Aufzug in den Weltraum

[C'est Moi]

Ich weiß auch nciht, was du berechen willst.
Warum wird das Seil denn 100Tausend Kilometer lang?
Der Weltraum beginnt doch schon nach 300-500Kilometern, oder??

[Bynaus]

Das Seil muss viel dicker sein als nur ein paar Zentimeter. Warum?

Unter dem geostationären Orbit trägt das Seil sein eigenes Gewicht: die Fliehkraft ist hier kleiner als das Gewicht, so dass immer ein Restbetrag der Kraft zur Erde zeigt. Diese Kraft muss das Seil aushalten, und ein Seil, das nur wenige Zentimeter dick ist, kann das definitiv nicht.

Der Weltraum beginnt tatsächlich schon bei etwa 100 km, aber das Seil muss ja nicht einfach in den Weltraum, sondern es muss so lange sein, dass der Fliehkraftüberschuss des Teilseils über dem geostationären Punkt (also alles oberhalb 36'000 km Höhe) genau gleich gross ist wie der Gewichtsüberschuss bzw. der Fliehkraftunterschuss des Seils unter dem geostationären Punkt. Daher muss das Seil weit über den geostationären Punkt hinaus reichen.

Wäre das Seil kürzer (als diese ca. 100'000 km), wäre die Fliehkraft nicht stark genug, um das Gewicht zu kompensieren und das Seil würde auf die Erde zurückfallen!

2 cm sind viel zu wenig.

[Sternengucker]

ähh ich versteh leider net ganz was du genau berechnen/schätzen wolltest....
Wolltest du wissen wiedick es sein muss, damit es sein eigenes Gewicht hält??
Das Gewicht wird ja durch die Fliehkraft aufgehoben....

Nein, die Fliehkraft hebt nichts auf, sie zerrt an dem Kabel. Erst im Zusammenspiel mit der Drehbewegung heben sich die Kräfte dann auf. Da aber an beiden Enden des Seils die Bahngeschwindigkeiten unterschiedlich sind, dürfte es ein "schwerelos" nicht geben (Bynaus hat es wiedermal genauer getroffen ). Da man aber ein Seil das zumindest in Teilbereichen derartigen Belastungen ausgesetzt ist, nicht hier 2 cm und da 2000 cm dick machen wird, denke ich, daß man durchgehen eine Stärke wählen wird. Schon allein aus Gründen der einfacheren Fertigung.

btw, Wenn diese Nanoröhrchen aus Kohlenstoffen bestehen, wäre das dann auch ein Umweltfreundliches Projekt?
Wenn man zigmillionen Tonnen braucht (bei 100.000 km!!) und die dann idealerweise aus der Atmosphäre holt müsste doch der Treibhauseffekt reichlich zurückgeschraubt werden können oder?

[max]

Original von Sternengucker
Wenn man zigmillionen Tonnen braucht (bei 100.000 km!!) und die dann idealerweise aus der Atmosphäre holt müsste doch der Treibhauseffekt reichlich zurückgeschraubt werden können oder?

Die einzige Methode Kohlenstoff aus der Luft in grösseren Umfang zu fixieren ist - denke ich - die Photosynthese von Bakterien und Pflanzen. Und da müssten erst Techniken entwickelt werden, in Pflanzen geeignete Kunststoffe herzustellen. Ist gibt Versuche PHB in Pflanzen herzustellen. PHB ist ein bakterieller Speicherstoff, der die Eigensschaften eines Termoplasten hat. Also für die Nanoröhren absolut ungeeignet ist. Und diese Versuche sind noch nicht wirklich erfolgreich. Bis jetzt wird einfach zu wenig PHB in der Pflanze produziert.

Also ist wahrscheinlicher, dass wiedereinmal Rohöl die Quelle ist. Und das wäre nicht gerade umweltfreundlich oder nachhaltig.

[Bynaus]

Warum nicht? Je mehr Rohöl in dem Seil eingebaut wird, desto weniger wird in die Luft verpufft... ausserdem machts auf den Jahresverbrauch der Menschheit wohl kaum was aus... wahrscheinlich. (habs nicht nachgerechnet)

[C'est Moi]

@Bynaus: Danke für deine gute Erklärung, jetzt verstehe ich es (fast) Was ist genau der "geostationäre Orbit"?
Und warum muss Roöhl in dem Seil verarbeitet werden?

[Dax]

Original geschrieben von Will Riker
@Bynaus: Danke für deine gute Erklärung, jetzt verstehe ich es (fast) Was ist genau der "geostationäre Orbit"?
Und warum muss Roöhl in dem Seil verarbeitet werden?

Wenn man immer über einer Stelle schwebt ist es geostationär...

[max]

Und warum muss Roöhl in dem Seil verarbeitet werden?

Der grösste Teil der Kunststoffe wird aus Erdöl gewonnen, was noch ein Grund dafür ist, endlich Benzin/Diesel-getriebene Verbrennungsmotoren zu verbieten. Sonst bekommen wir nicht nur Energieprobleme und verstärkten Treibhauseffekt, sondern auch Probleme mit den modernsten Materialien.

Was war noch mal das Material ? Kohlenstoff-Nanoröhren ? Aus reinen Kohlenstoff ?

[Sternengucker]

@max

Die einzige Methode Kohlenstoff aus der Luft in grösseren Umfang zu fixieren ist - denke ich - die Photosynthese von Bakterien und Pflanzen.

Hmmm, ich bin mir sicher, daß wir in Chemie auch schon was über Methoden erzählt bekommen haben CO² in C und O zu trennen. Nur war das bisher nicht effizient genug um sich zu rechnen.

Andererseits: wenn man einhunderttausend Kilometer eines halbmeterdicken (sind ja "nur ein paar Zentimeter") Kabels aus Kohlenstoff herstellen will wird man IMO die großindustrielle Kohlendioxidspaltung auch billiger als das Öl / Kohle fördern machen können. Vor allem, wenn nicht nur ein Lift kommen sollte...

Also ist wahrscheinlicher, dass wiedereinmal Rohöl die Quelle ist. Und das wäre nicht gerade umweltfreundlich oder nachhaltig.

Wenn man Öl hernimmt ist der Prozess um diese Nanoröhrchen (sind IIRC mit jenen berühmten Buckminster-Fullerenen, aka "Fußballmolekülen" verwandt!) herzustellen, deutlich komplizierter als zB aus Graphit. Man muss ja erst die Kohlenstoffe rausholen. DA könnte sich zB auch eine CO2 Spaltanlage rechnen....

Was das Hüll/Bindematerial für die nanoröhrchen angeht, nun da dürfte es wirklich auf Kunststoffe hinauslaufen. Aber wenn man ohnehin schon genug C zusammen hat, wer weiß, vielleicht ist es ja doch günstiger das zusammenzubrauen...

[cybertrek]

Ich hab jetzt in einer alten Zeitung nachgesehen wo auch ein Bericht von dem drinnen steht, und sind folgende Angaben gemacht worden. Den ganzen Text will ich jetzt nicht schreiben weil das 3 Seiten sind.

100.000 Kilometer hoch (Vergleich: In der Golden Gate Brücke sind 129.000 Kilometer Kabel verarbeitet)
Der Aufzug geht mit einer Geschwindigkeit von ca. 200 km/h
Das Band wo der Aufzug befestigt ist wiegt 800 Tonnen wiegen und "erst" bei einer Belastung von 40 Tonnen reißen. Angeblich übersteht es auch kleinere Meteoriten.

Und jetzt das unglaubliche: Sie haben angeblich ein Band aus Karbon-Nanutubes entwickelt, dass einen Meter breit und dünner als Papier (!!!) ist. Damit soll der Aufzug nach oben befördert werden.

Wenn noch Fragen auftauchen, ich hab den Bericht vor mir liegen...

Ich glaube allerdings nicht, dass dieses Bau-Projekt tatsächlich realisiert werden wird.

[C'est Moi]

Wow, 129km in der GoldenGate Bridge.

Das klingt alles ehr utopisch, wie gesagt. Aber wie soll ich mir das Seil vorstellen? Ein halben Meter breit, aber nicht man nen Millimeter dick? Wie ein großes dünnes Blatt Papier?

[cybertrek]

Nicht 129km. 129.000 Kilometer.

Ich kanns mir auch kaum vorstellen. Aber die wollen wirklich so eine dünne und extrem stabile Legierung erfunden haben.

Durch extreme Spannung und Fliehkraft wird dann dieses Band mit einer geostationären Plattform verbunden. Der Lastenaufzug bewegt sich dann mit Hilfe eines Laserstrahls nach oben. Dieser Laser trifft nämlich Solarzellen die sich an der Unterseite des Aufzugs befinden und so Strom erzeugen.

Na ja, ich denke nicht, dass ich so eine Technik noch erleben werde. Vielleicht in 100 Jahren - wenn es dann nicht schon bessere Möglichkeiten gibt als das Orbitalseil...

[Bynaus]

Noch kurz wegen dem geostationären Orbit:

Die Orbitalgeschwindigkeit nimmt mit zunehmender Entferung von der Erde ab. Irgendwann ist sie so klein, dass eine Erdumrundung einen ganzen Tag dauert, so dass das Raumschiff oder der Satellit stets über derselben Stelle zu verharren scheint. Diese Entfernung heisst "geostationärer Orbit".

Das Seil muss übrigens noch einiges über diesen Orbit hinausreichen, wie oben beschrieben, ansonsten funktionierts nicht.

[Muli]

Hmmm... um die Diskussion um die nanoröhrchen mal zu vertiefen....

Die Herstellung von solchen Röhrchen hat sichj in letzter Zeit enorm vereinfacht. Im Max Planck Institut für Festkörper und Mikrostrukturphysik wurde ein solches Verfahren entwickelt, dass auch universell für alle möglichen stoffe einsetzbar ist... nicht nur Kohlenstoff. Auch verschiedene Polymere können so geformt werden. Man Hat dadurch wesentlich mehr Möglichkeiten für ein entsprechendes Material...
Für nähere Infos einfach auf das Bild klicken:

[C'est Moi]

Hi,
vielen Dank, Muli, für deinen interessanten Link.

@Bynaus:
Danke. Jetzt verstehe ich, was der geostationäre Orbit bedeutet.

Was bedeutet denn die Maßeinheit auf diesem Bild ? *duck*