Antriebs-Techniken

[Feydaykin]

Die Railgun wäre aber nur für stabile und unempfindliche Fracht geeignet. Menschen würden die notwendige Beschleunigung nicht überleben. Eine Railgun könnte man aber in der Tat notfalls mit erneuerbaren Energien betreiben..

Das ist eine Frage der Technik. Klar kann man die Militärischen Linearbeschleunige nicht verwenden. Es gibt aber recht gute Studien über sogenannte Launch Loops.

Launch Loop

Und für einen Orbitalaufzug fehlt das Material für das Kabel. Noch ist auch vollkommen unklar, ob ein Material mit den notwendigen Spezifikationen überhaupt existieren kann.

Studies on Dynamic Structures


Es gibt noch die Orbitalen Ringsysme nach Birch, oder Aktive Weltraumtheter/Skyhooks

Die sind auch aufwendig aber das Material ist im Prinzip vorhanden.

Studies on Dynamic Structures

Studies on Dynamic Structures

Hingegen gibt es schon gute und auch in Prototypen erprobte Konzepte für diverse Raketenantriebe.

Geht so, die meisten sind Abwandlungen von Elektrischen Triebwerken und nur für den Weltraum interessant. Was die Strecke von der Erde zum Orbit angeht, gibt es recht wenig. Und Dinge wie NERVA bringen nicht wirklich einen gewinn. Am besten ist noch Projekt Orion. Was Fusionantriebe angeht so ist man auch dort vor Praktisch umsetzbaren ein gutes Stück entfernt. Und wenn man erstmal im Orbit ist, dann ist man quasi auf dem halben Weg nach Überall.

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Eine schöne Zwischenlösung ist ein Laser als Energiequelle für ein Schiff

http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_propulsion

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Schon im nächsten Satz widersprichst Du Dir selbst.

Ja ich korriegierte, dazu braucht es keine weitverbreitetn Kraftwerke oder AKW Bau auf Erden.

Meines Wissens nach gibt es bis heute noch keinen funktionierenden Gaskernreaktor. Wie soll man solch einen bauen und dann auch noch für ein Raumschiff anpassen ohne neue Forschung

Tja, das meiste kann man heute erstmal Simulieren. Denn auch diese Form hat ziemlich viele knifflige Problem,

Und dennoch alle Konzepte sind wesentlich realistischer und vielverprechender als die Photonenrakete.

[Liopleurodon]

Klar komme ich damit in den Orbit. RAketenlose Antriebsysteme.

Die Railgun wäre aber nur für stabile und unempfindliche Fracht geeignet. Menschen würden die notwendige Beschleunigung nicht überleben. Eine Railgun könnte man aber in der Tat notfalls mit erneuerbaren Energien betreiben.

Und für einen Orbitalaufzug fehlt das Material für das Kabel. Noch ist auch vollkommen unklar, ob ein Material mit den notwendigen Spezifikationen überhaupt existieren kann. Hingegen gibt es schon gute und auch in Prototypen erprobte Konzepte für diverse Raketenantriebe.

Mag sein, aber dafür ist keine Große neue Nuklearfoschung nötig.

Schon im nächsten Satz widersprichst Du Dir selbst.

Zumal unterscheiden müssen zwischen Reaktordesign oder Antriebsdesing.

Und da wird erst ab Gaskernreaktoren interessant als Antriebsystem

Meines Wissens nach gibt es bis heute noch keinen funktionierenden Gaskernreaktor. Wie soll man solch einen bauen und dann auch noch für ein Raumschiff anpassen ohne neue Forschung?

[Feydaykin]

Ein Atomkraftwerk ist keine komplexe Maschine, die Wärmeerzeugung basiert auf einem relativ einfachen -und einfach zu steuernden- Vorgang. Wenn Probleme gibt, dann passiert das in den allermeisten Fällen nur in der Peripherie (Wasserkühlung, Stromerzeugung).

Nun, je nachdem welchen Vorgang man Betrachtet. Die Kosten für ein AKW und der Aufwand der nötigen Technik des Umgangs und der Wartung sind schon nicht zu verachten. AKWs, wie sie heute im Einsatz sind, sind alles andere als eine Gute Technologie um den Energiebedarf zu decken. Von den verdeckten Kosten ganz zu schweigen. Und ich denke wir haben auf der Welt ganz Anschauliche Beispiele für Probleme mit AKWs.

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Wenn es um Schubkraft pro Leistung geht sind Photonenraketen abartig schlecht. Und deswegen läuft man auch sehr schnell in das Abwärme-Problem, wenn man signifikante Beschleunigungswerte erreichen will - selbst wenn man über-optimistische Wirkungsgrade annimmt.

Ja darauf wollte ich hinaus.

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http://www.stromtip.de/rubrik2/19940/4/Versicherung-Fehlanzeige-.html

[Redphone]

Nein, sie bekommen eine höhere Endgeschwindigkeit. ihre Beschleunigung ist minimal.

Man rechnete mal so 300 MW pro N

Wenn es um Schubkraft pro Leistung geht sind Photonenraketen abartig schlecht. Und deswegen läuft man auch sehr schnell in das Abwärme-Problem, wenn man signifikante Beschleunigungswerte erreichen will - selbst wenn man über-optimistische Wirkungsgrade annimmt.

[Feydaykin]

Und das sagst du mit solcher Gewissheit weil du eine Kristallkugel hast? Photonenraketen können - auf dem Papier -bei gleicher Antriebsmasse auf enorm sehr höhere Geschwindigkeiten beschleunigen als elektrische Antriebe. Es ist unklar, in wie weit sich dieses theoretische Potential realisieren lässt - und deshalb sind solche absoluten Aussagen wie deine oben nicht angebracht.

Nein, sie bekommen eine höhere Endgeschwindigkeit. ihre Beschleunigung ist minimal.

Man rechnete mal so 300 MW pro N

Zuverlässig sind beide, denn sie hängen nicht davon ab, ob gerade die Sonne scheint oder der Wind weht (es gibt natürlich auch verlässliche Erneuerbare, wie Erdwärme und - meistens - Wasserkraft). AKWs und andere thermische Kraftwerke produzieren im Schnitt etwa 90% der installierten Leistung. Wind nur ca. 20-30% und Sonne nur ca. 5-15% - und man weiss nicht, wann diese Leistung bereitsteht. Das meine ich mit Unzuverlässig.

Die Sonne scheint für gewöhnlich jeden Tag, wenn auch mit Unterschiedlicher Intensität. Und Zuverlässigkeit, ist bei AKWs, auch so eine Sache, vor allem Steuertechnisch. Wenn man bedenkt das man nur die nicht zu vertuschenden Störfälle mitbekommt.
Zu deiner Leistungsrechnung, die ist Regional sehr Unterschiedlich. Global ist ATomenergie fast Bedeutungslos. Klar Kohle erzeugt am meistne, aber das ist ja alles andere als eine Günstige, Zuverlässige oder Nachhaltige Energieerzeugung für die Zukunft.

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Kosteneffizient, kommt halt drauf an, ob man bei der Kohle die Folgekosten der Klimaerwärmung mit einrechnet (was man ja in der Regel nicht tut - dann ist Kohle die unschlagbar günstigste Energiequelle zur Zeit). Aber auch Wind und Sonne brauchen wegen ihrer Unverlässlichkeit Stützleistung durch Kohle oder Gas - eine Vollkostenrechnung die die Folgekosten der Klimaerwärmung berücksichtigt müsste auch dies berücksichtigen, was Sonne und Wind nochmals teurer macht (und zu mehr CO2-Emissionen pro Leistung führt als bei AKW).

Bei Kohle sämtliche Energieaufwendung Subventionsfrei. Und die Stützleistung für Wind und Sonne relativiert sich durch Speicherrung, und Redundanz.

Und bei AKW, müsstest du ebenfalls Abbau und Aufbereitung miteinberechnen. Tatsache ist AKW Strom ist in Reinrechnung das Teuerste mit, und das noch ohne die Endlagerung und Bewertung der Risiken.

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Wenn das Knowhow nicht vorhanden ist, kannst du es auch im Weltraum nicht anwenden.

Mag sein, aber dafür ist keine Große neue Nuklearfoschung nötig. Zumal unterscheiden müssen zwischen Reaktordesign oder Antriebsdesing.

Und da wird erst ab Gaskernreaktoren interessant als Antriebsystem

[Bynaus]

Zumal selbst die beste Photonenrakete in der Beschleunigung weit hinter den besten Elektrischen Triebwerken liegen wird.

Und das sagst du mit solcher Gewissheit weil du eine Kristallkugel hast? Photonenraketen können - auf dem Papier -bei gleicher Antriebsmasse auf enorm sehr höhere Geschwindigkeiten beschleunigen als elektrische Antriebe. Es ist unklar, in wie weit sich dieses theoretische Potential realisieren lässt - und deshalb sind solche absoluten Aussagen wie deine oben nicht angebracht.

Ein Kohlekraftwerk oder gar Atomkraftwerk ist alles andere als Kosteneffizient und Zuverlässig.

Zuverlässig sind beide, denn sie hängen nicht davon ab, ob gerade die Sonne scheint oder der Wind weht (es gibt natürlich auch verlässliche Erneuerbare, wie Erdwärme und - meistens - Wasserkraft). AKWs und andere thermische Kraftwerke produzieren im Schnitt etwa 90% der installierten Leistung. Wind nur ca. 20-30% und Sonne nur ca. 5-15% - und man weiss nicht, wann diese Leistung bereitsteht. Das meine ich mit Unzuverlässig.

Kosteneffizient, kommt halt drauf an, ob man bei der Kohle die Folgekosten der Klimaerwärmung mit einrechnet (was man ja in der Regel nicht tut - dann ist Kohle die unschlagbar günstigste Energiequelle zur Zeit). Aber auch Wind und Sonne brauchen wegen ihrer Unverlässlichkeit Stützleistung durch Kohle oder Gas - eine Vollkostenrechnung die die Folgekosten der Klimaerwärmung berücksichtigt müsste auch dies berücksichtigen, was Sonne und Wind nochmals teurer macht (und zu mehr CO2-Emissionen pro Leistung führt als bei AKW).

Neue AKWs sind teurer als ältere, etwas weniger sichere, dafür amortisierte AKWs, aber immer noch günstiger und emissionsärmer (CO2) als Sonne+Wind+Gas/Kohle.

Ja, aber das gillt nicht für die Erde

Wenn das Knowhow nicht vorhanden ist, kannst du es auch im Weltraum nicht anwenden.

[xanrof]

Ein (...) Atomkraftwerk ist alles andere als Kosteneffizient und Zuverlässig.

Ein Atomkraftwerk ist keine komplexe Maschine, die Wärmeerzeugung basiert auf einem relativ einfachen -und einfach zu steuernden- Vorgang. Wenn Probleme gibt, dann passiert das in den allermeisten Fällen nur in der Peripherie (Wasserkühlung, Stromerzeugung).

eine im Vergleich zur Photonenrakete näherliegendes Technik, die nu 1,7C ausströmgeschwindigkeit hat.

1.7 Prozent von C

[Feydaykin]

Bei der tatsächlichen Effizienz der Photonenrakete (oder natürlich auch jeder anderen Antriebstechnik) kommt es immer auf die Umsetzung an: Nur weil wir z.B. heute keine Möglichkeit kennen, um Gammastrahlen zu reflektieren, muss das nicht immer so bleiben. Aus heutiger Sicht lässt sich kaum beurteilen, welches Konzept sich langfristig am ehesten durchsetzen wird. Ja, wir könnten heute elektrische Antriebe bauen, aber keine Photonenraketen - aber das muss nicht für immer so bleiben..

immer ist so eine Aussage. Aber Gammastrahlen zu Reflektieren könnte auch so ziemlich zumindest praktisch unmöglich bleiben.

Unbestritten muss jedoch sein, dass die Photonenrakete grundsätzlich die höchste (theoretische) Effizienz hat: sie maximiert alles, was die Raketengleichung hergibt. Die Energiedichte pro Treibstoffeinheit ist maximal, ebenso die Ausstossgeschwindigkeit. Besser gehts nicht

Ja auf dem Papier schon.

Wenn man nur einen vernünftigen Anteil dieses Potentials realisieren kann, ist es gut möglich, dass man damit besser fährt als z.B. mit elektrischen Antrieben.

. @julian:

Naja, da liegt gewaltig was dazwischen. Zumal selbst die beste Photonenrakete in der Beschleunigung weit hinter den besten Elektrischen Triebwerken liegen wird.

Naja, ausser in Kosten und Verlässlichkeit. Das ist schon ziemlich relevant - und auch der Grund, warum sie sich bisher nicht global durchgesetzt haben.

Bitte was liegt denn bei einer Vollkostenrechnung und Verlässlichkeit höher? Klar ein Windrad dreht sich nicht, aber man muss dann auch eher ein System sehen. Ein Kohlekraftwerk oder gar Atomkraftwerk ist alles andere als Kosteneffizient und Zuverlässig.

Ohne nukleare Technologien läuft nichts mit der interstellaren Raumfahrt. Nur nukleare Energieträger haben die nötige Energiedichte.

Ja, aber das gillt nicht für die Erde. Im Weltraum hat man auch weniger Umweltrisiken. Und bis zur Marsbahn ist Solarenergie ebenfalls Effizient.

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eine im Vergleich zur Photonenrakete näherliegendes Technik, die nu 1,7C ausströmgeschwindigkeit hat.

http://nextbigfuture.com/2012/04/fission-fragment-rocket-engine-thrust.html

[Hades]

Das irdische Energieproblem ist allerdings nicht von den grundsätzlichen Möglichkeiten, sondern den politischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Umständen verschuldet. Dieses löst mitunter nicht einmal die Verfügbarkeit einer sauberen und effizienten Energiequelle.

Oh ja da hast du recht.

Du redest ja von Energiequelle, nicht von Energieträger.

Stimmt, irdische Fortbewegungsmittel brauchen keine eigene Quelle. Ich sollte unausgeschlafen das Posten hier lassen. ^^'

DAs Sowiso, aber dafür brauchen wir auch keine Interstellare Raumfahrt oder? Es ging ja um Kolonisierung außerhalb der Erde.

Stimmt, ich sollte gewisse Bedingungen auf der Erde Voraussetzen wenn man sich ins Sonnensystem/den interstellaren Raum vorwagen möchte.

[Bynaus]

Bei der tatsächlichen Effizienz der Photonenrakete (oder natürlich auch jeder anderen Antriebstechnik) kommt es immer auf die Umsetzung an: Nur weil wir z.B. heute keine Möglichkeit kennen, um Gammastrahlen zu reflektieren, muss das nicht immer so bleiben. Aus heutiger Sicht lässt sich kaum beurteilen, welches Konzept sich langfristig am ehesten durchsetzen wird. Ja, wir könnten heute elektrische Antriebe bauen, aber keine Photonenraketen - aber das muss nicht für immer so bleiben.

Unbestritten muss jedoch sein, dass die Photonenrakete grundsätzlich die höchste (theoretische) Effizienz hat: sie maximiert alles, was die Raketengleichung hergibt. Die Energiedichte pro Treibstoffeinheit ist maximal, ebenso die Ausstossgeschwindigkeit. Besser gehts nicht. Wenn man nur einen vernünftigen Anteil dieses Potentials realisieren kann, ist es gut möglich, dass man damit besser fährt als z.B. mit elektrischen Antrieben.

@julian:

15,2 Jahre würde ich sagen bei g=10m/s²

Ja natürlich. Ich habe ja auch ohne Beschleunigen einfach r/v überschlagen.

Es gibt Effiziente Energiequellen auf der Erde. Solar und andere Alternativen sind eigentlich unschlagbar in den Relevanten Punkten.

Naja, ausser in Kosten und Verlässlichkeit. Das ist schon ziemlich relevant - und auch der Grund, warum sie sich bisher nicht global durchgesetzt haben.

Ohne nukleare Technologien läuft nichts mit der interstellaren Raumfahrt. Nur nukleare Energieträger haben die nötige Energiedichte. Insofern könnte man sagen, dass wer zu den Sternen fliegen will, auch fordern müsste, die Nuklearenergie zu fördern und (vor allem!) weiter zu entwickeln.

[Feydaykin]

Wenn man für Auto und Haus noch ein paar Speicherquellen ausbaut gut, wie ersetzt du Schiffs- und Flugverkehr? Und in Orbit kommst du damit auch net.

Klar komme ich damit in den Orbit. RAketenlose Antriebsysteme.

Und Flugzeug und Schifff liesen sich auch Alternativ betreiben. Du redest ja von Energiequelle, nicht von Energieträger.

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Ich denke mir bevor man Habitate baut hat man eher die Erde im Griff. ^^

DAs Sowiso, aber dafür brauchen wir auch keine Interstellare Raumfahrt oder? Es ging ja um Kolonisierung außerhalb der Erde.

[Enas Yorl]

Wenn man für Auto und Haus noch ein paar Speicherquellen ausbaut gut, wie ersetzt du Schiffs- und Flugverkehr? Und in Orbit kommst du damit auch net.

Mit Methan schon, Wasserstoff und Methan sind als Speichermedien für erneuerbare Energien längst in Arbeit. Das irdische Energieproblem ist allerdings nicht von den grundsätzlichen Möglichkeiten, sondern den politischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Umständen verschuldet. Dieses löst mitunter nicht einmal die Verfügbarkeit einer sauberen und effizienten Energiequelle.

[Hades]

Es gibt Effiziente Energiequellen auf der Erde. Solar und andere Alternativen sind eigentlich unschlagbar in den Relevanten Punkten.

Wenn man für Auto und Haus noch ein paar Speicherquellen ausbaut gut, wie ersetzt du Schiffs- und Flugverkehr? Und in Orbit kommst du damit auch net.

Schritt 1 im Aufbau von Infrastruktur ist unter anderem eine Infrastruktur zum Raketenlosen Transport in den Orbit.

Nun in 99% aller Fälle dürfte ein Habitat sich leichter schneller und mit höhere Lebenqualität gestalten lassen, vom Aufwand nennenswerte Anzahl von Menschen in benachbarte Sternensysteme zu schicken.

Ich denke mir bevor man Habitate baut hat man eher die Erde im Griff. ^^

[Feydaykin]

Nun ich weiß ja nicht welches Konzept oder Energieträger bei der die Photonenrakete keine Antimaterie benötigen würde

Vor der Photonenraketen halte ich den Bussrard Ramjet oder eine Abwandlung davon noch für leichter durchführbar.

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QUOTE=Hades;2905783]Naja, ich könnte mir vorstellen vernünftige interstellare Antriebe benötigen effizente Energiequellen und wenn man die hat kann man schon manche Probleme auf der Erde beheben. .[/QUOTE]


Es gibt Effiziente Energiequellen auf der Erde. Solar und andere Alternativen sind eigentlich unschlagbar in den Relevanten Punkten.

Daher denke ich auch, erstmal auf der Erde die Verschmutzung und Erwärmung stoppen, dann Infrastruktur ins All um möglichst viel Rohstoffe dort abzubauen und gleich weiter zu verwerten, denn der Transfer Oberfläche-Orbit wird noch lange ein großeses Problem sein. Je weniger man hoch schießen muss, desto besser und größer die Strukturen im All

.

Schritt 1 im Aufbau von Infrastruktur ist unter anderem eine Infrastruktur zum Raketenlosen Transport in den Orbit.

Bedarf ist immer so relativ. ^^ Ich glaube nicht das so schnell sich bei Raumfahrenden Menschen das Bedürfnisse aufkommt für immer eine künstliche Struktur im All einer Planetenoberfläche vorzuziehen

Nun in 99% aller Fälle dürfte ein Habitat sich leichter schneller und mit höhere Lebenqualität gestalten lassen, vom Aufwand nennenswerte Anzahl von Menschen in benachbarte Sternensysteme zu schicken.

[Hades]

Ich denke nicht, dass man sich grosse Hoffnungen machen sollte, dass die Entdeckung einer "zweiten Erde" uns vor den hausgemachten Problemen hier "erlösen" könnte, weil wir dann einfach weiterziehen... Aber das führt jetzt vom Thema weg.

Ein Griff zu den STernen ist noch weit weg. Der Griff ins Sonnensystem ist viel Relevanter,

Naja, ich könnte mir vorstellen vernünftige interstellare Antriebe benötigen effizente Energiequellen und wenn man die hat kann man schon manche Probleme auf der Erde beheben. Daher denke ich auch, erstmal auf der Erde die Verschmutzung und Erwärmung stoppen, dann Infrastruktur ins All um möglichst viel Rohstoffe dort abzubauen und gleich weiter zu verwerten, denn der Transfer Oberfläche-Orbit wird noch lange ein großeses Problem sein. Je weniger man hoch schießen muss, desto besser und größer die Strukturen im All.

Nein das Vorrangi Ziel der Raumfahrt wäre erstmal die Errichtung von Infrastruktur zur Nutzung der Recoucen des Sonnensytems. Im Überigen wenn man die Technik für Generationenschiffe hätte, erübrigt sich auch der Bedarf von Planeten.

Bedarf ist immer so relativ. ^^ Ich glaube nicht das so schnell sich bei Raumfahrenden Menschen das Bedürfnisse aufkommt für immer eine künstliche Struktur im All einer Planetenoberfläche vorzuziehen.