Realistische Designs für Raumschiffe

[Agent Scullie]

Mich würde interessieren, wo dort die Radiatoren sind.

Es braucht keine oder höchstens kleine, denn es ist ein Surfer auf den Wellen des Raumes.

Lio: soll das heißen, dass ein Warpantrieb keine Abwärme erzeugt? Oder etwa negative Abwärme? Also quasi sogar Wärme verbraucht?

so, wie das bei diesem Design angenommen wird, nämlich dass da einfach ein Ring um das Raumschiff herum mit exotischer Materie mit negativer Energiedichte gefüllt ist, würde tatsächlich keine Abwärme entstehen. Das hat aber wohlgemerkt nichts damit zu tun, dass bei dem Antrieb die Raumzeitgeometrie manipuliert wird (also "auf den Wellen des Raumes gesurft wird"), sondern einfach damit, dass Materie, die sich in einem Behälter befindet, und mit der sonst nichts weiter passiert, keine Abwärme erzeugt. Benzin einem Tank z.B. erzeugt auch keine Abwärme, erst wenn es im Motor verbrannt wird, entsteht Abwärme. Bei dem besagten Design wird aber angenommen, dass mit der exotischen Materie kein dem Verbrennen analoger Vorgang abläuft, die bleibt einfach nur in ihrem (ringförmigen) Tank.

Allerdings sind die getroffenen Annahmen aus zwei Gründen falsch. Zum einen geht in die ART-Feldgleichungen, aus denen folgt, dass für die Alcubierre-Antrieb eine negative Energiedichte erforderlich ist, nicht einfach nur die Energiedichte ein, sondern der gesamte Energieimpuls-Tensor, von dem die Energiedichte nur eine Komponente ist. Neben dieser hat der Energieimpuls-Tensor noch 15 weitere Komponenten, von denen 9 unabhängig voneinander sind. Diese Komponenten teilen sich auf die Impulsdichte (3 Komponenten) und die Impulsstromdichte (9 Komponenten, davon 6 voneinander unabhängig) auf, und wenn man die für den Alcubierre-Antrieb in die Betrachtung einbezieht, dann zeigt sich, dass in der exotischen Materie zirkulierende Impuls- und Energieströme vorhanden sein müssen. Es reicht also keineswegs, einfach nur einen Ring mit exotischer Materie zu füllen, die exotische Materie muss darin auch umgewälzt werden. Und dabei könnte dann doch wieder Abwärme entstehen.

Zum zweiten muss man bedenken, dass sich der äußere Teil der Umwandung des Rings außerhalb der Warpblase befinden würde (da die exotische Materie in den Randbereichen der Blase lokalisiert sein muss) - und folglich gar nicht mit dem restlichen Raumschiff in der Warpblase mitgeführt werden könnte. Anders gesagt: der Ring würde in kürzester Zeit auseinandergerissen werden. Das passt dazu, dass sich für die Alcubierre-Metrik für die Randbereiche der Warpblase starke Gezeitenkräfte ergeben.

Und schließlich: selbst wenn der Alcubierre-Antrieb selbst keine Abwärme erzeugen würde, so muss man doch annehmen, dass zumindest für die Lebenserhaltungssysteme an Bord Energie aufgewandt werden muss - und dadurch würde unweigerlich dann doch eine gewisse Abwärme anfallen.

Kurz: dem Design liegt offenbar zugrunde, dass eine ganze Reihe von Effekten außer acht gelassen werden. Effekte, die man für ein realistisches Design aber zweifelsohne berücksichtigen müsste.

[Feydaykin]

Lies doch einfach die Erkenntnisse durch

man sagt bis zu 2 Drehungen pro Minute ist alles ok, erst ab 7 Pro Minute ist ein Großteil negativ betroffen.

[julian apostata]

Äh warum so groß? Man sagt eine Verträgliche Größe ist Rotation um einen Durchmesser von 1 Km.

Na gut, begrenzen wir mal die x-Achse auf 60 s Rotationsdauer und die y-Achse auf 1824 Meter Durchmesser.

Da wir jetzt das Meter-Sekunde-System benutzen, muss auch die Parabelgleichung dementsprechend angepasst werden.

0.5066*x^2
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Bist du dir auch ganz sicher, dass dir bei einer Rotationsdauer unter 1 Minute nicht schwindlig wird?

[Feydaykin]

Äh warum so groß? Man sagt eine Verträgliche Größe ist Rotation um einen Durchmesser von 1 Km.

[julian apostata]

Zwischendurch mal wieder was ganz Banales. Was machen wir, wenn wir jahrelang unterwegs sind und nicht ständig mit 10m/s² beschleunigen können oder wollen. Wie simulieren wir Schwerkraft?

Klar, wir brauchen dann überdimensionale “Wäschetrommeln” (wie bei Babylon 5), wo nicht Wäschestücke auf 100 G sondern Menschen auf 1 G geschleudert werden.

1.824*x^2
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Auf der x-Achse haben wir dann die Umlaufzeit in Minuten und auf der y-Achse den Durchmesser der „Wäschetrommel“

Also Beispiel: Die Achsen habe ich so begrenzt.

y=102.6 km Durchmesser x=7,5 Minuten Umlaufzeit

[Hades]

Schon klar. Nur "wir" bauen heute deswegen viele Häuser, weil wir Wissen, Erfahrung und Routine im Ziegelsteinbau haben. Irgenwann vor 5000 (?) Jahren, in Ägypten, stand wohl jemand vor einem ähnlichen Problem - und wagte es trotzdem.
Es kann doch nicht schaden, etwas weiter als nur bis zum Horizont des scheinbar Möglichen zu blicken. Jemand überlegt konkret, wie man den ersten Ziegelstein herstellt - und sinniert gleichzeitig darüber, ob man wohl ein Bauwerk bis zum Mond bauen kann.
Wie gesagt: Visionen.

Ich bin der letzte der was gegen Visionen hat, ich träume gelegentlich etwas vor mich hin wenn ich geistigen Leerlauf hab und mich nicht mit was beschäftigen kann. Space-Opera like Star War/Trek/GAte werden wohl total unmachbar bleiben, aber genau so seh ich am liebsten SciFi

Mir ging da konkret ja nur darum den Vergleich hier nochmal zu verdeutlichen, weil Traumdoyle wohl nicht gleich die Haus bauen Metapher so verstanden hatte

...ist eher so als würde man einen Bauplan für ein Haus entwerfen ohne zu wissen ob "Zigelsteine" möglich sind.

Hmm *grübel* ich weiß nicht gänzlich, wie du das meinst...

[Bynaus]

Irgendwie auch blöd, dass man den Begriff doppeldeutig verwendet.

Naja, bei "exotischen Früchten" denkst du ja auch nicht unbedingt aus solche mit negativer Energiedichte... Aber du hast schon recht, die "Exotische Materie" (jene mit der negativen Energiedichte = die für "Warpschiffe") hat sich schon fast als fester Begriff eingebürgert, da sollte man vielleicht nicht plötzlich von der "exotischen" Materie schreiben und eine andere meinen...

[Liopleurodon]

Ok schade Irgendwie auch blöd, dass man den Begriff doppeldeutig verwendet. Ist diese Entdeckung wenigstens ein Schritt in die richtige Richtung? Oder nur in irgendeine Richtung, die nichts mit der exotischen Warp-Materie zu tun hat?

Das ist etwas vollkommen anderes. "Exotische Materie" mit negativer Energiedichte/negativer Masse ist bisher ein rein mathematisches Konstrukt, möglicherweise auch nur ein Artefakt.

[Traumdoyle]

Ok schade Irgendwie auch blöd, dass man den Begriff doppeldeutig verwendet. Ist diese Entdeckung wenigstens ein Schritt in die richtige Richtung? Oder nur in irgendeine Richtung, die nichts mit der exotischen Warp-Materie zu tun hat?

Lio: die Ironie hab ich dann wohl übersehen

[Redphone]

Wo wir gerade so eifrig über exotische Matierie sprechen, ich habe neulich einen Link gefunden. Wenn dieses Konzept der ex. Mat. so weit hergeholt ist, was ist dann damit? Exotische Materie aus sechs Quarks bestätigt

Ich bin jetzt kein Wissenschaftler im quantenphysischen oder mathematischen Sinn, aber das klingt für mich recht exotisch und zwar so stark, dass es direkt nach Maracuja duftet.

Der Begriff "Exotische Materie" kann zweierlei bedeuten:
- Materie, die halt exotisch ist. Das ist z.B. das, was du da verlinkt hast.
- Materie, die negative Masse hat. Die braucht man für einen Alcubierre-Antrieb.

Die beiden Dinge bitte nicht verwechseln, sonst kommt es zu Verwirrung!

[Liopleurodon]

Lio: soll das heißen, dass ein Warpantrieb keine Abwärme erzeugt? Oder etwa negative Abwärme? Also quasi sogar Wärme verbraucht?

Nein, das war ironisch mit dem Hinweis auf das Surfen in der kühlen Brise.

Es gibt exotisch und exotisch. Diese "exotische Materie" ist eine ganz andere als jene, die es für einen "Warpantrieb" bräuchte.

Korrekt. Der Begriff wird mehrdeutig verwendet. Gemeint ist hier die Materie mit negativer Energiedichte, nicht ungewöhnliche Kombinationen normaler Materie.

[Bynaus]

Es gibt exotisch und exotisch. Diese "exotische Materie" ist eine ganz andere als jene, die es für einen "Warpantrieb" bräuchte.

[Traumdoyle]

Wo wir gerade so eifrig über exotische Matierie sprechen, ich habe neulich einen Link gefunden. Wenn dieses Konzept der ex. Mat. so weit hergeholt ist, was ist dann damit? Exotische Materie aus sechs Quarks bestätigt

Ich bin jetzt kein Wissenschaftler im quantenphysischen oder mathematischen Sinn, aber das klingt für mich recht exotisch und zwar so stark, dass es direkt nach Maracuja duftet.

Lio: soll das heißen, dass ein Warpantrieb keine Abwärme erzeugt? Oder etwa negative Abwärme? Also quasi sogar Wärme verbraucht?

[Liopleurodon]

Nein, schaft es nicht. Aus der Mathemaischen Formel hat man sich herausgerechnet was man bräuchte. Am Besten Materie mit negativer Energiedicht, ist aber so im Detail nicht Definiert.

Naja, ein paar Effekte kann man schon ableiten, wie etwa die ständige Erhöhung der Temperatur eines Brockens "exotischer Materie" statt der Abkühlung bei normaler Materie.

Genausogut könnte der Antrieb auch mit Einhörnern laufen.

Selbst ein Einhorn ist hinreichend klar beschrieben um es im Falle einer Entdeckung identifizieren zu können.

Mich würde interessieren, wo dort die Radiatoren sind.

Es braucht keine oder höchstens kleine, denn es ist ein Surfer auf den Wellen des Raumes.

[Traumdoyle]

Allerdings ist die Grundlage dieses Modells eher das Design und die gute Optik, weniger die physikalische Funktionalität. Immerhin weiß man bisher nicht, was für Maschinen man dafür benötigen wird und wie diese beschaffen sein müssen.

Absolut, etwas anderes wurde auch nicht behauptet. Es ist ein Modell, ohne Erklärung und - wie ich weiter oben schon bemängelt hatte - gänzlich ohne Beschriftung. Selbst bei non-existenten Schiffen wie der Intrepid Klasse gibt es da Information, gut, die Hälfte davon ist Fantasie, aber das ist ja nicht der Punkt. Ein Modell bedeutet ja auch, dass es offen für Änderungen ist, gut möglich, dass ein Modell in 50 Jahren total anders aussähe.
Mich würde interessieren, wo dort die Radiatoren sind.

"unter PR oder Blickfang." Ja das hast du jetzt mindestens 3 Mal gesagt, wir wissen es jetzt. :P Was soll es auch sonst sein außer ein Blickfang? Wenn du das sagst, klingt das, finde ich, immer so negativ, dabei ist es selbstverständlich, dass man ein Produkt (oder hier: ein Projekt), auch gut verpacken muss. Würdest du ein Getränk kaufen, das mit "Schmeckt wie Trollschweiß, ist aber sehr günstig" betitelt ist? :P