Aufzug in den Weltraum

[happymichi]

Man könnte es auch so erklären:

Je näher man der Erde in einer Umlaufbahn ist, desto höher muss die Geschwindigkeit sein, um eine Station stabil im Orbit zu halten. Die Kraft, die senkrecht zur Erde wirkt, muss schließlich durch die stetige Querbeschleunigung genau egalisiert werden. Ist die Geschwindigkeit zu hoch, bricht das Objekt aus der Umlaufbahn aus. Ist sie zu niedrig, fällt das Objekt auf die Erde zurück.
Darum umkreist auch eine Raumstation im nahen Orbit mehrmals täglich um die Erde, der Mond hingegen, der ja bekanntermaßen knapp 400.000 km entfernt ist, braucht hierfür einen Monat.
Die ISS überholt quasi die Erde regelmäßig, der Mond hinkt hinterher.

Die Konsequenz daraus ist, dass man eben den Punkt zwischen Mond und Erde finden muss, an dem die Umlaufzeit um die Erde exakt der Dauer der Erdrotation entspricht, und das Objekt, in diesem Fall die Endstation des Aufzugs, wird genau an diesem Punkt mit der berechneten und notwendigen Orbit-Geschwindigkeit platziert.

Logischerweise befindet sich die Umlaufbahn auf einer verlängerten Linie in Höhe des Äquators, da sich die Erde ja um ihren Achsmittelpunkt rotiert, und um diesen Punkt in dieselbe Richtung muss die Station auch rotieren.
Wenn man dann ein Seil von der Station auf die Erde "herabhängen" lässt, befindet sich das Seil stets über dem selben Punkt und der Aufzug kann von einer stationären Anlage an diesem Punkt auf dem Äquator gesteuert werden.

Gruß,
Happy

[Bynaus]

@Kirk: ich finde, du hast das ausgezeichnet erklärt. Genau so ist es.

[J_T_Kirk2000]

An Valen :

Der Logikfehler liegt wahrscheinlich darin , daß die Erde selbst um ihre eigene Achse rotiert und Du dies wahrscheinlich nicht berücksichtigst .
Wenn eine Orbitalstation in einer ausreichenden Höhe ist , wie zum Beispiel ein normaler Kommunikationssatellit , dann kann diese eine geostationäre Umlaufbahn beibehalten .
Eine solche Geschwindigkeit für die Umlaufbahn errechnet sich schon aus dem Umfang und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Erde um ihre eigene Achse .
Bei einer geostationären Umlaufbahn würde dies bedeuten , daß ein entsprechendes Objekt immer über der gleichen Erdoberflächenregion ist und somit die Umlaufzeit dieses Objekts exakt mit der Erdrotationszeit um die eigene Achse gleich ist .
Eine solche geostationäre Umlaufbahn kann aber nur senkrecht zu Rotastionsachse mit dem Zentrum des Gravitationsfeldes als Mittelpunkt der Umlaufbahn funktionieren .
Deswegen wäre eine geostationäre Umlaufbahn eigentlich nur über dem Äquator möglich .

[Valen]

Also vielleicht missverstehe ich Dich auch (soweit aber schonmal Danke für Deine Antwort), aber.... Wie eine Station im Orbit bleibt, ist mir klar. Halt aufgrund einer Umlaufbahn.

Aber mein Logikproblem ist ja, dass eine sich um die Erde drehende Station, also eben nicht über ein und demselben Punkt der Erde bleibt, keinen fixen Gegenpunkt (für den Aufzug mit dem Seil) auf der Erde haben kann. Sonst wird das Seil mit Aufzug (und dessen Halterung) ja quasi mit- bzw. abgerissen!
Oder wo ist mein Logikfehler?

[J_T_Kirk2000]

An Valen :

Obwohl das Bynaus sicher besser erklären kann , ist es für eine solche Orbitalstation abhängig , in welcher Höhe diese über einem geostationären Punkt über dem Äquator kreist .
Bei einer entsprechenden Höhe würde diese aufgrund ihrer eigenen Geschwindigkeit eine Zentrifugalkraft besitzen , die der Schwerkraft der Erde in dieser Höhe zumindest aufwiegen kann und bestenfalls die Auswirkungen der Anziehung auf den Lift und sein Hebesystem .
Wenn eine solche Orbitalstation geostationär ist , dann befindet sie sich auf einer Umlaufbahn , da die Erde bekanntermaßen um ihre eigene Achse rotiert .
Deshalb ist auch die optimale Umlaufbahn für eine solche geostationäre Orbitalstation oder überhaupt einen solchen Lift in den Erdorbit am Äquator , da dieser gewissermaßen dem Umfang der senkrecht zur Rotationsachse stehenden Fläche entspricht , wenn man es so ausdrücken kann .
Aber wie schon erwähnt , kann Bynaus das bestimmt um einiges besser erklären .

[Valen]

Eine Verständnisfrage habe ich (hoffe, sie wurde noch nicht gestellt): Ich interessiere mich für Astronomie und Raumfahrt, bin da also nicht unbedingt wenig bewandert.

Der Weltraum-Aufzug ist für mich sehr faszinierend. Aber: Von der Erde hoch bis in den Raum. Aber wo ist oben die Gegenseite? Ist es nicht so, dass eine Station im Orbit um die Erde kreisen muss, damit sie nicht "auf die Erde knallt"?
Wo ist mein Logikfehler?

[J_T_Kirk2000]

Man kann das ja mit der Bewegung des Liftes auch so machen , daß dieser bis etwa zur halben Höhe beschleunigt und dann wieder seine Bewegung verzögert .
So könnte man beispielsweise mit etwa 1g Positiv- und Negativbeschleunigung den Lift ebenfalls in relativ kurzer Zeit in eine geostationäre Umlaufbahn bringen .
Eine Orbitalstation , die dann am oberen Ende dieses Liftes sein könnte , könnte auch als Missionsplattform für Raumfahrt- (zunächst innerhalb des Sonnensystems) und Beobachtungsprogramme (innerhalb und außerhalb des Sonnensystems) dienen .
Der Lift würde sozusagen der Versorgung (Personal und Güter) dienen und die Stabilität würde durch die Zentrifugalkraft der Orbitalstation aufrecht erhalten werden .
Ebenso ist auch der Gedanke eines Gegengewichts an sich eine gute und bei klassischen Liften bewährte Idee , da man so eine wesentlich kontrolliertere und und für den Aufstieg durchaus weniger energieaufwändige Bewegung erreichen kann .
Der Vorsicht halber sollten aber die Verbindungssysteme zwischen Lift und Gegengewichten das Vielfache beider tragen können , ohne daß deren Konstruktion auch nur minimalen Schaden nimmt .

[La-Forge]

Wenn ich mich recht an einen artikel erinnere braucht man ja eh bloß bis zur mitte hoch die gondel hoch ziehen, da alles was da rüber ist wird durch die fliehkraft nach oben gezogen.. problem könnte dann vllt das bremsen sein.

[Challenger]

Boelkow: 30kmh ist vielleicht ein Witz verglichen mit dem Tempo eines Space Shuttles oder einer Ariane.. aber wenn man mehrere Kabinen einsetzen kann wie es in dem Text steht, dann kannst du einen konstanten Frachtverkehr in den Orbit garantieren im gegensatz zu einem Raketenstart. Abgesehen davon dass dieses System 100%ige Wiederverwendbarkeit bietet.

[happymichi]

Ich hätte noch eine Idee! Man müsste quasi einen Doppelaufzug bauen! Der eine ist auf der Bodenstation, der andere auf der Erde, und beide sind miteinander verbunden! Wenn man nun den vom Orbit aus Richtung Erde beschleunigt, was theoretisch wird der auf der Erde quasi hochgezogen!
Das müsste doch eigentlich Energie sparen, da man immer nur die Masse im Raum beschleunigen müsste, oder lieg ich falsch?
Quasi so in der Art eines Flaschenzuges müsste das ganze funktionieren!

[Boelkow]

Im Schacht hochschießen? Das wär ja nur ne gelenkte Rakete, kein Lift.

Der Lift besteht aus einem dicken seil, um dem drumherum ein oder mehrere Gondeln gebaut werden, die an Seilen hochgezogen werden. Nix mit schießen.

Wenn schon, dann aber bitte gleich en turbolift! ... Ich stelle mir das so vor! ... Ne doppelröhre von der erde zur raumstation und en paar gondeln die im kreisverkehr mit richtig viel power "druckluft oder so" nach oben und nach unten geschoßen werden, yes! ... Die Turboschächte und lifte auf der enterprise funktionieren doch sicher ähnlich, oder nicht? ... Die haben doch auch keine seile! ...

Edit:

Die Aufzüge, von denen man auch mehrere hintereinander gleichzeitig einsetzen kann, sind selbstfahrend. Sie werden auf das Band geklemmt und klettern mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 200 km/h – je nach Einwirkung der Schwerkraft -und anfangs bis zu 13 Tonnen Fracht in den Himmel. Als "Treibstoff" dient ein gebündelter Laser-Strahl, der von der Erde ausgesendet auf der Unterseite des Aufzugs auf eine Scheibe von 13 Meter Durchmesser mit Solarzellen trifft, die mit dem eingefangenen Licht Strom für die Motoren erzeugen.

30 km/h! ... Das ist ja wohl en witz bei 36.000 kilometer höhe! ...

[Komodo]

Im Schacht hochschießen? Das wär ja nur ne gelenkte Rakete, kein Lift.

Der Lift besteht aus einem dicken seil, um dem drumherum ein oder mehrere Gondeln gebaut werden, die an Seilen hochgezogen werden. Nix mit schießen.

[Boelkow]

Wie lange soll´n so ne fahrt dann bitte dauern? ... Der lift müsste doch mit ner power da hoch und wieder herunter geschoßen werden, das es im schacht so richtig heiß hergeht! ...

[Komodo]

Was ich an dieser aufzugsache nicht verstehe ist, " wie wollen die das nur mit der reibung hinbekommen ? ... " Der lift müsste ja aus einem material bestehen, das es heute noch gar nicht gibt " bekannt ist ", oder nicht? ... Die ganze hitze da oben müsste den lift doch zerfetzen! ...

Meinst du beim Wiedereintritt des Liftes in die Athmosphäre? Die kommt bei den Raumschiffen doch nur durch deren hohe Geschwindigkeit zustande, der Lift kann einfach langsamer sein, dann braucht der nichtmal Hitzeschilde.

Edit: Eu, zu langsam.

[St3v3f]

Was ich an dieser aufzugsache nicht verstehe ist, " wie wollen die das nur mit der reibung hinbekommen ? ... " Der lift müsste ja aus einem material bestehen, das es heute noch gar nicht gibt " bekannt ist ", oder nicht? ... Die ganze hitze da oben müsste den lift doch zerfetzen! ...

Hitze? Soweit ich weiß wird es da oben nur kühler, nich wärmer
Space Shuttles und Raketen und Metoriten etc verglühen ja nur auf Grund der hohen Geschwindigkeit mit der sie in die Atmosphäre eintreten. Solche Geschwindigkeiten dürfte der Aufzug ja nich erreichen... Jedenfalls nicht im Normalfall
Runter kommense alle