Glaubwürdiger Transport Boden-Orbit

[HMS Fearless]

Um mal einen alten Thread zu recyclen, ich bin da kürzlich über eine lustige Idee gestolpert:

Launch Loop

Irgendwo hab ich eine Schätzung gelesen, dass sich damit Frachtkosten für LEO unter 10$/kg bringen liessen.


Was taugt dieses System für Hard-SciFi?
Gibt es irgendwelche grundlegenden Probleme (so à la 'verstösst gegen die bekannten Regeln der Physik'), welche dieses System unmöglich machen würden?

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also aktuell benutzt in meiner geschichte die menschliche zivilisation photonenantriebe. ich möchte da aber nen entwicklungssprung einführen, mit deutlich leistungstärkeren antrieben. es geht nur um eine möglichst schnelle bewegung großer schiffe von punkt a zu b im weltraum.

als direkten Antrieb(in belangen der Höchstgeschwindigkeit) wär mir jetzt nichts bekannt was das noch toppen könnte.
Vielleicht etwas mit einer höheren Startbeschleunigung: gib deinen Leuten dort genug Rechenpower an die Hand damit sie die Solaraktivität eines Sterns exakt vorausberechnen können. Mit diesen Informationen können die sich dann Solar-Flares raussuchen auf denen sie dann mittels Plasmasegeln einen ordentlichen Startschub erreichen.

[[OTG]Guy de Lusignan]

trägheitsdämpfer werden auch andruckneutralisatoren gennant. denke du meinst antigravitation oder? damit kannste masse reduzieren. das andere soll mehr die g-belastung von der besatzung und materie nehmen.

[Gyges]

... Da ist zweifellos auch so einiges an Fiktion dabei, aber weitaus glaubwürdiger als der Rückgriff auf Antigravitation.

oder Trägheitsdämpfer um die Masse des Zig-Tonnen Schiffes auf wenige kg zu reduzieren...

(Auch sehr beliebt in der SciFi)

[Enas Yorl]

Neben den Weltraumaufzug bliebe da nur noch, eine Kombination aus einem Atmosphären- und Stützmassenantrieb (wobei die Atmosphäre/Stützmasse z.B. durch einen Fusionsreaktor indirekt erhitzt wird). So manche Materialprobleme die solch ein Antrieb mit sich bringt, könnten in Zukunft durchaus gelöst werden. Da ist zweifellos auch so einiges an Fiktion dabei, aber weitaus glaubwürdiger als der Rückgriff auf Antigravitation.

[[OTG]Guy de Lusignan]

dat problem bleibt also mehr oder weniger..wie komme ich möglichst effektiv hoch. wenn man oben ist, ist es ja nur noch ne frage was ist mir lieber.

ich bin nach wie vor für den aufzug, da damit auch große massen relativ schnell und günstig in die umlaufbahn kommen können. die endstation kann man ja ausbauen, also würde man sich schon mal weitere flüge im orbit evtl. sparen können.

so starcat, jetzt missbrauche ich aber mal kurz den thread..aber vielleicht hilft meine frage fearless ja auch.

also aktuell benutzt in meiner geschichte die menschliche zivilisation photonenantriebe. ich möchte da aber nen entwicklungssprung einführen, mit deutlich leistungstärkeren antrieben. es geht nur um eine möglichst schnelle bewegung großer schiffe von punkt a zu b im weltraum.
das problem erde-orbit löst bei mir der geostationäre aufzug und auf luftleeren himmelskörpern ein linearbeschleuniger(falls sinnvoll, da muss ich noch grübeln)

da du ja anscheinend die passenden seiten weisst.....

[Starcat66]

Na bitte...
...Aber meinen sie mit "zum Verlassen des Schwerefeldes eines Planeten" nur die Umlaufbahn? Können diese Antriebe nicht in der Atmosphere verwendet werden oder warum funktionieren die natürlich nicht mit dem Shuttle?

Die Schubleistung elektrischer Triebwerke ist zu gering. Mit Ionentriebwerken oder VASIMR kann man ein viele Tonnen schweres Raumschiff nicht in den Erdorbit befördern. Das sind Antriebe für den interplanetaren Weltraum - Guck Dir mal diese Tabelle an:



Quelle : Abenteuer-Technik

Galaktische Grüsse aus Delmenhorst
Starcat66

[Gyges]

Na bitte...


und schon haben sie was neues... (von dem ich noch nicht wusste)

Damit hätte man eine Wirkliche Grundlage für das Triebwerk...


Aber meinen sie mit "zum Verlassen des Schwerefeldes eines Planeten" nur die Umlaufbahn?
Können diese Antriebe nicht in der Atmosphere verwendet werden oder warum funktionieren die natürlich nicht mit dem Shuttle?

In anbetracht dessen ist ein Aufzug an eine geostationäre Station im Orbit als "Weltraumbahnhof" wahrscheinlich wirklich am besten geeignet...




Auch interresant http://de.wikipedia.org/wiki/MagBeam...

[Starcat66]

VASIMR ist ein vielversprechendes Konzept, um interplanetarische Raumfahrt betreiben zu können. In Versuchslabors wurden damit bereits Austrittsgeschwindigkeiten von 144.000 Kilometer pro Stunde (40 km/s) erreicht.

Ein Magnetoplasmadynamischer Antrieb, auch MPD-Antrieb (engl. MPD-Drive) genannt, ist ein bis jetzt nur in Prototypform realisierter und bisher erst auf dem Boden getesteter Antriebsmechanismus für Weltraumfahrzeuge.

Er nutzt die Lorentz-Kraft, welche die Wechselwirkung zwischen einem Magnetfeld und elektrischem Strom beschreibt, und wird daher auch Lorentz Force Accelerator (LFA) genannt. MPD Antriebe stellen eine Weiterentwicklung des Ionenantriebs dar und sollen höhere Effizienz und Flexibilität bieten, benötigen aber zum Betrieb hohe elektrische Leistungen.

Damit ist eine Variation des Verhältnis zwischen spezifischem Impuls und Schub möglich, analog zu der Getriebeschaltung eines Radfahrzeugs. Ein Raumfahrzeug könnte damit etwa zum Verlassen des Schwerefeldes eines Planeten einen hohen Schub erzeugen, um dann eine längere Strecke mit hoher Geschwindigkeit zurück zu legen.
VASIMR könnte somit perspektivisch eine deutlich höhere Effizienz als herkömmliche Raumschiffantriebe bieten, die Reisezeiten beim Raumflug innerhalb des Sonnensystems auf Monats- oder gar Wochenzeitspannen verkürzen und damit auch für den Menschen praktikabel machen.

Quelle: Magnetoplasmadynamischer Antrieb ? Wikipedia

Für einen Transport in den Orbit ist dieses Konzept natürlich nicht geeignet. Ich denke das Shuttle-Konzept ist gut und sollte in der Zukunft grundlegend moderisiert werden. Es ist schade, dass z.Zt. die ganzen Shuttle-Erfahrungswerte der letzten 30 Jahren über Bord geworfen werden und man jetzt bei der NASA wieder auf reine Raketentechnik setzt. Aber Transportsysteme wie der VentureStar oder X33 sind wohl einfach zu teuer...

VentureStar und X33, leider zu teuer...


Galaktische Grüsse aus Delmenhorst
Starcat66

[Gyges]

Dieser Antrieb ist nicht umsonst 1972 eingestellt worden.

Er macht doch eigentlich nichts anderes als Wasserstoff explosionsartig zu erhitzen und durch die Ausdehnung des Gases Vortrieb zu erzeugen. Das das nicht Effizient ist, kann man sich denken. Bei dieser Variante ist das ganze auch durch die Gasausdehnungsgeschwindigkeit begrenzt. Diese verhindert ja auch das man unsere derzeitigen Lieblingswaffen (Blei mit etwas Schwarzpulver dahinter in einem Rohr) "effizienter" oder durchschlagskräftiger macht. Irgendwann ist der Punkt erreicht wo sich das entstehende Gas nicht schneller ausbreiten kann. Dann gehts nicht mehr schneller. Deshalb ja auch die Versuche durch Railguns oä. die Geschossgeschwindigkeiten extrem zu erhöhen. Ich bin somit Überzeugt, dass die Fortbewegung durch thermale Ausdehnung keine Zukunft hat...


Zum Thema Effizient: Der Ionenantrieb erzeugt direkt bewegungsenergie ohne thermale Ausdehnung. Bisher wurde er doch nur in Verbindung mit Solarzellen verwendet. Ein Reaktor bringt da wahrscheinlich um einiges mehr...

Außerdem befindet er sich noch in entwicklung...



Daher ist er mein Favorit (Vielleicht finden sie ja noch was besseres...)

[HMS Fearless]

Ionenantriebe kannst du für bemannte Raumschiffe vergessen.
Es gibt physikalische Obergrenzen für die Leistungsfähigkeit eines Ionentriebwerks.

z.Z. scheint es mir unmöglich einen Antrieb zu bauen, der ein Raumschiff wärend Tagen mit 1 G beschleunigt.

Atommotoren (NTR-Solid) auch NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Aplication) genannt scheinen mir im Moment die beste Lösung für Beschlaunigung im All zu sein.

[Gyges]

Das mit dem Railgungeschütz und der Kapsel kannst du vergessen. Die dabei nötige Beschleunigungskraft würde jedes Lebewesen zerquetschen. Ich mein, die Space Shuttle der Nasa bringen beim Start einige g zusammen (8g oder?). Das ist aber mehr oder weniger eine andauernde Belastung, es beschleunigt also die ganze Zeit über. Wenn du die Fluchtgeschwindigkeit+Atmospherenreibung mittels 300m Abschlussrohr erreichen willst, sind das einige g´s mehr als der Körper aushalten würde...



Wie hart soll deine Hard-SciFi sein?


Ich mein, um Raumschiffe wirtschaftlich nutzen zu können und damit weiter als die Mondumlaufbahn ins All zu bekommen fehlt uns eigentlich nur noch eines. Ein Antrieb der stark und sparsam genug ist.

Ein konzept gibt es ja, den Ionenantrieb. Was uns fehlt ist eine entsprechende Energiequelle. Hat man die, zb in Form eines Fusionsreaktors, der die Energie nicht über Wasserdampfturbienen gewinnt sondern die Strahlungs und Abwärme "direkt" (bzw. günstiger) in Strom umwandelt, so kann man sein Raumschiff auch mithilfe dieses Antriebes starten lassen.

Ich für meinen Teil würde die Beschleunigung dieses Antriebes gleich zur Schwerkrafterzeugung benutzen. Immerhin sind die Entfernungen der Planeten so groß das es sich auszahlen würde den Weg mit 1g Beschleunigung bis zur Hälfte zurückzulegen, danach das Raumschiff umzudrehen und mit 1g die Geschwindigkeit zu bremsen. Somit hat man eigentlich immer die normale Erdbeschleunigung für die Passagiere simuliert und gleichzeitig sehr schnell die Reise hinter sich gebracht. Da ja bei einem Ionenantrieb Plasma (von mir aus Fusionsrückstand des Reaktors) ausstößt, dieses dazu ja elektrisch geladen sein muss, kann man auch einen Art Plamsaschild (siehe TechPortal - Plasmatechnologie - PlasmaNews Ausgabe September 2006) damit Betreiben der die Besatzung vor der Strahlung außerhalb unseres Magnetfeldes beschützt.

Und das ganze ohne irgendwelche weitgreifende Technik. Das einzige das fehlt, ist der Reaktor...

[[OTG]Guy de Lusignan]

also larry niven favorisierd bei sowas linerarbeschleuneger sprich railgunartige kostruktion

ich selber bin mehr für den orbitalaufzug. muss halt was mehr strahlenabschirmung dran und gut ist.

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kombiniere

Eine Art große Railgun wäre auch eine Möglichkeit schnell und billig Material ins Weltall zu schießen.

mit

Start und Beschleunigung auf eine Geschwindigkeit, bei der das Scramjet arbeiten kann würden von überdimensionierten RATO-Boostern übernommen, die nach Brennschluss abgeworfen werden.

->
1.Stufe:Flugkörper wird auf einer horizontalen Magnetbahn beschleunigt bis die für den Ramjet nötige Verdichtung erreicht ist
2.Stufe Steigflug mit Ramjet
3.Stufe:durch Änderung der Triebwerksgeometrie(Ausstoß des hinteren Verdichters) Umstellung auf Überschallverbrennung(Scramjet). Einschwenken in ballistische Flugbahn
(fals benötigt)4.Stufe am Scheitelpunkt der ballistischen Flugbahn:Zündung der Raketentriebwerke->einnehmen einer Umlaufbahn

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Soweit ich weiß war das für die ESA geplant. warum das nicht verwirklicht wurde weiß ich auch nicht.

Politik, Misskalkulation im Budget, Konkurrenz zum Hermes-Programm...
stattdessen Arbeitet man nun am Hopper -Programm
frag mich wie lange sie brauch das in den Sand zu setzen

Das die NASA das nicht verfolgt wundert mich nicht. Die verwenden trotz der häufigeren Unfälle immer noch die alten Spaceshuttles. Obwohl die auch technisch schon veraltet sind.

dort war ja die X33 als Nachfolger geplant dann aber auch wegen Kostnexplosion verworfen.
Stattdessen geht man nun mit dem Ares in Richtung Ariane(konventionelle Rakete)

Vor allem der Hitzeschild ist das Hauptproblem.
Ich hab so vor einem Jahr mal eine Dokumentation über Hitzeschilder gesehen. Da wurde auch ein Hitzeschild erklärt der vor kurzem von deutschen Wissenschaftlern für die ESA entwickelt wurde. Dieser besteht nicht aus vielen einzelnen Kacheln sondern aus einem Stück. Er ist deswegen viel weniger wartungsintensiv als das von der NASA verwendete System. Die müssen ja nach jeder Landung eines Spaceshuttles fast den komletten Hitzeschild austauschen. Außerdem ist er viel billiger herzustellen und hällt auch größere Hitze aus. Dadurch dass er aus einem Stück besteht ist er auch viel sicherer. Näheres weiß ich leider auch nicht dazu.

naja Raumfahrt ist auch immer zum Teil Subventionspolitik und Prestige, ergo wird man nur wenn es sich nicht irgendwie vermeiden lässt auf Produkte nicht heimischer Herstellung zurückgreifen