Antriebs-Techniken

[J_T_Kirk2000]

ich denke realistisch betrachtet wird der nächste Antrieb der MPD - (Magnetoplasmadynamischer Antrieb) sein.
Im Labor wurden schon geschwindigkeiten bis zu 40kh/sek. erreicht.
Zur zeit gibt es aber viele Instabilitäten,die experimentell untersucht werden.

wie realistisch ist eigentlich eine bemannte Raumfähre mit ähnl.hochen Geschwindigkeiten?
Wo liegen für den menschlichen Körper die Grenzen,bevor man über Kraftfelder oder Trägheitsdämpfer diskutieren sollte?

Nun ja, das Schlimme ist ja nicht die Geschwindigkeit für den menschliche Körper, sondern Beschleunigungen.
Ich glaube, dass ein normal trainierter Mensch bestenfalls bis zu 7g aushält, ohne ohnmächtig zu werden, was (soweit ich mich nicht irre) 68,67 m/s^2.

Meinst Du mit 40kh/sek, nicht eigentlich eher 40km/s?

Bei 40km/s und 7g Beschleunigung würde eine Beschleunigung auf Höchstgeschwindigkeit (nach der Formel aus Wikipedia a=(v2-v1)/(t2-t1), wobei v1 und t1 jeweils 0 entsprächen) etwa 582,5 Sekunden andauern.
Das wäre also eine ziemlich harte Zeit der Beschleunigung.

[mopani]

Ich wollte mal fragen, welche Antriebe ... in näherer Zukunft realisiert werden könnten?

Hallo!

Im Rahmen der Möglichkeiten: Alle. Alles eine Frage der Kombinationen. Stellt sich weiterhin die Frage wie sehr man sich begrenzt. Es ist für die Masse aller Menschen noch immer wichtiger sich gegenseitig umzubringen oder in infantiler Weise irgendwelchen Überwesen zu frohlocken. Dazu kommt natürlich das kollektive unterdrücken von Technologien, die schon lange entdeckt sind.

Versuche das einmal so zu sehen: Nimm eine CD, DVD in die Hand oder betrachte irgendetwas in Deiner Wohnung ganz genau. Es ist unkompliziert und einfach für Dich anzuwenden. Doch steckt bisweilen eine komplexe Entwicklungsphase dahinter. Diese ist abhängig von der Anzahl der Menschen, die sich damit befassten und es noch tun. Mit der kleinkarierten Heimlichtuerei jedoch leiben viele Erkenntnisse weiter im Verborgenen. Je weniger sich mit einer Sache beschäftigen, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit für eine neue Entdeckung oder neuen Weg.

[General Quicksilver]

Nun ja, das Schlimme ist ja nicht die Geschwindigkeit für den menschliche Körper, sondern Beschleunigungen.
Ich glaube, dass ein normal trainierter Mensch bestenfalls bis zu 7g aushält, ohne ohnmächtig zu werden, was (soweit ich mich nicht irre) 68,67 m/s^2.

Ich habe irgenwo mal gelesen gehabt, das die für das Militär so einen "Libellenanzug" konstruiert haben, der es Jetpiloten ermöglicht, bei 7g nach diverse Handlungen zu vollführen.... Und die Flüssigkeit, die Sauerstoff so gut löst, das man in dieser nicht ertrinkt könnte auch noch die grenze des machbaren weiter ausdehnen. Ich denke 10g bis eventuell 12g müssten mit diversen technischen Hilfen möglich sein. Ich glaube, es gibt einen Raumfahrer, der 20g überlebt hatte, aber das war wirklich die Ausnahme.

[Enas Yorl]

@General Quicksilver

Du meinst den Libelle (Anzug) - Wikipedia, tolle Technik allerdings kann man damit nur Kurzzeitbelastungen kompensieren. Wenn man Menschen längere Zeit hohen G-Belastungen aussetzen will. Sollte man sie in einem Tank stecken der mit einer Atembahren Flüssigkeit gefüllt ist. Den das Volumen einer Flüssigkeit lässt sich durch Kompression nur geringfügig verringern. Welche G-Kräfte so langfristig der Mensch aushalten kann weiß ich nicht, vermutlich gibt es dazu auch noch keine Studien.

[General Quicksilver]

@General Quicksilver

Du meinst den Libelle (Anzug) - Wikipedia, tolle Technik allerdings kann man damit nur Kurzzeitbelastungen kompensieren. Wenn man Menschen längere Zeit hohen G-Belastungen aussetzen will. Sollte man sie in einem Tank stecken der mit einer Atembahren Flüssigkeit gefüllt ist. Den das Volumen einer Flüssigkeit lässt sich durch Kompression nur geringfügig verringern. Welche G-Kräfte so langfristig der Mensch aushalten kann weiß ich nicht, vermutlich gibt es dazu auch noch keine Studien.

Stimmt, den habe ich gemeint. Das mit der atembaren Flüssigkeit habe ich auch gemeint, vielleicht lässt sich da ja auch ein Anzug konstruieren, so könnten die Personen, wenn auch eingeschränkt, sich noch bewegen, wenn sie in einem Tank (bestimmt die bessere Wahl, da dieser besser geeignet sein dürfte und dadurch höhere Kräfte möglich machen würde) könnten die Personen ja in eine Art Stase gelegt werden, was die Belastbarkeit erhöhen dürfte, da dabei kein Bewustsein benötigt wird, die Kräfte würden also nur durch die biologisch maximal verträglichen Kräfte, die ohne permanente Schäden dauerhaft vertragen werden, begrenzt werden.

Ich denke auch, dass es keine Langzeitstudie dazu gibt, weil bis jetzt dazu kein bedarf dafür da war.

Die Beschleunigung könnte ja auch in Pulse gegliedert sein, so dass z.B. während der Arbeitszeit der Besatzung und deren Freuzeit etwa 1g herscht und während der Ruhezeit (Personen in Tanks) 10g oder so, das würde sich dann doch mi der Zeit auch summieren oder?

Oder das die Beschleunigungsphasen so kurz sind, das sie z.B. mit einem Libellenanzug überstanden werden können, aber sich halt sehr oft wiederholen...

[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...

[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]

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

[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]

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]

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.

[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

[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

[bozano]

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

[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....