Antriebs-Techniken

[Redphone]

So wie es aussieht hat die NASA was gemessen, aber nicht die Herkunft. Warten wier ab ob es was mit dem Aufbau zu tun hat oder Tatsächlich ein Schub erzeugt wurde.

man sollte Skeptisch bleiben.

Ich bin hier tatsächlich einen Tick optimistischer als beim Überlicht-Neutrino, weil hier ja drei Teams irgend etwas gemessen haben, und auch die Mathematik dahinter wurde von verschiedenen Stellen nachvollzogen.

Natürlich sollte jetzt noch keiner anfangen, Raumschiffe damit zu bauen, aber die Ergebnisse fordern, dass man an dieser Stelle weiterforscht.

[Feydaykin]

Ich habe so das Gefühl das wir einen richtigen Praxistest nicht erleben dürften.

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http://theness.com/neurologicablog/index.php/nasa-tests-em-drive/

Skeptischer Artikel

So wie es aussieht hat die NASA was gemessen, aber nicht die Herkunft. Warten wier ab ob es was mit dem Aufbau zu tun hat oder Tatsächlich ein Schub erzeugt wurde.

man sollte Skeptisch bleiben.

[Spocky]

Hier ist auch noch ein Artikel zu dem Thema, in dem der Antrieb vorgestellt wird:
NASA Scientists Claim "Impossible" Space Travel Engine Could Actually Work | IFLScience

[Redphone]

Naja, ob das wirklich Stimmt

Na ja, Briten, Chinesen und jetzt auch die Amis haben irgend etwas gemessen. Das können natürlich auch Überlicht-Neutrinos gewesen sein.

Fragt sich warum die Microwellen in einem geschlossenen Behälter sind?

Ich vermute, weil man sonst einen ganz gewöhnlichen Photonenantrieb hätte, mit entsprechend astronomisch geringem Wirkungsgrad.

[Feydaykin]

Naja, ob das wirklich Stimmt

Fragt sich warum die Microwellen in einem Geschlossenen Behälter sind?

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Stellt sich die Frage ob der Schub größer ist als wenn man Microwellen Photonenmäßig Abstrahlt?

Wenn es alles Stimmt wäre es tatsächlich Sensationell. Müsste doch fast Preisverdächtig sein.

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http://www.final-frontier.ch/emdrive

älter aber verständlich. Ist im Grunde sowas wie ein Segelantrieb.

Also wenn man eine Sonnensegel hätte und den Laser mitführen würde.

[Redphone]

Is ja lustig. Drei verschiedene + voneinander unabhängige Teams bauen das Ding nach und testen es und befinden es für funktionsfähig (d.h. es produziere "Schub"), aber keiner weiß warum.

Es wäre interessant, wie der Original-"Erfinder" die Funktionsweise erklärt.
Ich meine, so eine komplexe + teure Apparatur baut man ja nicht, weil man davon geträumt hat. Da muss es doch vorab Theorien geben.

Ich kapier's nicht, es gibt aber einen Wikipedia-Artikel:
EmDrive - Wikipedia, the free encyclopedia

Irgend etwas mit einem relativistischen Effekt wegen unterschiedlicher Gruppengeschwindigkeiten in verschiedenen Bezugssystemen...

[xanrof]

Is ja lustig. Drei verschiedene + voneinander unabhängige Teams bauen das Ding nach und testen es und befinden es für funktionsfähig (d.h. es produziere "Schub"), aber keiner weiß warum.

Es wäre interessant, wie der Original-"Erfinder" die Funktionsweise erklärt.
Ich meine, so eine komplexe + teure Apparatur baut man ja nicht, weil man davon geträumt hat. Da muss es doch vorab Theorien geben.

[Redphone]

Die NASA hat einen "rückstossfreien" Antrieb getestet und für gut befunden:

http://www.escapistmagazine.com/news/view/136568-Physics-Defying-Space-Drive-Confirmed-by-NASA-May-Revolutionize-Spaceflight

Jetzt sind die theoretischen Physiker am Zug.

[xanrof]

Diskussion über (un-)bemannte Raumfahrt verschoben:

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/55376-sinn-unsinn-raumfahrt-22.html

Hier geht's um Antriebe.

[Feydaykin]

Was im Rahmen der heute verfügbaren Finanzierung und dem fehlenden kommerziellen Anreiz (welcher Satellitenbetreiber baut heute schon 100-200 Tonnen schwere Satelliten?) nicht wirklich möglich ist. Selbst wenn die Kosten mit Wiederverwendbaren Raketen wie jene von SpaceX deutlich herunterkommen, werden wir noch für längere Zeit in "Tin Cans" durch den interplanetaren Raum reisen müssen

ja heutzutage. Deswegen sind Schwerlastraketen ja auch nicht in Mode.


Und deswegen zweifel ich generell an eine Bedeutung der Bemannten Raumfahrt Inder Zukunft. Deswegen sind auch keine Interstellaren Antriebe von Bedeutung sondern in erster Linie ein System was den Gravitationschacht überbrückt

Ich denke, der Anspruch, autarke Kolonien auf dem Mars (und anderswo) aufzubauen ist durchaus rational wenn man für die Menschheit eine langfristige Zukunft anstrebt. Sicher, das wird sich nicht von heute auf morgen realisieren lassen, aber der Anspruch an sich ist rational.

Siehe oben. Alles Projekte die Unsinnig sind. Eine Marskolonie ist auch nicht sinnig im vergleich zu Weltraumhabitaten. Aber da sind wir ja schon wieder auf einer Ebene weit jenseits eines Marsfluges

VASIMR scheint nicht die Wunderlösung zu sein, als die sie angepriesen wird. Der Energiebedarf ist sehr hoch im Vergleich zum Schub. Wenn Nutzlast übrig bleiben soll, muss die Energiequelle, die den VASIMR-Antrieb versorgt, sehr kompakt (=leicht) sein (ausser man beschränkt sich auf die Einsatzparameter in dem auch konventionelle elektrische Antriebe gut abschneiden).

Naja was heißt Wunderlösung. Und Schub ist nicht alles.

Was den Energiebedarf angeht, Vasmir wäre dann die Alternative wenn man schon Kernreaktoren einsetzen will. Da müsst man dann in Details gehen.

Ein Fehlstartrisiko ist kein Problem, da regnet höchstens etwas Uran vom Himmel, und das ist nur schwach radioaktiv (wirklich radioaktiv inklusive Plutonium etc. wird der Kern ja nur, nachdem der Reaktor gestartet wurde, aber da ist die Stufe ja schon im Orbit).

Nunja es ging eben um das Risiko und den Aufwand es zu Minimieren. Wirliches Problem dürfte das der Öffentlichkeit beizubringen (Ich hatte in anderen Diskussion dieses Angst Problem im Bezug auf Atommüllentsorgung außerhalb der Erde, aber anderes Topic)

Und bzgl. "auf den Stand der Dinge" bringen: Die Physik hat sich seit den 70er Jahren soweit ich weiss nicht geändert, oder? Was damals funktioniert hat, funktioniert auch heute. Man kann es höchstens - sagen wir, mit neuen Materialien - noch verbessern. Aber zwingend ändern muss man nichts. Nicht jede Rakete muss twittern können...

Jedenfalls muss man die Hardware neu bauen und Anpassen, es geht ja nicht um die GRundsätzliche Konstruktion. Aber selbst bei Chemischen Raketen ist alles nicht sofort verfügbar (zb Schwerlastraketen)

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Das müssen wir auch nicht: es ist der Endpreis, den der Kunde (hier die NASA) bezahlt.

Jein, bist du vertraut mit den Konzept der Quersubventionierung?

Aber Gut Space X gehört in den PRivate Raumfahrt Thread. Ich warte da erstmal ab und lass mir nix von Marketing und Ankündigungen erzählen. Das Thema zieht sich sowiso durch die Geschichte der Raumfahrt.

Ich denke schon, dass das im Moment der limitierende Faktor ist. Es hält sie ja - ausser eben dem Fehlen eines zweiten Startplatzes - nichts davon ab, parallel einen zweiten Flug vorzubereiten. So wie die Situation sich jetzt darstellt, müssen sie mit dem vierten Flug des Jahres warten, bis der dritte weg ist.

Ne, eher das der ein Starplatz seit letzem Jahr Blockiert ist weil der Start immer wieder verzögert wurde. Andere Agenturen bekommen ja auch ohne zig Rampen mehr Starts hin. Das Aufrichten, Auftanken und co dauert ja keine Ewigkeit.

Ich denke, dass wir dieses Jahr zwischen 3 und 5 SpaceX Falcon 9 (mit Heavy) Starts sehen werden.

Ich denke einen 3 Falcon 9 vielleicht nocht. Die Falcon Heavy, zweifelhaft.

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QUOTE]Eine Nerva hätte einen spezifischen Impuls von 900s. Bei einem Massenverhältnis von 10:1 (Stützmasse:Leermasse) kommt man damit auf ein Delta-v-Budget von 20 km/s. Das reicht sehr gut für einen Flug aus dem LEO in einen Mars-Orbit und zurück in den LEO (ca. 9 km/s, den Rest kann man für einen schnelleren Transfer aufwenden - oder das Nutzlastverhältnis erhöhen). Damit könnte man also gut ein wiederverwendbares interplanetares Raumschiff betreiben[/QUOTE]


Geht so, bei 100 Tonnen Struktur und Nutzlast, hätte man einen Aufwand von 1000 Tonnen Treibstoff. Wenn man den Von der Erde beschaffen muss..

[Bynaus]

@Redphone: Da hast du natürlich grundsätzlich recht. Allerdings ist NERVA ja nicht einfach in den 70ern stehen geblieben, es gab immer wieder mal Nachfolgeprojekte, "Project Pluto" und "Project Timberwind". Es gibt offenbar bei der NASA auch ein Referenzdesign für eine "Nerva-derivative Rocket", was darauf hindeutet, dass fehlende Pläne in diesem Fall wohl kein grosses Problem sind.

Ich finde es faszinierend, dass das Nerva-Testprogramm so erfolgreich war. Es war eines der wenigen NASA-Programme, die unter Budget geblieben sind und dabei auch noch die Erwartungen übertroffen haben. Die Nerva wurde nur aus politischen Gründen abgesägt - man befürchtete, eine funktionierende nukleare Weltraumstufe würde als Anspruch der USA gewertet, das (zu diesem Zeitpunkt sehr teure) Weltraumrennen mit den Sowjets bis zum Mars (und vielleicht darüber hinaus) zu verlängern. Also stellte man das Ding ein und erklärte das Wettrennen für gewonnen.

Eine Nerva hätte einen spezifischen Impuls von 900s. Bei einem Massenverhältnis von 10:1 (Stützmasse:Leermasse) kommt man damit auf ein Delta-v-Budget von 20 km/s. Das reicht sehr gut für einen Flug aus dem LEO in einen Mars-Orbit und zurück in den LEO (ca. 9 km/s, den Rest kann man für einen schnelleren Transfer aufwenden - oder das Nutzlastverhältnis erhöhen). Damit könnte man also gut ein wiederverwendbares interplanetares Raumschiff betreiben.

[Redphone]

Und bzgl. "auf den Stand der Dinge" bringen: Die Physik hat sich seit den 70er Jahren soweit ich weiss nicht geändert, oder? Was damals funktioniert hat, funktioniert auch heute. Man kann es höchstens - sagen wir, mit neuen Materialien - noch verbessern. Aber zwingend ändern muss man nichts. Nicht jede Rakete muss twittern können...

Das Problem ist, dass das Wissen, wie genau das jetzt funktioniert, in den Köpfen der Leute steckt, und die Leute sind heute entweder tot oder in Rente. Man kann nicht einfach eine Schublade aufziehen, die Pläne rausholen, und da weitermachen, wo man vor 40 Jahren aufgehört hat. Problem 1 ist, die Pläne erstmal wieder zu finden. Klingt trivial, stellt sich in der Praxis häufig als äußerst schwierig heraus. Problem 2 ist, die Pläne dann zu lesen und zu interpretieren. Die Nomenklatur ist heute eine andere. Grundannahmen, die man nicht aufschreiben muss, weil das ja "jeder weiß", sind heute andere. D.h. selbst mit den Plänen ist es es nicht so einfach, das Ding 1:1 nachzubauen. Problem 3 ist, zu verstehen, warum die Leute damals die Dinge gemacht haben, wie sie sie gemacht haben. Man will ja nicht 1:1 nachbauen, sondern von diesem Punkt aus weiterentwickeln. Und dafür muss man die Gründe hinter den Designentscheidungen kennen.

Das kostet alles Zeit, Geld und Nerven. Je nach dem, wie viel Resourcen man in so ein Projekt steckt dauert es sicher etliche Jahre, bis man wieder auf dem Stand der 70er ist. Und twittern kann die Rakete dann noch lange nicht.

[Bynaus]

Und liegt wie erwähnt an der Falschen Projektierung. Man müsste mehr in Infrastruktur investieren, um leichter größere Massen ins All zu schaffen.

Was im Rahmen der heute verfügbaren Finanzierung und dem fehlenden kommerziellen Anreiz (welcher Satellitenbetreiber baut heute schon 100-200 Tonnen schwere Satelliten?) nicht wirklich möglich ist. Selbst wenn die Kosten mit Wiederverwendbaren Raketen wie jene von SpaceX deutlich herunterkommen, werden wir noch für längere Zeit in "Tin Cans" durch den interplanetaren Raum reisen müssen.

Die Gründe für eine bemannte Marsmission sind eben nicht rational.

Ich denke, der Anspruch, autarke Kolonien auf dem Mars (und anderswo) aufzubauen ist durchaus rational wenn man für die Menschheit eine langfristige Zukunft anstrebt. Sicher, das wird sich nicht von heute auf morgen realisieren lassen, aber der Anspruch an sich ist rational.

Aber das Wechselt eben, so wie das Zeitfernste liegt kann man auch noch VASMIR in Betracht ziehen.

VASIMR scheint nicht die Wunderlösung zu sein, als die sie angepriesen wird. Der Energiebedarf ist sehr hoch im Vergleich zum Schub. Wenn Nutzlast übrig bleiben soll, muss die Energiequelle, die den VASIMR-Antrieb versorgt, sehr kompakt (=leicht) sein (ausser man beschränkt sich auf die Einsatzparameter in dem auch konventionelle elektrische Antriebe gut abschneiden).

Fehlstartrisiko ist nicht zu unterschätzen und man müsste Langsam dann Nerva wieder auf den Stand der Dinge bringen.

Ein Fehlstartrisiko ist kein Problem, da regnet höchstens etwas Uran vom Himmel, und das ist nur schwach radioaktiv (wirklich radioaktiv inklusive Plutonium etc. wird der Kern ja nur, nachdem der Reaktor gestartet wurde, aber da ist die Stufe ja schon im Orbit).

Und bzgl. "auf den Stand der Dinge" bringen: Die Physik hat sich seit den 70er Jahren soweit ich weiss nicht geändert, oder? Was damals funktioniert hat, funktioniert auch heute. Man kann es höchstens - sagen wir, mit neuen Materialien - noch verbessern. Aber zwingend ändern muss man nichts. Nicht jede Rakete muss twittern können...

und wenn Space X auch die Gagen die beide Unternehmen bekommen lassen noch keinen genauen Vergleich zu, weil wir nicht Wissen ob da alles miteinkalkuliert ist.

Das müssen wir auch nicht: es ist der Endpreis, den der Kunde (hier die NASA) bezahlt.

Und Arianspace läuft doch rund.

Noch... Siehe z.B.: SpaceX Challenge Has Arianespace Rethinking Pricing Policies | SpaceNews.com

Wenn Space X diesjes Jahr 4 Raketen hochbekommt, wäre es ja zumindest ne Steigerung im Vergleich zu 2013. Nur wenn es so weitergeht nützten ihnen auch die neuen Startrampen wenig, weil das selten der Limitierende Faktor ist.

Ich denke schon, dass das im Moment der limitierende Faktor ist. Es hält sie ja - ausser eben dem Fehlen eines zweiten Startplatzes - nichts davon ab, parallel einen zweiten Flug vorzubereiten. So wie die Situation sich jetzt darstellt, müssen sie mit dem vierten Flug des Jahres warten, bis der dritte weg ist.

Ich denke, dass wir dieses Jahr zwischen 3 und 5 SpaceX Falcon 9 (mit Heavy) Starts sehen werden. Hab ich schon im Januar gesagt.

[Feydaykin]

QUOTE]Dabei wird es bis auf weiteres bleiben. Auch angedachte fortschrittliche Konzepte wie die "NAUTILUS-X" sind immer noch - nach diesem Massstab - "Tin Cans".
[/QUOTE]

Und liegt wie erwähnt an der Falschen Projektierung. Man müsste mehr in Infrastruktur investieren, um leichter größere Massen ins All zu schaffen.

Klar sowa wäre ein Schritt nach vorne, aber eben zuwenig um die Recourcen des Sonnensystems zu nutzen. Wobei es da aber sowiso da Dilemma der Bemannten Raumfahrt geht. Wenn man die Technik dafür entwickelt hat, braucht man im Grunde keine Menschen mehr Losschicken. Die Gründe für eine bemannte Marsmission sind eben nicht rational.

[QUOTERichtig - und da schneiden elektrische Antriebe schlecht ab. Eben deshalb spielen sie keine Rolle in den Plänen der NASA (zumindest nicht für die bemannten Teile des Marsfluges).
][/QUOTE]

Geht so. Ernst Stuhlingers Mars 1962 ist eigentlich recht Gut von der Zeit.

und da reden wir noch nicht über Antriebe der modernsten Generation.

Aber das Wechselt eben, so wie das Zeitfernste liegt kann man auch noch VASMIR in Betracht ziehen.

Orion ist nur da, um die Crew auch wieder zur Erdoberfläche zurückzubringen. Es ist kein Habitat für Langzeitmissionen. Das schliesst deshalb den Gebrauch von nuklearen Weltraumstufen keineswegs aus.

Das nicht, aber es wurde noch nie ein Nuklearantrieb in einer Rakete unter Bedingungen erprobt. Fehlstartrisiko ist nicht zu unterschätzen und man müsste Langsam dann Nerva wieder auf den Stand der Dinge bringen.

Das Shuttle gibts nicht mehr, und die 9 Tonnen Fracht, die das MPLM transportieren konnte, sehen bei deutlich über 1 Mrd pro Shuttle-Mission auch nicht gerade sehr gut aus. SpaceX bekommt für 20 Tonnen über 12 Flüge verteilt 1.6 Mrd US$, Cygnus für 20 Tonnen über 8 Flüge verteilt 1.9 Mrd US$. Da kann man jetzt direkt vergleichen.

Klar gibt es keinen Shuttle mehr, aber es war immhin auch das Teuerste

und wenn Space X auch die Gagen die beide Unternehmen bekommen lassen noch keinen genauen Vergleich zu, weil wir nicht Wissen ob da alles miteinkalkuliert ist.

Sie sind - neben der Verlässlichkeit der Rakete - der Faktor, der bestimmt, wo dass die Kunden ihr Geld ausgeben. Und offenbar wollen sie es nicht bei ULA oder Arianespace ausgeben, wenn sie die Wahl haben.

Eher Unwahrscheinlich. Und Arianspace läuft doch rund. Aber das wird sich eben in den nächsten JAhren Entscheiden.

Wenn Space X diesjes Jahr 4 Raketen hochbekommt, wäre es ja zumindest ne Steigerung im Vergleich zu 2013. Nur wenn es so weitergeht nützten ihnen auch die neuen Startrampen wenig, weil das selten der Limitierende Faktor ist.

Es ging ja von je her um das theoretische Potential der Photonenrakete, und da schlägt sie alles. Da weder du noch ich eine Kristallkugel haben, bleibt abzuwarten, in wie weit sich das theoretische Potential realisieren lässt.

Ja, aber nur in der Theorie, Und in den nächsten 500 Jahren brauchen wir darüber nicht zu diskutieren.

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@Redphone

yo, so sieht das aus. Wenn wir Massenverhältnis und Auströmgeschwindigkeit simple in die Raketengrundgleichung stecken ist klar war Rauskommt.

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WEnn ich ein Ionentriebwerk wie das Dual Stage 4 in so ein Verhältnis setze, dann bekomme ich auch hübsche 198/Km s

würde mal ziemlich schnell Voyager überholen.

[Redphone]

Wenn man nur die Leistungsbilanz bei gleicher Schubkraft sich anschauen will, kann man auch einfacher vorgehen.

Das wäre aber dem Photonenantrieb gegenüber sehr unfair gerechnet, weil jeder andere Antrieb natürlich (bei sonstigen vergleichbaren Leistungswerten, insbesondere der Nutzlast) eine höhere Schubkraft braucht, weil man ja viel mehr Stützmasse mitbeschleunigen muss.

Trotzdem: Kennt jemand eine andere Methode um bei einem Massenverhältnis von 10:1 98% der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen?

Wenn du Masseverhältnis 10:1 und 98% Lichtgeschwindigkeit vorgibst, dann kommt, in die Raketengleichung eingesetzt, als Ausström-Geschwindigkeit mehr oder weniger c raus. Und das beantwortet auch deine Frage: Jeder Antrieb, der Teilchen mit c oder annähernd c ausstößt, kriegt das hin. Natürlich folgt genauso aus der Physik, dass der Energiebedarf dieses anderen Antriebs ähnlich astronomisch sein wird wie bei einem Photonenantrieb, man kriegt da also auch nichts geschenkt.

Und deswegen muss man abwägen, zwischen Energiebedarf (und daran hängend Wärme-Management), Ausström-Geschwindigkeit, Endgeschwindigkeit, Masseverhältnis, Nutzlast, Reisedauer, ...

Und wenn man das sieht, dann kann man eben nicht mehr guten Gewissens sagen, dass die Photonenrakete alles schlägt. Sie schlägt nur dann alles, wenn man seine Scheuklappen aufsetzt und alles außer dem Masseverhältnis ignoriert.