Der Thread für eigenes Scifi

[Agent Scullie]

Den Warpgondeln ist es auch egal wie schwer dein Schiff ist, da sie es nicht bewegen, sondern einfach den Raum daraum herum falten.

Der Warpantrieb faltet nicht den Raum. Soweit im TM dargestellt, wird seine physikalische Natur weitgehend offengelassen, es wird nur erwähnt, dass er etwas mit einem "Subraum" zu tun haben soll. Fantheorien bringen den ST-Warpantrieb jedoch mit dem von dem mexikanischen Physiker Miguel Alcubierre ersonnen ebenfalls so titulierten Warpantrieb in Verbindung, bei dem ein Schiff in eine Warpblase gehüllt wird und der im hinteren Teil der Blasenwand zum expandieren, im vorderen Teil zum kontrahieren gebracht wird. Auch dabei wird der Raum aber nicht "gefaltet", auch nicht gekrümmt, er expandiert und kontrahiert nur. Gekrümmt wird vom Alcubierre-Antrieb nur die Raumzeit, nicht der Raum, und auch die Raumzeit wird nicht gefaltet. Der Alcubierre-Antrieb beruht auf der Riemannschen Geometrie, die kennt kein Falten von Räumen, nur ein Krümmen.

[Hades]

Hm du gehst also davon aus das es die bekannten Nationen auch noch im 27. und 30 Jhd gibt? Finde deine Idee gut, auch wenn ich denke das Vortgeschrittene Aliens die es auf die Erde abgesehen hane leicht haben würden.

Nunja, sie haben entweder keinen Expansoinsdrang, respektieren uns und wollen sich nicht einmischen oder haben andere Lebensbedingungen.

Und was sind das denn nun für Völker? Humanoiede? oder ganz andere Aliens? Biologisch Kompatibel mit Menschen? hoffentlich nicht. Solche Mischungen ala ST find ich unrealistisch.

Naja, sie haben alle nen Kopf-Rumpf-Beine Aufbau. Da hört's schon auf.
Mal ne grobe Skizze: Offizielle diplomatische Konntakte gibt es keine, da die Sprachbarriere noch besteht. Es gibt keine Telepaten oder Universaltranslatoren.

- Habo'al : die älteste Bekannte Rasse. Seit etwa einer Milion Jahren in einer Hochkultur. vor 800.000 Jahren das erste mal Raumfahrtfähig. Nach einem (noch nicht näher von mir ausgedachten Ereigniss) kamm es zu einer simpleren Einstellung zu Technologie und Forschung. Eine zehn tausend Jahre wurde ein Lebensstil gepfleg der irgendwo zwischen uns heute und den BaKu aus STIX liegt. Sie sind sehr friedlich, hatten aber unangenehme Erfahrungen mit den Krah-nah. Deshalb sind sie zurückhaltend, hegen aber kein Groll gegen die anderen Rassen (wie der Erde)
Population: 10 Millionen

- Kann'dach
- padra'kann "Zwillingsrasse", augenscheinlich verschieden, aber vom selben Planeten stammend. Seit etwa 60.000 Jahren Raumfahrend. Lange Zeit verfeindet arbeiten sie seit iéinigen jahrhunderten zusammen, aber es gibt noch schlittergruppen, die auch Piraterie betreiben. Mit ihnen kommt es zu zwischenfällen, weil sie sich in das Gebiet der Menscheit wagen und Frachter kapern. Die Regierung betreibt eine nicht-einmischungs-Politik zu anderen Völkern.
Population: 9,5 Millarden gesamt

- Krah-nah : Kriegerische und aggresive Rasse. (N' paar Böse muss es ja immer geben ) nachden Menschen sind sie mit etwa 5.000 jahren Raumfahr die zweit jüngste bekannte Rasse. Sie sind allen anderen Rassen gegenüber feindlich, aber noch technisch unterlegen. Nur mit den Menschen könnten sie es aufnehmen. Jedoch sind sie in Fraktionen zersplittert, ähnlich den Menschen. Es kam schon zu einigen Zwischenfällen, die gingen aber immer zu Gunsten der Menschen aus. Ein Gemeinsamer Feldzug würde jedoch sehr gefährlich für die Menschen aus, da sie technisch leicht überlegen sind, aber die Krah-nah zahlenmässig überlegen sind.
Population: 25 Milliarden

- Menschen: Wie schon beschrieben. Zusatzinfos:
Obwohl sie noch sehr jung sind haben die Menschen schon eine recht schnelle entwicklung an den Tag gelegt. Da haben sie aber auch dem Unstand zu verdanken, dass sie nach ihren ersten 200 Jahren auf die Überreste von Schiffen der Krah-nah und der Habo'la gestoén sind. So konnten sie ihre Schiffe schneller und stärker machen. Jedoch konnten die Technologien nur immitiert und nie exakt kopiert werden. Deshalb sind die Systeme gegenüber ihren "orginalen" nicht ebenbürtig.
Population: 14 Milliarden

Alles noch grob und eigendlich nur erdacht meinen Schiffen einen Hintergrund zu verpassen.

[Agent Scullie]

Wenn ich das jetzt mal für 0,9 c ausrechnen würde wäre das bei einem Kreuzer, der eine Masse von 650.000 t hätte:

E_kin = 1,3 mc²
E_kin = 1,3 x 650.000 x 300.000²
E_kin = 7,605^16 (Gramm oder Tonnen???)

nach den von dir verwendeten Einheiten (Masse in Tonnen, Geschwindigkeit in km/s) hat das die Einheit Tonnen * km^2 / s^2. Die gängige Einheit für die Energie ist das Joule:

1 J = 1 kg * m^2 * s^2

Um auf Joule umzurechnen, musst du also mal tausend rechnen (Tonnen -> kg), und dann abermals mal tausend mal tausend (km^2 -> m^2), also insgesamt mal eine Milliarde. Du bekommst also

E_kin = 7,605 * 10^25 Joule

Wenn die Masse deines Treibstoffs vollständig in Energie umwandeln könntest, bräuchtest du 1,3 * 650.000 t = 845.000 t Treibstoff. Kannst du aber nur 0,7% umwandeln, brauchst du 1,3 / 0,007 * 650.000 t = 120 Mio. t Treibstoff.

Bei 0,25 c wäre ich dann also bei 75.000 km/s.
Ich versuche mich mal an der einfacheren Formel:

= mc^2 ( c - sqrt(c^2 - v^2) ) / (c^2 - v^2)
= 650.000 x 300.000² ( 300.000 - sqrt(300.000²- 0,25²)) / (300.000² - 0,25²)
= 5,85 ^16 (300.000 - sqrt 9^10)/9^10
= 130.016.208,2 Gramm???
= 130 t Reaktionmasse

hier hast du offenbar nicht nur in den ungünstigen Einheiten Tonnen und km/s gerechnet, sondern auch unterschiedliche Einheiten durcheinander geworfen, insbesondere (km/s)^2 und (Einheiten von c)^2.

Rechnen wir nochmal richtig, und zwar mit Geschwindigkeiten in Einheiten von c (c=1):

E_kin/c^2 = 650 * 10^6 kg * ( 1 - sqrt( 1 - (0,25)^2 ) ) / sqrt(1 - (0,25)^2)

= 650 * 10^6 kg * 0,0327

= 21,31 * 10^6 kg

= 21.310 t

Wenn du die Treibstoffmasse zu 100% in Energie umwandeln kannst, kommst du du mit 21.310 t Treibstoff aus, bei nur 0,7% sind es 21.310 / 0,007 = 3,045 Mio. Tonnen.

Ich habe für dich mal ein Excel-Sheet, das von McWire stammt, angehängt, wo du dir die kinetische Energie für verschiedene Geschwindigkeiten berechnen lassen kannst (ich selbst bin leider nicht so der Excel-Experte).

[HMS Fearless]

Du verwechselst da was.
Die Warpgondeln haben mit dem Impulsantrieb nichts zu tun.
Den Warpgondeln ist es auch egal wie schwer dein Schiff ist, da sie es nicht bewegen, sondern einfach den Raum daraum herum falten.

[GGG]

Die Schiffe bei Star Trek benutzen ein "Subraumfeld" welches die Masse des Schiffes virtuel verringert. Die Triebwerke müssen dann nur noch ein paar Kilo beschleunigen

Wirklich nur Kilogramm? und dazu benötigen ST Schiffe so große Warpgondeln? wow was für eine Energieverschwendung. Die müßen demnach äuserst Inefiezient sein, wenn die Gondeln so riesen Groß sein müßen für paar Kilo.

[HMS Fearless]

Die Schiffe bei Star Trek benutzen ein "Subraumfeld" welches die Masse des Schiffes virtuel verringert. Die Triebwerke müssen dann nur noch ein paar Kilo beschleunigen

Aber ST musst du nun wirklich nicht als Massstab nehmen.
Das ist nunmal ziemlich schlabbrige SciFi.

[Himmelstoss]

Ah cool die Grafik hat das nochmal sehr gut veranschaulicht

Ich spule jetzt mal ein Paar meiner Gedanken durch:

Gut also Lichtgeschwindigkeit oder Geschwindigkeiten kurz darunter sind mit Fusionsantrieben nicht zu erreichen. Dann macht die Sache mit dem Testkreuzer, der angelich Lichtgeschwindigkeit fliegen soll nicht so recht Sinn. Es sei denn die Wissenschaflter dachten "Tritium²" (mein ausgedachter Reaktionsstoff) würde bei der Reaktion genug Energie erzeugen. Aber man bräuchte halt mehr Masse an Reaktionsstoff, wie das eigentliche Schiff hätte. Wenn ich das jetzt mal für 0,9 c ausrechnen würde wäre das bei einem Kreuzer, der eine Masse von 650.000 t hätte:

E_kin = 1,3 mc²
E_kin = 1,3 x 650.000 x 300.000²
E_kin = 7,605^16 (Gramm oder Tonnen???)

Selbst, wenn es Gramm sind dann wären das immer noch 125.195.146,9 Tonnen Treibstoff...

Ist das so richtig?

Wenn meine Berechnungen Stimmen ist das ja nicht realisierbar. Aber wie sieht es denn mit geringeren Geschwindigkeiten aus?
Ich habe mir jetzt mal in meinen Buch Star Trek - Die Technik der U.S.S. Enterprise das Kapitel über den Impulsantrieb ausgesucht, der im Grunde ja auch ein Fusionantrieb ist, aber Deuterium als Reaktionsmasse benutzt. Da steht, dass die Geschwindigkeit bei Flügen mit Impulsgeschwindigkeiten aufgrund des Zeitverdichtungseffektes meist bei 0,25 c gehalten wird und nur in gewissen Situationen auf 0,5 c erhöht werden sollte. Bei 0,25 c wäre ich dann also bei 75.000 km/s.
Ich versuche mich mal an der einfacheren Formel:

= mc^2 ( c - sqrt(c^2 - v^2) ) / (c^2 - v^2)
= 650.000 x 300.000² ( 300.000 - sqrt(300.000²- 0,25²)) / (300.000² - 0,25²)
= 5,85 ^16 (300.000 - sqrt 9^10)/9^10
= 130.016.208,2 Gramm???
= 130 t Reaktionmasse

War das jetzt Ansatzweise richtg?

Wenn ja wäre ich sehr glücklich, weil das ja annähernd machbar wäre aber wahrscheinlich stimmt die Rechnung nicht

Die Enterprise D hat bei einer Masse von 4,5 Millionen Tonnen kaum mehr als 1000 Tonnen Deuterium an Bord.

[Agent Scullie]

Wenn ein Schiff das Mehrfache seiner Gesamtmasse an Reaktionsmasse verbrauchen würde, wäre das ja nicht so recht möglich.... das leuchtet ein. Ist es egal um welche Reaktionsmasse es sich handelt? Auch wenn es eine bisher unbekannte Substanz wäre wie zb. Tritium²? :P
Ist das Teil der Relativitätstheorie?

nach der Relativitätstheorie kannst du aus einer Reaktionsmasse m maximal die Energie E=mc^2 herausholen, mehr geht nicht, egal um was für eine Substanz es sich handelt. In einem deiner vorherigen Postings hast du z.B. von einem Wasserstoff-Isotop mit

1 Proton + 5 Neutronen = 6 Nukleonen

gesprochen, bei dessen Fusion 42 MeV Energie frei werden. Die Masse von 6 Nukleonen in E=mc^2 eingesetzt sind

~ 6 * 940 MeV = 5640 MeV

42 MeV sind davon gerade mal 0,7%, du holst also nur 0,7% des theoretisch maximal möglichen heraus.

Bei einem im Rahmen der speziellen Relativitätstheorie funktionierenden Raumantrieb (also ohne Hilfsmittel wir Manipulationen der Raumzeit-Metrik, Wurmlöcher, Hyperraum o.ä.) gilt für die kinetische Energie eines Raumschiffes der Masse m:

E_kin = mc^2 / sqrt(1 - v^2/c^2) - mc^2

= mc^2 ( c - sqrt(c^2 - v^2) ) / sqrt(c^2 - v^2)

Edit: fehlendes Wurzelzeichen unter dem Bruchstrich nachgefügt

Für 90% der Lichtgeschwindigkeit v=0,9c macht das E_kin = 1,3 mc^2, für halbe Lichtgeschwinwindigkeit v=c/2 immerhin noch E_kin = 0,15 mc^2.

Tatsächlich ist aber noch etwas mehr Energie erforderlich, da nicht die gesamte freigesetzte Energie in die kinetische Energie gesteckt werden kann, sondern ein Teil an den ausgestoßenen Triebwersstrahl verlorengeht. Um den tatsächlich benötigen Energieaufwand zu berechnen, müsste man die relativistische Raketengleichung:

v_E = c [ 1 - (m_E/m_A)^(2v0/c) ] / [ 1 + (m_E/m_A)^(2v0/c) ]

heranziehen, wo als wichtige Größe die Austrittsgeschwindigkeit v0 des Triebwerksstrahls auftritt. Dabei sind m_A=Anfangsmasse des Schiffes, m_E=Endmasse (m_E - m_A ist dann die Masse des Treibstoffs) und v_E = Endgeschwindigkeit.

Da du mit einem Fusionsantrieb wie gesehen nur einen kleinen Teil der verfügbaren Energie gewinnst (0,7%), ist die erforderliche Treibstoffmasse entsprechend größer.

Edit: ich hab mal eine Grafik mit der relativistischen kinetischen Energie angehängt (rote Linie). Die Energie ist in Einheiten von mc^2 angegeben, wobei m die Raumschiffmasse ist, die Geschwindigkeit ist in Einheiten von c angegeben. Zum Vergleich ist auch die nichtrelativistisch berechnete kinetische Energie (1/2 mv^2) als blaue Linie eingetragen.

[[OTG]Marauder]

Das ist ja irgendwie das "vertrackte" an Sci-Fi ,wenn man "bekannte" Technologien verwendet,dann muss man das auf "Ingenieursniveau" tun,damit nicht einer daherkommt und drann rumnörgelt,oder man muss sich was ganz neues einfallen lassen,mit dem touch "könnte es irgendwann mal geben"...das macht dann halt Geschichten in "naher Zukunft" immer recht schwer

[HMS Fearless]

Mit 80'000 km/s dauert der Flug vielleicht ne Stunde. Wenn das in dein Konzept passt ist das in Ordung.
Allerdings braucht dein Schiff dann einen Schutzschild irgendwelcher Art, da bei diesen Geschwindigkeiten ein Zuckerkorn das ganze Schiff der Länge nach durchschlagen würde

Ich weiss jetzt nicht wie genau der Einfluss der Atommasse auf den spezifischen Impuls ist, aber afaik ist Wasserstoff die beste mögliche Reaktionsmasse.

Auch dürfte es mit einem VASIMR unmöglich sein solche Geschwindigkeiten zu ereichen.
Natürlich in der SciFi kannst du immer ein Handwaveium benutzen um zu erklären warum dein Schiff jetzt so schnell ist.
Aber dann würde ich vorsichtig sein mit der Verwendung heute bekannter Technologie und vorallem mit Zahlen.
Je mehr Zahlen du einbaust, um so leicher wird es irgend einem Klugscheisser wie mir fallen zu beweisen das deine Technlogie nicht funktionieren kann.
Die berechnungen für Schubkraft, Beschleunigung und Delta v Kapazität sind letztendlich relativ simple Gleichungen.


Schlimmsten Falls geht es dir wie David Drake mit seiner Lt. Leary -Serie.
Dort hat er behauptet wenn eine Rakete, 7 Minuten mit 12g beschleunigt würde sie damit 60% der Lichtgeschwindikgeit erreichen (selbst mit 2000g würde das zwei Stunden dauern). peinlich peinlich


Und ja, das Problem mit dem Reaktionsmassevebrauch hängt afaik mit der Relativität zusammen. Denn je näher du der Lichtgeschwidigkeit kommst, desto mehr Energie musst du aufwenden um noch weiter beschleunigen zu können.

[Himmelstoss]

Physiker sind heute der Meinung, dass man die Lichtgeschwindigkeit nicht nur nicht überschreiten, sondern auch nicht erreichen kann.
Anderes Problem: mit sämmtlichen heute bekannten Antrieben (der VASIMR gehört da dazu) müsste ein Raumschiff das Mehrfache seiner Gesammtmasse an Reaktionsmasse verbrauchen um auf halbe Lichteschwindigkeit zu beschleunigen.

Etwas anderes solltest du beachten:
Der mittlere Abstand zwischen Erde und Mars beträgt etwa 229 Millionen Kilometer. Mit Lichtgeschwindigkeit legt ein Raumschiff diese Entfernung in weniger als einer Viertelstunde zurück.

bei 80.000Km/s dürfte die Reise also ein bisschen länger dauern...
Die meisten Schiffe fliegen ja max mit 80.000 Km/s.

Wenn ein Schiff das Mehrfache seiner Gesamtmasse an Reaktionsmasse verbrauchen würde, wäre das ja nicht so recht möglich.... das leuchtet ein. Ist es egal um welche Reaktionsmasse es sich handelt? Auch wenn es eine bisher unbekannte Substanz wäre wie zb. Tritium²? :P
Ist das Teil der Relativitätstheorie?

[HMS Fearless]

@HMS Fearless

Also beträgt die Geschwindigkeit nur 300.000 km also genau Lichtgeschwindigkeit.
Wegen dem Problem der Relativität habe ich das Testschiff keine Lichtgeschwindigkeit fliegen lassen und zerstöre den Prototyp einfach kurzerhand... Vielen Dank für die Anregung.

Physiker sind heute der Meinung, dass man die Lichtgeschwindigkeit nicht nur nicht überschreiten, sondern auch nicht erreichen kann.
Anderes Problem: mit sämmtlichen heute bekannten Antrieben (der VASIMR gehört da dazu) müsste ein Raumschiff das Mehrfache seiner Gesammtmasse an Reaktionsmasse verbrauchen um auf halbe Lichteschwindigkeit zu beschleunigen.

Etwas anderes solltest du beachten:
Der mittlere Abstand zwischen Erde und Mars beträgt etwa 229 Millionen Kilometer. Mit Lichtgeschwindigkeit legt ein Raumschiff diese Entfernung in weniger als einer Viertelstunde zurück.

[Himmelstoss]

@HMS Fearless

Also beträgt die Geschwindigkeit nur 300.000 km also genau Lichtgeschwindigkeit.
Wegen dem Problem der Relativität habe ich das Testschiff keine Lichtgeschwindigkeit fliegen lassen und zerstöre den Prototyp einfach kurzerhand... Vielen Dank für die Anregung.

@GGG

Naja der Mars wurde Terraformt, habe ich wohl nicht geschrieben gehabt. Erde und Mond sind einfach blau, nur die Erde ist halt von wirtschaftlichen und sozialen Krisen gebeutelt.
Dazu muss ich gestehen, dass ich kaum Babylon 5 und Total Recall gar nicht gesehen habe...

Bin ansonsten für jede Kritik dankbar

[GGG]

@Himmelstoss

Also ist der Rote Planet Rot, und die Erde... braun? Aber die Sache mit dem Mars der sich von der Erde loslößen will, ist doch irgenwie alt. Bei Total Recal und bei Babylon 5 war es doch sehr ähnlich, immer gibts auf dem Mars ne Revolte. Das der Mars so ein Paradies wird, glaube ich kaum, immerhin ist er ja nicht Terraformt.

[HMS Fearless]

300'000 km/s ist Lichtgeschwindigkeit. Du wirst also sicher nicht darüber komen.
Zudem ist, gerade wenn du eine Technologie verwendest, die irgend einen Bezug zur Realität hat, die erreichbare Endgeschwindigkeit nicht wirklich relevant.
Mit jedem heute vorstellbaren Antrieb wird dir die Reaktionsmasse ausgehen, lange bevor du Geschwindigkeiten erreichst bei denen dich die Relativität nicht mehr weiter beschleunigen lässt.

Viel Wichtiger sind Beschleunigung und die sogenannte Delta V Kapazität.