Sammel-Thread für FTL-Antriebe aus verschiedenen Scifi-Universen

[kosmoaffe]

ein Kondensator kann die Energie

W = 1/2 C U²

speichern, wobei C die Kapazität des Kondensators ist und U die Aufladespannung. Die Kapazität hängt von der Fläche der Kondensatorplatten, ihrem Abstand und den Eigenschaften des Dielektrikums zwischen den Platten ab:

Kondensator (Elektrotechnik) ? Wikipedia

Deswegen baut man heutzutage Kondensatoren mit aufgerollten "Platten", um bei kompakter Bauform eine möglichst große Plattenfläche respektive Kapazität zu erzielen.

Zu beachten ist außerdem, dass die Aufladespannung nicht beliebig hoch werden kann, da es sonst zum Durchschlag kommt, d.h. es bildet sich ein Lichtbogen zwischen den Kondensatorplatten, der zur Entladung führt und i.d.R. den Kondensator dabei zerstört. Die Durschlagspannung, bei der das passiert, hängt wiederum von den Eigenschaften des Dielektrikums und vom Abstand der Kondensatorplatten ab.

Interessant ist hier folgendes: vergrößert man den Abstand, erhöht sich die Durchschlagspannung, d.h. der Kondensator bleibt bei höheren Spannungen durchschlagsfest, zugleich wird aber die Kapazität kleiner. Die beste Methode, die in einem Kondensator speicherbare Energiemenge zu erhöhen, besteht demnach darin, den Plattenabstand konstant zu halten, aber die Plattenfläche zu erhöhen, von der ist die Durchschlagspannung nämlich unabhängig.

äh... Spannungen bis 290 Terawatt gibt es nicht. Spannungen misst man in Volt, nicht in Watt.
Watt ist die Einheit der Leistung, die ergibt sich aus Spannung[Volt] * Stromstärke[Ampere]:

1 Watt = 1 Volt * 1 Ampere

jaja schon gut korrigiere mich selbst:es werden Spitzenleistungen erziehlt die bei 290TW liegen KEINE SPANNUNG!



...habe mich einfach falsch ausgedrückt

[tiphares]

ein glück, dass ihr hier agent scullie habt, der den ganzen schwachsinn der hier verzapft wird, korrigiert...
@scullie: deine geduld möchte ich haben....

[Agent Scullie]

solche Raffinerien könnten ja hochmoderne Kondensatoren benutzen um die Energie für einen Lichtsprung zu speichern und sie bei bedarf abzugeben.Wobei ich jetzt nicht genau weiss ob und wie hoch die Speichergrenze bei Kondensatortechnologie ist.Hängt das vom Material ab oder von der grösse eines Kondensators???

ein Kondensator kann die Energie

W = 1/2 C U²

speichern, wobei C die Kapazität des Kondensators ist und U die Aufladespannung. Die Kapazität hängt von der Fläche der Kondensatorplatten, ihrem Abstand und den Eigenschaften des Dielektrikums zwischen den Platten ab:

Kondensator (Elektrotechnik) ? Wikipedia

Deswegen baut man heutzutage Kondensatoren mit aufgerollten "Platten", um bei kompakter Bauform eine möglichst große Plattenfläche respektive Kapazität zu erzielen.

Zu beachten ist außerdem, dass die Aufladespannung nicht beliebig hoch werden kann, da es sonst zum Durchschlag kommt, d.h. es bildet sich ein Lichtbogen zwischen den Kondensatorplatten, der zur Entladung führt und i.d.R. den Kondensator dabei zerstört. Die Durschlagspannung, bei der das passiert, hängt wiederum von den Eigenschaften des Dielektrikums und vom Abstand der Kondensatorplatten ab.

Interessant ist hier folgendes: vergrößert man den Abstand, erhöht sich die Durchschlagspannung, d.h. der Kondensator bleibt bei höheren Spannungen durchschlagsfest, zugleich wird aber die Kapazität kleiner. Die beste Methode, die in einem Kondensator speicherbare Energiemenge zu erhöhen, besteht demnach darin, den Plattenabstand konstant zu halten, aber die Plattenfläche zu erhöhen, von der ist die Durchschlagspannung nämlich unabhängig.

Die Z-Maschine in Albuquerque/New Mexico/USA kann für einen Bruchtteil einer Sekunge Spannungen bis 290Terrawatt erzeugen.

äh... Spannungen bis 290 Terawatt gibt es nicht. Spannungen misst man in Volt, nicht in Watt.
Watt ist die Einheit der Leistung, die ergibt sich aus Spannung[Volt] * Stromstärke[Ampere]:

1 Watt = 1 Volt * 1 Ampere

[logman]

Jo, dass habe ich schon mehrmals in irgendwelchen Antimaterie-Threads vorgeschlagen, weil es auch der Fan-Theorie entspricht, wo die Antimaterie aus Star Trek her kommt.

Sie wird offensichtlich nicht auf Planeten gewonnen, da noch keine Raffinerien oder Lager gezeigt wurden. Es wäre zudem auch höchst gefährlich, da man im Gegensatz zu Raumschiffen und -stationen die Antimaterie auf einem Planeten nicht mal so eben abstoßen kann, wenn ein Eindämmungsfehler bevor steht.

Nutzung der Sonne als Energiequelle deckt sich mit dem was auch die deutsche Übersetzung des TNG Tech Manuals dazu sagt:

Die auf der USS Enterprise benutzte Antimaterie wird zunächst in den großen Sternenflotten-Brennstoffladeanlagen hergestellt, wobei kombinierte Solarfusions- und Ladungsumkehrgeräte Protonen- und Neutronenstrahlen zu Antideuteronen verabeiten, um diese dann mit Hilfe eines Positronenstrahlbeschleunigers in Antiwasserstoff (speziell in Antideuterium) umzuwandeln. Trotz des zusätzlichen Einsatz eines Solarenergie-Generators kommt es bei diesem Prozeß zu einem Nettoenergieverlust von 24%, was aber von der Sternenflotte in Kauf genommen wird, um weitentfernte interstellare Einsätze zu ermöglichen.

[kosmoaffe]

Hm, scheidet das also auch aus.

Dann scheint mir die effektivste Form, Energie zu speichern, die Herstellung von Antimaterie mithilfe von Sonnenenergie zu sein. Irgendwo hier im Forum habe ich so einen Vorschlag gelesen. Stammt vielleicht von McWire, aber ich bin mir nicht mehr sicher.
Mir schweben da "Antimaterie-Raffinerien" im interplanetaren Raum vor (wäre auch sicherer als auf einen Mond, wie bei den Klingonen ), in denen Sonnennergie direkt in Antimaterie umgewandelt wird. Diese könnte man nutzen, um Raumschiffe und/oder FTL-Tore zu betreiben.

solche Raffinerien könnten ja hochmoderne Kondensatoren benutzen um die Energie für einen Lichtsprung zu speichern und sie bei bedarf abzugeben.Wobei ich jetzt nicht genau weiss ob und wie hoch die Speichergrenze bei Kondensatortechnologie ist.Hängt das vom Material ab oder von der grösse eines Kondensators???ich denke mal das man für einen Sprung mit Lichtgeschwindigkeit nicht dauerhaft hohe Energie braucht,sondern nur für den Sprung selber.Hier könnte man nach dem prinzip der Marx-Generatoren für kurze zeit Spannungen erzeugen die evtl.ausreichen um einen Antrieb für einen FTL Sprung zu speisen.
Die Z-Maschine in Albuquerque/New Mexico/USA kann für einen Bruchtteil einer Sekunge Spannungen bis 290Terrawatt erzeugen.

[DJSun1981]

Jo, dass habe ich schon mehrmals in irgendwelchen Antimaterie-Threads vorgeschlagen, weil es auch der Fan-Theorie entspricht, wo die Antimaterie aus Star Trek her kommt.

Sie wird offensichtlich nicht auf Planeten gewonnen, da noch keine Raffinerien oder Lager gezeigt wurden. Es wäre zudem auch höchst gefährlich, da man im Gegensatz zu Raumschiffen und -stationen die Antimaterie auf einem Planeten nicht mal so eben abstoßen kann, wenn ein Eindämmungsfehler bevor steht.

Gerade zu Beginn, wenn Völker kurz davor sind die Lichtmauer zu durchbrechen - zur Entwicklungszeit, sollt es schwierig sein, einen FTL - Antrieb zu entwickeln und das geht am Anfang eigentlich nur auf dem Heimatplaneten, in der Nähe oder auf einem Mond vom Heimatplaneten.

Ich könnte doch diese Methode, die McWire vorgeschlagen hat, für die "Zivile" Raumfahrt verwenden, wo viele ein Privatraumschiff haben. Zumindest mal für ein Volk. Und ZPMs als weiterentwickelte Akkus für den Betrieb dieser Privatraumschiffe.
Zuerst wird der Weltraum durch meine Methode genutzt und später, wenn die Antriebe immer kleiner und leistungsfähiger werden dann ZPM's.

Grad am Anfang sollte es schwierig sein, Lichtgeschwindigkeit zu erreichen.

[McWire]

Hm, scheidet das also auch aus.

Dann scheint mir die effektivste Form, Energie zu speichern, die Herstellung von Antimaterie mithilfe von Sonnenenergie zu sein. Irgendwo hier im Forum habe ich so einen Vorschlag gelesen. Stammt vielleicht von McWire, aber ich bin mir nicht mehr sicher.
Mir schweben da "Antimaterie-Raffinerien" im interplanetaren Raum vor (wäre auch sicherer als auf einen Mond, wie bei den Klingonen ), in denen Sonnennergie direkt in Antimaterie umgewandelt wird. Diese könnte man nutzen, um Raumschiffe und/oder FTL-Tore zu betreiben.

Jo, dass habe ich schon mehrmals in irgendwelchen Antimaterie-Threads vorgeschlagen, weil es auch der Fan-Theorie entspricht, wo die Antimaterie aus Star Trek her kommt.

Sie wird offensichtlich nicht auf Planeten gewonnen, da noch keine Raffinerien oder Lager gezeigt wurden. Es wäre zudem auch höchst gefährlich, da man im Gegensatz zu Raumschiffen und -stationen die Antimaterie auf einem Planeten nicht mal so eben abstoßen kann, wenn ein Eindämmungsfehler bevor steht.

[Halman]

viel zu ineffizient. Nur ein Bruchteil der in einem Beschleuniger aufgewandten Energie landet bei den Teilchen. Und die verlieren dann ja auch noch Energie in Form von Bremsstrahlung. Und die Rückgewinnung der Energie von den Teilchen wäre auch noch so ein Thema.

Hm, scheidet das also auch aus.

Dann scheint mir die effektivste Form, Energie zu speichern, die Herstellung von Antimaterie mithilfe von Sonnenenergie zu sein. Irgendwo hier im Forum habe ich so einen Vorschlag gelesen. Stammt vielleicht von McWire, aber ich bin mir nicht mehr sicher.
Mir schweben da "Antimaterie-Raffinerien" im interplanetaren Raum vor (wäre auch sicherer als auf einen Mond, wie bei den Klingonen ), in denen Sonnennergie direkt in Antimaterie umgewandelt wird. Diese könnte man nutzen, um Raumschiffe und/oder FTL-Tore zu betreiben.

[Agent Scullie]

Oh - kleines Problem. Hm - könnte man die Energie in Teilchenbeschleunigern speichern, indem man sie auf hoch beschleunigte Teilchen überträgt?

viel zu ineffizient. Nur ein Bruchteil der in einem Beschleuniger aufgewandten Energie landet bei den Teilchen. Und die verlieren dann ja auch noch Energie in Form von Bremsstrahlung. Und die Rückgewinnung der Energie von den Teilchen wäre auch noch so ein Thema.

[McWire]

das wäre im Peta bzw.im Exabereich ,also ne Billiarde bzw.Trillionen Watt.
Das schafft kein Fusionsreaktor.Ich denke mit heutigen technologien und auch in den nächsten 100 Jahren bleibt es maximal im Terrawattbereich,falls die Fusion es überhaupt in den Terrawattbereich schafft.

Deswegen reichen die Fusionsreaktoren auf einem Raumschiff normalerweise auch für keinen längeren Warpsprung. Allerdings liegt der Energiebedarf für Warp 1 deutlich im Gigawatt-Bereich, also in der Möglichkeit heutiger Kraftwerke. Das ist auch notwendig um zu erklären, dass Cochrane 2063 vermutlich ohne Antimaterie den ersten Warpsprung machen konnte.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
McWire schrieb nach 4 Minuten und 8 Sekunden:

Ich denke da an "Subraumförderanlagen" - die man auch auf Planeten bauen kann, weil der Subraum die Universen umgibt und "überall" in unterschiedlicher Stärke und Menge erreichbar ist. und "Subraumraffinerien", nur wie bekommen die Subraumförderanlagen (die, die Energie speichern und zu den Subraumraffinierien liefern.) die Energie des Subraums in den "normalen" Raum. Ok, mit einem weiterentwickelten Fusionsreaktor - der wie gesagt diese Energiemente der Erde x 10 liefern kann (Wie?) Diese Enerige muss man zuerst stabiliseren (Wie?) und zum Lagern aufbereiten. (Wie? - durch starke magnetische Felder?)

Und die Subraumraffinerien bereiten diesen auf, damit die FTL - Antriebe in Raumschiffen versorgt werden können und durch ein anderes Material (welches?) kann man den "aufbereiteten" Subraum kontrolliert zur Explosion bringen - dadurch fällt auch das "Dilithium" weg, dass in Star Trek für die kontrollierte Explosion gebraucht wird.
Man braucht lediglich einen "Reaktor" in Raumschiffen, der die Stärke der Energie regelt.

Ich würde es nicht so kompliziert machen. Nimm einfach ein ZPM. Allerdings sollten diese ZPM im Gegensatz zu Stargate Atlantis nicht einfach von sich aus Energie liefern sondern Wiederaufladbar sein.

Man nehme große Fabriken auf Planeten, welche dafür da sind eine Subraumverbindung zwischen ZPM-Akku zu schaffen. Diese ZPM werden dann auf dem Raumschiff in die Reaktionskammer integriert und sorgen dort durch ihre Subraumverbindung dafür, dass der Reaktion Energie direkt aus dem Subraum entziehen kann. Dadurch verschleißt aber die Subraumverbindung (z.B. durch Anreicherung mit exotischen Fremdpartikeln aus dem Subraum) und irgendwann ist sie wie bei einem Gefäßverschluss einfach zu.

Dann muss man das ZPM wieder auswechseln, kann das alte aber in einem geeigneten planetaren Reaktor wieder recyceln.

[DJSun1981]

Okay, Du willst etwas eigenes Erfinden. Wie wäre es, wenn Du den Subraum als Energiequelle nutzt? Ähnlich, wie es ein ZPM meines Wissens in Stagate macht.

Ich denke da an "Subraumförderanlagen" - die man auch auf Planeten bauen kann, weil der Subraum die Universen umgibt und "überall" in unterschiedlicher Stärke und Menge erreichbar ist. und "Subraumraffinerien", nur wie bekommen die Subraumförderanlagen (die, die Energie speichern und zu den Subraumraffinierien liefern.) die Energie des Subraums in den "normalen" Raum. Ok, mit einem weiterentwickelten Fusionsreaktor - der wie gesagt diese Energiemente der Erde x 10 liefern kann (Wie?) Diese Enerige muss man zuerst stabiliseren (Wie?) und zum Lagern aufbereiten. (Wie? - durch starke magnetische Felder?)

Und die Subraumraffinerien bereiten diesen auf, damit die FTL - Antriebe in Raumschiffen versorgt werden können und durch ein anderes Material (welches?) kann man den "aufbereiteten" Subraum kontrolliert zur Explosion bringen - dadurch fällt auch das "Dilithium" weg, dass in Star Trek für die kontrollierte Explosion gebraucht wird.
Man braucht lediglich einen "Reaktor" in Raumschiffen, der die Stärke der Energie regelt.

[Halman]

die wären zu instabil, d.h. die zerfielen zu schnell. Solche Teilchen haben Zerfallszeiten, die viel kürzer sind als eine Sekunde. Und nur für so kurze Zeit könnten sie Energie liefern.

Okay, das taugt dann höchstens für Bomben ... genaugommen nicht mal dafür.

In einen sehr alten Buch über Science Fiction (ein Geschenk meines Vaters) las ich mal etwas über Mesonenbomben, die teilweise ganze Planeten verwüsteten.

Auf Raumsonden werden z.B. radioaktive Zerfallsgeneratoren eingesetzt, die ihre Energie aus radioaktiven Zerfällen beziehen. Dazu muss aber das zerfallende Element eine ausreichend lange Halbwertszeit von mehreren Jahren haben.

Interessant.

die Frage wäre auch, wie diese Anlagen die Energie zwischenspeichern.

Oh - kleines Problem. Hm - könnte man die Energie in Teilchenbeschleunigern speichern, indem man sie auf hoch beschleunigte Teilchen überträgt?

[Agent Scullie]

Ich könnte mir auch eine exotische Materie vorstellen, deren Hadronen aus Tetraquarks bestehen.
Protonen und Neutronen bestehen je aus drei Quarks. Allerdings wären auch andere Kombinationen denkbar. So könnte ein Hadron auch aus vier oder fünf Quarks zusammengesetzt sein. Allerdings sind AFAIK nur Protonen stabil. Alle anderen Hadronen zerfallen also und setzen IMHO dann Energie frei: Eine mögliche Energiequelle?

die wären zu instabil, d.h. die zerfielen zu schnell. Solche Teilchen haben Zerfallszeiten, die viel kürzer sind als eine Sekunde. Und nur für so kurze Zeit könnten sie Energie liefern. Auf Raumsonden werden z.B. radioaktive Zerfallsgeneratoren eingesetzt, die ihre Energie aus radioaktiven Zerfällen beziehen. Dazu muss aber das zerfallende Element eine ausreichend lange Halbwertszeit von mehreren Jahren haben.

Eine weitere Möglichkeit, die mir vorschwebt, wären große stationäre FTL-Anlagen im Sonnensystem, welche die Energie der Sonne nutzen, um Raumschiffe so in weit entfernten Systeme zu transportieren, weil die Schiffe selbst nicht leistungsfähig genug sind.
Der Haken bei dieser Idee ist freilich, dass man erst mal ein Gegentor im anderen System bräuchte.

die Frage wäre auch, wie diese Anlagen die Energie zwischenspeichern.

[Halman]

Hmmmm, vielleicht den gesamten Energieverbrauch der Erde und das mal 5 oder mal 10?

Das scheint mir eine ganz akzeptable Größenordnung für SciFi-Verhältnisse zu sein. Soweit ich mich erinnere, hatte die Cygnus in "Das Schwarze Loch" einen Reaktor, der genug Energie lieferte, um die ganze Erde zu versorgen.

Das gibt es ja schon^^

Okay, Du willst etwas eigenes Erfinden. Wie wäre es, wenn Du den Subraum als Energiequelle nutzt? Ähnlich, wie es ein ZPM meines Wissens in Stagate macht.

Der Hinweis mit dem Tylium diente lediglich dazu, eine Alternative auszuzeigen. Man könnte mit einem fiktiven Fusionstreibstoff arbeiten, der effektiver ist als Wasserstoff.

Ich könnte mir auch eine exotische Materie vorstellen, deren Hadronen aus Tetraquarks bestehen.
Protonen und Neutronen bestehen je aus drei Quarks. Allerdings wären auch andere Kombinationen denkbar. So könnte ein Hadron auch aus vier oder fünf Quarks zusammengesetzt sein. Allerdings sind AFAIK nur Protonen stabil. Alle anderen Hadronen zerfallen also und setzen IMHO dann Energie frei: Eine mögliche Energiequelle?

Zitat aus Vier Farben Quark | Diax's Rake | ScienceBlogs.de - Wissenschaft, Kultur, Politik
Solch ein Tetraquark würde wohl öfter zerfallen, z.B. in einen Y(2S)-Zustand oder Pionen.

Eine weitere Möglichkeit, die mir vorschwebt, wären große stationäre FTL-Anlagen im Sonnensystem, welche die Energie der Sonne nutzen, um Raumschiffe so in weit entfernten Systeme zu transportieren, weil die Schiffe selbst nicht leistungsfähig genug sind.
Der Haken bei dieser Idee ist freilich, dass man erst mal ein Gegentor im anderen System bräuchte.

[DJSun1981]

die wohlgemerkt alle außerhalb der bekannten Physik liegen. Ich gewinne den Eindruck, dass dir das nicht gänzlich klar ist, wenn ich deinen nächsten Satz lese:

Hätt ich noch bei diesem Satz dazuschreiben sollen:

Also wir wissen ja bereits, dass es einige FIKTIVE Möglichkeiten gibt, mit Lichtgeschwindigkeit zu reisen.

Exotische Materie wird nicht als Energiequelle benötigt, sondern zur Erzeugung bestimmter Krümmungen der Raumzeit, wenn man nach der bekannten Physik geht. Legt man eine fiktive neue Physik zugrunde, sollte man auf exotische Materie völlig verzichten können.

Ja, diese fitkive Physik "erfinde" ich gerade.

Was die benötigte Energiemenge angeht, so kann man dazu nicht viel sagen, da sich diese aus der fiktiven neuen Physik ergibt. Deswegen kann man auch nicht genau ausmachen, welcher Energieträger erforderlich wäre. Zumindest in dramaturgischer Hinsicht wäre es aber sinnvoll, einen für heutige Maßstäbe hohen Energiebedarf zugrundezulegen, so dass sich das Schema ableiten lässt, dass technisch wenig fortgeschrittene Spezies allein schon deswegen keinen FTL-Antrieb bauen können, weil sie nicht genügend Energie aufbringen können.

Das will ich damit erreichen, dass es schwierig ist zum bauen, entwickeln und betreiben.

die Frage ist, wie viel Energie ist "genügend" Energie?

Genau das wollt ich ja wissen , wie man das am plausibelsten erklären könnte, damit es glaubhaft ist, und welches Material dafür am Besten geeignet ist

Hmmmm, vielleicht den gesamten Energieverbrauch der Erde und das mal 5 oder mal 10?

Was hälst Du von Tylium? AFAIK verwendet man es in nBSG auch für den FTL-Antrieb.

Das gibt es ja schon^^