du in 1.4 Jahren (= Bordzeit bei 10 Jahren Flug mit 99% c) 10 Lichtjahre überwindest, dann hast du scheinbare Überlichtgeschwindigkeit.

Naja, du müsstest dann natürlich, in Kenntnis der Relativitätstheorie, eine Rücktransformation machen, um eine "objektive" Geschwindigkeit relativ zu den beiden Sternen zu erhalten.

[Skymarshal]

Ok, für den Reisenden ist die Zeit normal verlaufen. Für einen externen Beobachter wäre die Zeit dort stehen geblieben. Oder extrem langsam verlaufen.

Spätestens beim(oder nach dem) abbremsen würde man beim Uhren - und Streckenvergleich sehen wie schnell wirklich gereist wurde.

Oder die Rücktransformation...