Aufzug in den Weltraum

[Bynaus]

Soll das dann durch die Fliehkräfte am oberen Ende (jeweils vom geostationären Orbit als Quasi-Nullpunkt betrachtet aus) wieder aufgehoben werden, so das das Seil sich einfach wie ein "unendlich" großer geostationärer Satellit verhält und das untere Ende der Anlage dann prinzipiell sogar über dem Boden schweben könnte. Weil es ja von den Fliekräften am oberen Ende gehalten wird?

Ja, genau. Zwar nimmt die Gravitation nach unten zu, aber die Fliehkraft wird nach aussen immer stärker. Soviel ich weiss, sollte ein ca. 100'000 km langes Seil (dh, ca. 30'000 zusätzliche km nach oben) reichen, um die zusätzliche Gewichtskraft zu kompensieren.

Auf alle Fälle ist das Material ein absoluter Knackpunkt des Projekts.

Da stimme ich dir völlig zu. Es gibt verschiedene Ansichten zu diesem Punkt, einige sagen, Nanotubes sind stark genug, andere sagen, sie sind es nicht. Interessanterweise könnte man aber problemlos ein Seil für den Mars bauen, oder für den Mond sogar aus heutigen Kevlar-Seilen (wobei es beim Mond etwas schwieriger wird, da er sich sehr langsam dreht. Deshalb müsste man von der Mondrückseite oder Vorderseite bis zu einem der Lagrange-Punkte bauen und dann darüber hinaus, um die Gewichtskraft zu kompensieren).

DAS wäre z.B. ein innovativer Ansatz zum Bau einer Mondbasis, und nicht das CEV...

[Dave Bowman]

@Spocky
Also ich sehe das schon so, dass das Seil an der Erdoberfläche "hängt". Also in den Weltraum raushängt. Und das mit dem gut festmachen, war genau der Punkt wo ich im Moment noch massive Probleme sehe, aber da kommen wir dann schon zu Bynaus Post.

@Bynaus
Ok, das mit dem "Ausrollen" des Seils hab ich jetzt verstanden, ja, das sollte gehen. Vom geostationären Orbit aus "rollt" man das Seil gleichzeitig nach oben und nach unten aus, so dass sich das Gewicht gegenseitig aufhebt. Alles klaro. Aber irgendwie kommt doch dann am unteren Ende, also zur Erde hin die Erdanziehung immer stärker ins Spiel. Soll das dann durch die Fliehkräfte am oberen Ende (jeweils vom geostationären Orbit als Quasi-Nullpunkt betrachtet aus) wieder aufgehoben werden, so das das Seil sich einfach wie ein "unendlich" großer geostationärer Satellit verhält und das untere Ende der Anlage dann prinzipiell sogar über dem Boden schweben könnte. Weil es ja von den Fliekräften am oberen Ende gehalten wird? Das klingt irgendwie seltsam. Aber könnte gehen...lustig.

Ok, soweit kann ich mir das alles schon vorstellen. Aber dann kommt die Sache mit dem Material. Bei meiner Schätzung mit den 10 Kg bin ich halt davon ausgegangen, dass das Seil nicht einfach nur ein Seil (z.B. von der Dicke eines Schiffstaus) ist, sondern dass es halt ingesamt schon auf eine gewisse Dicke von z.B. 1 Meter Durchmesser kommt. Entweder als einzelner dicker Strang oder halt durch Bündelung vieler dünner Stränge. Ich kann mir nicht vorstellen, dass da ein einzelner, nur wenige Zentimeter breiter Strang auf 70.000 km ausreicht. Dieser hauchdünne Strang müsste ja dann (zumindest um den geostationären Mittelpunkt des "Seils") einem Gewicht von immer noch sagenhaften 24000 Tonnen standhalten. Das ist immer noch ein ziemlich fetter Ozeandampfer (Hier mal die Stena Germanica mit 23.000 Tonnen Gewicht zum Vergleich). Ich stelle mir da eher so eine Art Bündel vor. Und dann sind wir nicht mehr bei 300g/m.

Auf alle Fälle ist das Material ein absoluter Knackpunkt des Projekts. Es muss ja auch den extremen Temperaturschwankungen (150° unter Sonnenbestrahlung/ -180° im Erdschatten) standhalten. (Hier mal was zu den Bedingungen im Weltraum http://www.bernd-leitenberger.de

[Bynaus]

Das Seil soll aus dem Weltraum (aus dem geostationären Orbit) gleichmässig nach oben und unten freigegeben werden. Da nach heutigen Plänen das Seil nur aus einem dünnen Carbonnanotubes-Band von einigen cm Breite und wenigen mm Dicke besteht, sollte das Abwickeln kein Problem sein.

10 kg pro Meter sind SEHR viel. Kennst du ein Seil (auch nur ein normales Hanfseil) das so schwer ist? Ein Nanotube-Seil hätte vermutlich etwa die Dichte von Diamant (ca. 3.5), bei 4 cm Breite und 2 mm Dicke wäre dieses Band z.B. 280 g/m schwer...

Nach dem das erste Seil steht, können darauf an diesem hunderte weitere entlang gezogen werden. Da Nanotubes gute elektrische Leiter sind, könnte man einen schwachen Strom hindurch schicken, der bei einem gerissenen Faden sofort darüber informiert, dass dieses eine Seil gerissen ist, so dass man es gleich heraus ziehen kann. Das macht die Wartung billiger.

Den Einfluss der Gezeitenkräfte kann man rechnerisch abschätzen. Sie veranlassen das Seil zu einer leichten Schwingung mit 7 Stunden dauer (IIRC), die aber kontrollierbar ist.

Was die Fliehkräfte angeht, da hat dir Spocky schon geantwortet. Im Idealfall liegt am Fuss des Seils keinerlei Gewichtskraft auf.

[Spocky]

Öhm, ich weiß ja jetzt nicht, ob du die Sache richtig verstzanden hast, aber das Gewicht des Seils drückt ja nicht auf die Erde, sondern dadurch, dass die Fliehkraft es von der Erde wegzieht zieht es eher. Man muss es also nur gut festmachen.

[Dave Bowman]

Das klingt ja alles wahnsinnig interessant und faszinierend. Aber wie um alles in der Welt soll ein zigtausend Kilometer langes "Seil" da aufgespannt werden? Von der Erde aus? Quasi so wie in den alten Robin-Hood-Filmen, wo einer mit nem Pfeil n Seil über ne Burgmauer schießt? Halt nur mit ner Rakete, die einen superdünnen "Faden" da hochzieht an dem dann das eigentliche Seil hochgezogen wird? Oder etwa von Oben? Aus dem Weltall? Wie soll man denn da so einen Haufen Material hochbekommen und den dann kontrolliert von da oben zur Erde runterlassen? Das erscheint mir nahezu unmöglich.

Ein weiterer Punkt ist der der Befestigung. Wenn so ein Seil auch nur 72.000 Km lang ist und pro laufendem Meter nicht mehr als sagen wir (sehr optimistisch geschätzt) 10 Kilogramm wiegt, dann wäre allein die Strippe nach Adam Riese bereits 720.000 Tonnen schwer. Hinzu kommt die Fliehkraft hinter dem geostationären Punkt, die das Gewicht, je weiter man nach außen kommt relativ betrachtet noch mehr vergrößert. (Bitte korrigieren, falls ich da nen Denkfehler drin habe) 700.000 t, das ist in etwa das Gewicht des schwersten Gebäudes der Welt (Taipeh 101). Wie um alles in der Welt will man so ein Teil am Erdboden "aufhängen"? Und es dann auch noch bei Bedarf umherbewegen können?
Und das alles bei wirklich optimistischer Materialschätzung. jedes Kilo mehr pro laufendem Meter macht das ganze direkt um 70.000 Tonnen schwerer. Ich kann mir nicht vorstellen, das der Bau und die Wartung eines solch gigantischen Bauwerks sich auf absehbare Zeit gegenüber der Benutzung von Raumgleitern rechnen wird. Es ist ja schließlich nicht damit getan, so ein Teil zu bauen, es muss ja auch ständig in Schuss gehalten werden. Man bräuchte ein Heer von Wartungsrobotern oder sowas, die das Seil ständig auf Haarrisse untersuchen müssten usw. Bei einer Länge von 70.000 Kilometern (fast zweifacher Erdumfang!!) eine kaum zu leistende Aufgabe. Ich würde jedenfalls in so ein Teil nicht einsteigen wollen. Da erscheint mir ein Shuttleflug weniger riskant und das ist schon jedes Mal ein Himmelfahrtstrip. Wenn das Teil abreisst, dann ist man schneller aus dem Sonnensystem raus, als man Piep sagen kann.

Da fällt mir noch son gigantisches Problem ein. Was ist mit den sonstigen Gravitationskräften die so in Erdnähe wirken? Z.B. der Mond, der sogar die Ozeane "verbiegt". Der würde doch sicher mächtig an dem Seil hin- und her zerren und ganz sicher für schnelle Materialermüdungen sorgen.

Wäre zwar eine echt feine Sache, so eine "Himmelsleiter". Aber ob sowas jemals kommt? Ich habe große Zweifel.

[Valen]

Is ja kein Ding! You're welcome!

[J_T_Kirk2000]

Okay , dann entschuldige ich mich für meine Reaktion im letzten Beitrag , denn da war wohl ein Mißverständnis für ausschlaggebend .

[Valen]

Mir ist nicht bekannt, dass ich auf Deine Hilfe schon einmal abweisend reagiert hätte?!?

In diesem Fall zum Beispiel bezog sich das "was uns das jetzt bringt" ausschließlich auf Deine Aussagen bzgl. dem oder meinem Verständnis (da zeitlich nahe an meiner Frage orientiert).

Daher habe ich diese Fragestellung benutzt und zugleich festgestellt, dass es immer verschiedene Menschen gibt, die etwas mal nicht so einfach kapieren im Gegensatz zum Rest und bei anderen Dingen wieder andersherum. Wir sind halt alle verschieden.
Aus diesem Grund fand ich Deine Anmerkung dazu unangebracht. Ich hätte zum Beispiel daraus auch etwas negativ auffassen können, dass ich langsam kapieren würde.

Deine Hilfe bei meinem Verständnisproblem, also um den Aufzug ins Weltraum, fand ich klasse und ich danke Dir auch herzlich dafür!!
Daran habe ich auch bestimmt nichts zu beanstanden und das "was das jetzt bringt" war auch nicht auf Deine Hilfe dazu bezogen!

back to topic?

[J_T_Kirk2000]

An Valen :

Das mit der Berufschule war nur ein Beispiel und nicht mehr .
Es geht lediglich daruim , wenn man die Fragen anderer zu beantwroten vermag , wenn diese Wert darauf legen , wieso sollte man dann eine Antwort verweigern ?

Wenn Du die Zusammmenhänge nicht erkannt hast , dann kann ich Deine Frage noch verstehen , aber wenn Du den Zusammenhang mit diesem Beispiel erkannt hast und die Frage ("Was uns das jetzt bringt?
") in Deinem letzten Beitrag wirklich ernst gemeint war , dann entschuldige bitte , daß ich versucht habe , zu helfen und solange ich mich daran erinnern kann , wie Du auf meine Hilfe in Form von Antworten reagierst , werde ich garantiert keine mehr beantworten .

[Valen]

Was uns das jetzt bringt?

Schon in der Berufschule habe ich gelernt zu verstehen , daß manche sich etwas schwer tun , etwas zu verstehen , was für andere offensichtlich ist.

Und wiederum dieselbe Person eine andere Sache in einer Geschwindigkeit versteht, die andere verblüfft.
So unterschiedlich sind Menschen nunmal. Ich bin zum Beispiel kompliziert. Betrachte alles aus allen mir einfallenden Eventualitäten. Bekomme ich eine Beschreibung auf gleicher Basis, ist das Verständnis wohl auch schnell vorhanden.

Aber das ist alles unwichtig. Back to topic.

[J_T_Kirk2000]

Mit derselben Winkelgeschwindigkeit durchaus , aber keineswegs mit derselben Geschwindigkeit in m/s oder km/h beispielsweise auf Bodenniveau auf der Erde .

Schon in der Berufschule habe ich gelernt zu verstehen , daß manche sich etwas schwer tun , etwas zu verstehen , was für andere offensichtlich ist .
Vielleicht war diese Erkenntnis etwas spät , aber es veräußerte sich besoinders im Fachzeichnen , wo es unter anderem um ein dreidimensionales Voprstellungsvermögen ging , wo ich meistens damit zu tun hatte , anderen zu helfen bestimmte Aufgaben unter anderem von perspektivischen Zeichnungen zu verstehen .
Dies ist aber nur ein Beispiel , denn einen Unterschied im Verständnis begegnet man überall zwischen verschiedenen Personen in den verschiedensten Bereichen und Gelegenheiten .
Das kann man niemandem vorwerfen , aber jeder kann versuchen , seine diesbezüglichen Horizonte zu erweitern , was aber keinsfalls bedeutet , daß solche Versuche immer in vollem Umfang von Erfolg gekrönt werden .

[konstapel]

echt, für das einfachste so lang herum basteln,...

einfach ausgedrückt: Die Station dreht sich in der selben geschwindigkeit mit der Erde. Das muss am äquator sein weil die Erde sonst in einem anderen Winkel rotiert.


thats it...

[J_T_Kirk2000]

Sowohl ein Satelit als auch eine geostationäre Station rotiert durchaus um die Erde .
Durch ihre geostationäre Umlaufbahn kreist sie aber exakt einmal um die Erde ,. wie diese einmal um ihre eigene Achse rotiert .
Relativ zu einer Position auf der Erde würde dieses Objekt auf einer geostationären Umlaufbahn sich nicht bewegen , aber wenn man die Erdrotation beobachten kann , dann sieht man auch , wie das entsprechende Objekt auf seiner geostationären Umlaufbahn um die Erde rotiert .
Ich weiß nicht , wie man es sonst verständlich machen kann .
Ich weiß nur , daß ich sehr gut verstehe und weiß was ich schreibe .
Sorry Valen , daß Du mich in Hinsicht auf geostationär offenbar bisher so falsch verstanden hast .

[Valen]

Nun, ich denke, ich habe es jetzt kapiert. Jedenfalls verstehe ich alles, was Du geschreiben hast, Kirk.
Und soweit war mir das schon klar, dass ein Satellit oder eine Station im Orbit gehalten wird, indem er um die Erde kreist, um auf einer Höhe gehalten zu werden; also gegen die Erdanziehung "arbeitet".
Das das genauso funktioniert, wenn die Station auf einer Stelle steht und sich nicht sie selbst, sondern die Erde dreht (was sie ja tut), ist auch klar.

Nur - und da ist mein Problem - wenn sich die Erde dreht, anstelle der Station, dann dreht sich die Erde "unter" der Station ja nunmal und die Station ist somit eben nicht immer über derselben Stelle der Erde (geostationär).
Wie ich Euch verstehe, dreht sich aber/also die Erde. Die Station in derselben Richtung mit derselben Geschwindigkeit, so dass der Orbit geostationär ist. Nur dann....
Ahaaa! Es ist völlig unwichtig, ob sich die Station, gemessen an einem fixen Ort der Erde (geostationär) drehen muss. Ein Objekt im Orbit der Erde erhält diesen, indem es um die Erde, nein, genauer gesagt um die Gravitationsquelle der Erde (Mittelpunkt der Erde?!) kreist. Die Gravitation der Erde und die Umkreisung eines Objektes im Orbit darum ist entscheidend. Dabei kann der Orbit ruhig geostationär sein, was er nunmal ist, wenn sich Station und Erde in der Umdrehung angleichen.
Richtig?

[J_T_Kirk2000]

Wenn man einen Lift zu einer Orbitalstation errichten möchte , muß man für eine geostationäre Orbitalstation sogar über den Radius für eine geostatiuonäre Umlaufbahn hinausgehen , um die zusätzliche Masse von Lift , Transportsystem und Gegengewichten ebenfalls tragen zu können .
Gewissermaßen muß also eine gewisse Zugspannung vorhanden sein , um die Konstruktion stabil zu halten .
Würde diese Konstruktion nicht aufgrund der Zentrifugalkraft , sondern vielmehr aufgrund der Erdanziehungskraft stabil gehalten werden , würde diese extrem instabil auf praktisch jede Wetterbeeinflussung , insbesondere Luftbewegungen reagieren .