Antriebs-Techniken

[Bynaus]

Du meinst, die Dichte der Materie innerhalb eines Sonnensystems würde ein solches Schiff mit Bussardkollektor stärker ausbremsen, als es nach e=mc^2 aus der Raummaterie gewinnen könnte?

Fast. Die Dichte des Gases zwischen den Sternen (und die Sonne scheint sich zur Zeit in einer besonders gasarmen Blase zu befinden) ist zu gering, als dass man daraus mehr Antrieb als Widerstand gewinnen können, in dem man gesammeltes Gas per Proton-Proton-Fusion (oder Deuterium-Deuterium-Fusion, die einiges einfacher zu bewerkstelligen ist, aber dafür ein sehr viel grösseres "Sammelfeld" erfordert) fusioniert und als Plasma ausstösst.

Ich weiß jetzt nicht, was Du mit ausführlicher Besprechung meinst, aber für den Anfang fand ich auch die deutsche Seite davon nicht schlecht

Die deutsche Seite erklärt dir nichts über das Problem, das wir hier diskutieren. Im englischen Artikel wird wenigstens etwas ausführlicher darauf eingegangen, deshalb hab ich dir diese Seite verlinkt.

[J_T_Kirk2000]

Das ist im Prinzip schon seit 1978 bekannt. Damals gab es eine Arbeit "On the Infeasability of Interstellar Ramjets", in der überzeugend gezeigt wurde, dass bei den typischen Materiedichten in der Nähe des Sonnensystems Ramjets nicht funktionieren bzw. mehr "Reibung" als Antrieb produzieren. Leider, denn das Konzept an sich wäre sehr interessant.

Du meinst, die Dichte der Materie innerhalb eines Sonnensystems würde ein solches Schiff mit Bussardkollektor stärker ausbremsen, als es nach e=mc^2 aus der Raummaterie gewinnen könnte?

Eine ausführliche Besprechung davon findest du im englischen Wikipediaeintrag zum Thema: Bussard ramjet - Wikipedia, the free encyclopedia

Ich weiß jetzt nicht, was Du mit ausführlicher Besprechung meinst, aber für den Anfang fand ich auch die deutsche Seite davon nicht schlecht:
Bussardkollektor - Wikipedia

Ein großer Teil der Energie würde bei der Verformung des Schiffes verloren gehen. Zu starke Explosionen wären nicht vorteilhaft.

Das sehe ich genauso, aber wenn man die Möglichkeit hätte, diese Energie, nicht durch Explosionen zu nutzen, sondern die Energie darin einzusetzen, Raummaterie und somit das Volumen gleicher Materiemege zu erhöhen, dann hätte man quasi so etwas wie eine weltraumtaugliche Turbine.
Allerdings scheint mir so etwas nicht unbedingt logisch, weshalb ich dann doch eher für Ionentriebwerke plädieren würde, nur müsste man für Tiefenraumeinsätze eine Möglichkeit finden, auch genug Treibstoff während der Reise sammeln zu können.

[FirstBorg]

Die Fallbeschleunigung ist ein direktes Resultat aus dem "mehr wiegen"
Da würde es aber drauf ankommen wie die Beschleunigungsachse gegen die "geh-achse" aussieht

[General Quicksilver]

Ein Anzug wird da nur wenig bringen. Ein großer Tank sollte es schon sein, in dessen Mitte ein Mensch durch elastische Gurte fixiert schwebt. Es muss genug atembare Flüssigkeit vorhanden sein, das entgegen der Bewegungsrichtung gleichmäßigen Druck ausübt. In einem Anzug wird das bei langen Beschleunigungsphasen kaum zu realisieren sein ohne dass es Druckstellen gibt. Ohnehin könnte man in einen Anzug während der Beschleunigung nur sitzen oder liegen. Bei z.B. 2g Beschleunigung ist man ja nicht nur doppelt so schwer, sondern auch die Fallgeschwindigkeit hat sich verdoppelt. Was das Gehen recht ungewohnt und gefährlich machen würde.
Aber natürlich hat das auch Grenzen, das Herz muss genügend Kraft haben um die Blutzirkulation aufrecht zu erhalten. Oder das Gleichgewichtsorgan im Innenohr ist mit einer fest eingeschlossenen Flüssigkeit gefüllt. Wenn da der Andruck zu groß wird, könnte das ziemlich schmerzhaft werden.

Das mit dem Anzug ist ja auch nur so eine Überlegung um gelegentlich auch Arbeitsphasen realisieren zu können, ohne die Beschleunigung (dauerhaft) auf 1-1,5 g senken zu müssen. Ich denke, mit einem Anzug wären da schon 2.5-3g realisieren, und dieser könnte auch durch ein Exoskelett die Belastungen für die Knochen mindern.

Theoretisch könnte ja die Person in dem Thank in eine Art Stase gelegt werden, so das die Blutzirkulation nur ein Minimum ausmachen müsste, ich denke da so an Temperaturen von 1-5 °C, wenn das mit der Kristallbildung bei der Erstarrung des Wassers in den Griff bekommen wird auch an Tief(st)temperaturen, die eine Sauerstoffversorgung überflüssig machen würden....
Aber um die Blutzirkulation zu ermöglichen müsste das Herz trotzdem noch alle paar Minuten einmal schlagen können, bzw. eine geeignete Anlage müsste dies übernehmen, da bei solchen Temperaturen die Muskeltätigkeit sowieso zum Erliegen kommt. Aber irgendwann ist mit den auftretenden Kräften Schluss, irgendwann werden die einfach zu groß....

[Enas Yorl]

Ein Anzug wird da nur wenig bringen. Ein großer Tank sollte es schon sein, in dessen Mitte ein Mensch durch elastische Gurte fixiert schwebt. Es muss genug atembare Flüssigkeit vorhanden sein, das entgegen der Bewegungsrichtung gleichmäßigen Druck ausübt. In einem Anzug wird das bei langen Beschleunigungsphasen kaum zu realisieren sein ohne dass es Druckstellen gibt. Ohnehin könnte man in einen Anzug während der Beschleunigung nur sitzen oder liegen. Bei z.B. 2g Beschleunigung ist man ja nicht nur doppelt so schwer, sondern auch die Fallgeschwindigkeit hat sich verdoppelt. Was das Gehen recht ungewohnt und gefährlich machen würde.
Aber natürlich hat das auch Grenzen, das Herz muss genügend Kraft haben um die Blutzirkulation aufrecht zu erhalten. Oder das Gleichgewichtsorgan im Innenohr ist mit einer fest eingeschlossenen Flüssigkeit gefüllt. Wenn da der Andruck zu groß wird, könnte das ziemlich schmerzhaft werden.

[General Quicksilver]

kann man eigentlich, wie bei gerichteten Sprengladungen, sowas auch mit Atom/Fusionsbomben machen?
So ne Wasserstoffbombe hinter einem Raumschiff als "Antrieb" wär zwar dann das gleiche prinzip das schon bei den Scamjets (oder so ähnlich heissen die) benutzt wird, aber ich denk mal, so eine 50 MT Explosion in eine Richtung gerichtet bringt schon einiges an Schub
Wobei, das vielleicht schon so stark ist das das Schiff durch die Trägheit kaputt geht

Es gibt Überlegungen mit kleineren Sprengladungen, sehr viel kleineren Sprengladungen, aber vom Prinzip her das gleiche....

[bozano]

Ein großer Teil der Energie würde bei der Verformung des Schiffes verloren gehen. Zu starke Explosionen wären nicht vorteilhaft.

[FirstBorg]

kann man eigentlich, wie bei gerichteten Sprengladungen, sowas auch mit Atom/Fusionsbomben machen?
So ne Wasserstoffbombe hinter einem Raumschiff als "Antrieb" wär zwar dann das gleiche prinzip das schon bei den Scamjets (oder so ähnlich heissen die) benutzt wird, aber ich denk mal, so eine 50 MT Explosion in eine Richtung gerichtet bringt schon einiges an Schub
Wobei, das vielleicht schon so stark ist das das Schiff durch die Trägheit kaputt geht

[General Quicksilver]

@General Quicksilver: Gilt das nicht nur für die Kompression der Lungen mit diesen Anzug? Aber was ist mit den anderen Gefäßen im Körper?

Irgendwo sind physikalische Grenzen die wir nicht mehr verkraften.

Welchen Anzug meinst du jetzt? den Libellenanzug oder den hypothetischen Anti-g-Anzug mit der atembaren Flüssigkeit?

Der Libellenanzug verhindert lediglich, das zuviel Blut in die unteren Körperbereiche dringt....

Hmm, um Wasser zum kompriemieren ist schon ordentlich Kraft notwendig, ich denke, das da vorher die Knochen das Limitieren, wobei die ja in einem solchen Anzug durch ein Exoskelett verstärkt werden könnten....
Aber du hast Recht, irgendwann ist schluss, weil die auftretenden Kräfte irgendwann einfach zu groß werden...

Zu den Higgs-Teilchen:
Higgs-Boson - Wikipedia

[Skymarshall]

Was sind denn das wieder für hypothetische Teilchen?

Weise die jeden anderen Teilchen eine Masse zu? Weil jedes Teilchen ja eigentlich eine (spezifische) Masse hat.

Dann müßten die ja ein sehr großes Interaktionsfeld haben.

[Bynaus]

Und weil bestimmt nicht genug Leistung dabei rauskommt, um relevante Geschwindigkeiten zu erreichen.

Das hängt von der Menge Treibstoff an, die du mitführen willst. Es wird nie chemisch angetriebene interstellare Raumschiffe geben, weil es da so viele Alternativen gibt, die sehr viel effizienter sind.

Das wäre aber genau was man nicht haben will. Ich frage mich ob Trägheitsdämpfer überhaupt möglich sind.

Genau, du hast es erkannt. Vielleicht, wenn die Masse wirklich von Higgs-Teilchen verliehen wird, und man vielleicht einen Weg findet, viele Higgs-Teilchen zu erzeugen, dann könnte man dies vielleicht nutzen, um die träge Masse eines Objekts zu verringern. Vielleicht.

[Skymarshall]

@General Quicksilver: Gilt das nicht nur für die Kompression der Lungen mit diesen Anzug? Aber was ist mit den anderen Gefäßen im Körper?

Irgendwo sind physikalische Grenzen die wir nicht mehr verkraften.

Doch selbst, wenn es theoretisch möglich ist: es wird nie interstellare Raumschiffe mit chemischen Antrieben geben...

Weil der Treibstoff begrenzt ist oder?

Und weil bestimmt nicht genug Leistung dabei rauskommt, um relevante Geschwindigkeiten zu erreichen.

Über "Trägheitsdämpfer" können wir vermutlich noch lange nicht sinnvoll diskutieren, zumindest so lange wir keinen Weg kennen, die Trägheit der Masse zu beeinflussen...

Wir können nur die Trägheitswirkung mit entgegengesetzen Kräften beeinflussen. Z.B. beim Lenken im Auto. Da wird der Fliehkraft entgegengewirkt. Trotzdem wirkt auf den Fahrer noch eine Trägheit.

Beim bremsen haben wir einen umgekehrten Trägheitseffekt.

Um einen Körper seine Trägheit zu nehmen müsste man die Beschleunigung(oder Gravitation) auf 0 reduzieren.

0G wäre auch 0 träge Masse.

Das wäre aber genau was man nicht haben will. Ich frage mich ob Trägheitsdämpfer überhaupt möglich sind.

[Bynaus]

Könntest Du diese Behauptung näher erklären?

Das ist im Prinzip schon seit 1978 bekannt. Damals gab es eine Arbeit "On the Infeasability of Interstellar Ramjets", in der überzeugend gezeigt wurde, dass bei den typischen Materiedichten in der Nähe des Sonnensystems Ramjets nicht funktionieren bzw. mehr "Reibung" als Antrieb produzieren. Leider, denn das Konzept an sich wäre sehr interessant.

Eine ausführliche Besprechung davon findest du im englischen Wikipediaeintrag zum Thema: Bussard ramjet - Wikipedia, the free encyclopedia

[J_T_Kirk2000]

Nein, denn nach dem Verbrennen (oder Ausstossen) des "Starttreibstoffs" ist das Raumschiff viel leichter, so dass es am Ziel mit weniger Treibstoff abbremsen kann. Ein Beispiel: Wenn das Raumschiff für den Start 90% seiner Masse verbrennen müsste, um auf Reisegeschwindigkeit zu kommen, dann gilt das natürlich auch für das Abbremsen: 90% der verbleibenden 10% sind 9%. Also würde sich das Raumschiff folgendermassen zusammen setzen: 90% Starttreibstoff, 9% Bremstreibstoff, 1% Nutzlast (wobei hier auch Triebwerke etc. dazu gehören).

Das erscheint logisch.

Doch selbst, wenn es theoretisch möglich ist: es wird nie interstellare Raumschiffe mit chemischen Antrieben geben...

Allerdings kann durchaus die Möglichkeit bestehen, dass Kurzstreckenshuttles chemsche Antriebe nutzen können und auch bei Schiffen chemische Antriebe für Präzisionsmanöver genutzt werden.
Der Hauptantrieb dürfte aber eher nukleare Funktionsprinzipien verwenden.

Das Problem mit Bussard-Kollektoren ist, dass sie ein Raumschiff stärker bremsen als beschleunigen, weil die unvermeidlichen Verluste (interstellare Materie, die zwar vom Bussard-Feld beeinflusst wird, jedoch nicht zum Schiff geleitet werden kann) stets grösser sind als die Energie, die man aus dem gesammelten Gas rauskriegen kann.

Könntest Du diese Behauptung näher erklären?

Über "Trägheitsdämpfer" können wir vermutlich noch lange nicht sinnvoll diskutieren, zumindest so lange wir keinen Weg kennen, die Trägheit der Masse zu beeinflussen...

Das ist allerdings wahr.

[Bynaus]

wodurch sich die Brennkraft der einzelnen Manöver auf etwa 50% jeweils aufteilt

Nein, denn nach dem Verbrennen (oder Ausstossen) des "Starttreibstoffs" ist das Raumschiff viel leichter, so dass es am Ziel mit weniger Treibstoff abbremsen kann. Ein Beispiel: Wenn das Raumschiff für den Start 90% seiner Masse verbrennen müsste, um auf Reisegeschwindigkeit zu kommen, dann gilt das natürlich auch für das Abbremsen: 90% der verbleibenden 10% sind 9%. Also würde sich das Raumschiff folgendermassen zusammen setzen: 90% Starttreibstoff, 9% Bremstreibstoff, 1% Nutzlast (wobei hier auch Triebwerke etc. dazu gehören).
Doch selbst, wenn es theoretisch möglich ist: es wird nie interstellare Raumschiffe mit chemischen Antrieben geben...

Anderenfalls müsste man Raummaterie sammeln, um diese als nuklearen Brennstoff nutzen zu können

Das Problem mit Bussard-Kollektoren ist, dass sie ein Raumschiff stärker bremsen als beschleunigen, weil die unvermeidlichen Verluste (interstellare Materie, die zwar vom Bussard-Feld beeinflusst wird, jedoch nicht zum Schiff geleitet werden kann) stets grösser sind als die Energie, die man aus dem gesammelten Gas rauskriegen kann.

Wo liegen für den menschlichen Körper die Grenzen,bevor man über Kraftfelder oder Trägheitsdämpfer diskutieren sollte?

Über "Trägheitsdämpfer" können wir vermutlich noch lange nicht sinnvoll diskutieren, zumindest so lange wir keinen Weg kennen, die Trägheit der Masse zu beeinflussen...