Wir bauen uns ein Generationenschiff!

[Sternengucker]

Zielpunkt/Aufgabe:
Die ultimative Frage. Was will man erreichen? Geht es um einen fremden Planeten, welchen man besiedeln will, so kann dies die Massen wohl noch am ehesten mobilisieren. Es könnte aber auch eine Aufklärungsmission sein. Angenommen man entdeckt in einem fremden Systen die Anzeichen einer technischen Zivilisation, so könnte dies ebenfalls als Grund taugen. Die Suche nach Rohstoffen wird wohl nicht in Frage kommen. Alleine schon der Bau und die Flugzeit machen jede Kosten/Nutzen-Rechnung zu einem wahren Albtraum.

Der entscheidende Faktor ist Motivation. Hat deine Crew auch in Generation 17 oder 24 oder 102 noch einen wirklichen Grund, das Schiff in Stand zu halten, das Ziel anzusteuern und die Mission noch auszuführen.
Eine reine Erkundungsmission, die eventuell auf 1.500 Jahre Reisezeit nochmal dieselbe Zeit als Rückreise draufsetzen würde, schätze ich da schon als ziemlichen Moralkiller ein und damit als zu große Fehlerquelle des Projektes. Außerdem würde so etwas die Kosten und Erfordernisse streng genommen ja vervielfachen, da man nichtmal mit einer Sicherheitsmarge von 20% auch nur annähernd in Richtung Rückreisefähigkeit käme... (andererseits gibt es da die Mars-Rover die ihre geplante Lebensdauer schon um x-zehnfache übertroffen haben

Das Schiff:
Wir reden hier über ein Generationenschiff. Es muss Familien beherbergen, das macht viiiiel Platz erforderlich. Es ist im Grunde egal welche Leute man auf das Schiff setzt, da selbst die zuverlässigsten Astronauten echt schlampige Enkelkinder haben können - und umgekehrt. Die Auswahlkriterien für die Mannschaft würden schon fast einen eigenen Thread rechtfertigen.

Damit setzt du natürliche Fortpflanzung mit allen Schwachpunkten als Säule der Generationenfolge voraus?
Weshalb nicht Klonen? Nach dem Tod von Besatzungsmitglied 1129 wird ein neues Besatzungsmitglied aus dessen Ur-Gen-Profil erzeugt und übernimmt (nach dem Aufwachsen/Lernen) seine Aufgaben. Oder In-Vitro Kombination von zwei geeignet erscheinenden Kandidaten/innen...

Natürliche Fortpflanzung stellt IMO ein großes Risiko dar, weil man kaum abschätzen kann, wie sich zB 1500 Jahre im Einfluss kosmischer Strahlung zwischen den Sonnensystemen auf die Verhältnisse männliche Besatzungsmitglieder zu weiblichen Besatzungsmitgliedern auswirken, auf die Fruchtbarkeit der zukünftigen Generationen oder soziale Dynamiken wie bevorzugte Geschlechter angesichts einer wahrscheinlich strikten "Zwei Kind pro Nase" Politik die die Mannschaftsstärke permanent auf einem stabilen Level hielte... eine medizinisch betreute Crew-Verstärkung wäre IMO besser planbar.

Das Schiff braucht eine äußerst langlebige Energiequelle. Da kommt momentan nur die ergiebeige Kernkraft in Frage. Die Fusionsenergie könnte aber schon relativ bald eine echte Alternative bieten. Wenn man einen Weg findet Gasriesen anzuzapfen könnte man unterwegs sogar Treibstoff aufnehmen.

abhängig von deiner Flugroute liessen sich auch Kometen, Asteroiden und öhnliche oft aus Eis bestehende Körper als Nachschubquelle benutzen. Fliegt man direkt von Startstern zu Zielstern oder passiert man mehrere andere Systeme?

Die Nahrungsversorgung wird ebenfalls ein Problem sein. Es ist unmöglich eine 2000-köpfige Gesellschaft über 1500 Jahre lang mit Konserven zu versorgen. Das Schiff müsste also auch ein fliegendes Gewächshaus sein, was auch das Problem mit dem Sauerstoff lösen könnte. Ebenfalls müsste man Tiere züchten und halten um den Bedarf an Fleisch zu decken.

Nein müsste man nicht. Pflanzen und Tiere sind nur eine Möglichkeit, um verwertbares Protein, Fett usw zu gewinnen. Eine industrielle Wiederaufbereitung der Abfälle, unterstützt zB von Mikrobiologischer Proteinzucht (also streng genommen Bakterien die aus Scheisse sowas wie Soja/Tofu machen) und chemischer Vitamin-Produktion sollten zumindest als Bedarfsdeckung genügen, wobei eine Aquakultur als (zusätzeliche, nicht an sich energie-verbrauchende) Sauerstoffquelle natürlich generell eine prima Idee wäre. Je nach gewählter Bestückung und deren Lebenszyklen liesse sich eine gewisse Teilversorgung mit Frischgemüse oder vergleichbarem durchaus einrichten. Generell dürfte aber gelten: je komplexer das Lebewesen desto verlustreicher die Effizienz der Nahrungsaufnahme... primitive Bakterien oder Algen setzen mehr der aufgenommenen Rohstoffe (Nährstoffe, Wasser, Energie/Licht) in verwertbare Nahrung um als höherentwickelte Pflanzen oder gar Tiere. Tiere an Bord zu halten wäre ein vollkommen sinnfreier Luxus. deren Effizienz als Nahrungsquelle liegt bei unter 10% der eingesetzten Energie als erzielbare Nahrungsenergie, wenn man das über Generationen weiterrechnet, müsste man am Anfang schon gewaltige Bestände und Vorräte mitführen, damit auch die theoretische letzte Generation nicht verhungert.

Die Ankunft müsste ebenfalls geregelt werden. Baumaterialien lassen sich zwar so lange lagern, aber das kostet zustätzlichen Platz. Auch die Protokolle für den Erstkontakt wären recht sinnlos, da die fremde Kultur inzwischen völlig anders aussehen könnte oder nicht mehr existiert.

Es kommt vom Stand der Technik beim Start an.
Gäbe es zB schon Von-Neumann-Maschinen, liesse sich das halbwegs praktikabel gestalten indem man kurze Zeit (10, 15 Jahre) vor dem Erreichen des Ziels eine noch stärker beschleunigendere Rakete mit solchen Nanomaschinen voraus schickt und die aus der Masse des Zielplaneten entsprechende Unterkünfte, Vorräte usw. generieren lassen würde... zur Not auch aus Asteroidengürteln oder ähnlichen Objekten die wohl keinen Konflikt mit "Einheimischen" provozieren könnten.

Der Schutz vor astronomischen Einflüssen ist ebenfalls ein Kapitel für sich. Das Schiff könnte man natürlich ganz einfach schwer panzern, was man wohl auch tun wird. Die kosmische Strahlung könnte man eventuell mit Magnetschilden stoppen.

Es ist ebenfalls erforderlich zahllose Ersatzteile und Reservemaschinen mitzunehmen. Keine Maschine macht 1500 Jahre Vollast mit.

So weit meine Gedanken. Wie würdet ihr ein Generationenschiff ausstatten/konstruieren?

Ich denke so eine Art Babylon5 Modell würde hinhauen... eine gewaltig große aus Felsgestein (Mondmaterie oder kleine astronomische Körper hoch erhitzt und als Magma in Form ge"gossen") und Metall bestehende Zylinderhülle als Wohnbereich (Innenwand, die dank Drehimpuls 1g besitzt), die an einem langen Stiel mehrere km vor der Antriebsquelle/Energieerzeugung säße (wie beim ersten Enterprise-Entwurf quasi ).
Art und Dimensionierung des Antriebs und der Energieplantage? Keinen Schimmer, aber ausgehend vom "Grundbau" sollten sich bestimmte Erfordernisse an Antriebskraft und Energiemenge ergeben...


Die Art und der Techniklevel der Innenausstattung hängt natürlich davon ab, welche Zeit wir als Startzeit annehmen. Heute würden wir schon an einer entsprechenden Hülle scheitern, wenn man solche Hüllen fertigen kann, könnte das meiste der oben angedachten Ideen an Bord verwirklicht werden... medizinisch überwachte Nachwuchs"produktion" durch Klonen oder Invitro"zucht", Proteinrückgewinnung und ähnliche Nahrungsregenerationseinrichtungen statt Farmen und Bauernhöfen, Von Neumann-Maschinen als Reparaturtrupp und Vorauskommando für den Zielplaneten.

Leider würde die Gesellschaft wohl im Vergleich zu einer irdischen Gesellschaft verhältnismässig strenge Regeln benötigen. Die Ressourcen sind nun einmal noch stärker begrenzt und die Mission an sich bedingt damit sie überhaupt eine Erfolgschance hat, dass am Ziel auch wirklich eine halbwegs kompetente Pionier-Crew zur Verfügung steht, die eine neue Siedlung in Gang bringen kann, bzw ein Terraforming (in der Marstrilogie von Kim Stanley Robinson gibt es viele schöne Beispiele für fast heute schon machbare Terraforming Methoden, beispielsweise einen Treibhauseffekt falls das Klima zu malt sein sollte aber auch genoptimierte/ausgewählte Bakterienstämme die zB Gestein fressen und Sauerstoff freisetzen ohne dass man da schon Pflanzen bräuchte ) versuchen usw.
Freie Berufswahl könnte also u.a. von den durch Todesfälle freigewordenen Berufsgruppen abhängen und nicht (nur) von Talenten oder Interessen der Kandidaten... Auch die Entscheidung ob man zB promisk oder zolibatär leben will könnte dem Einzelnen nicht gegönnt sein, ganz nach dem Erfordernis der Gemeinschaft. schwul? Egal, Vater kann auch ein nicht an Frauen interessierter Mann werden und umgekehrt eine lesbische Frau... derlei Dinge, die uns schon fast als unvorstellbare Barbarei vorkommen dürften - der Größe, Technik und Vorratshaltung der Mission entsprechend, bzw davon abhängend - ein Muss sein.

[Pyromancer]

Ja man braucht Stützmasse aber nicht besonders viel, kein vergleich zu den anderen Varianten, bedingt durch eine beinahe lichtschnelle ausstrahlgeschwindigkeit, durch die enorme enrgiedichte. 1-2 Prozent der Schiffsmasse dürften ausreichen daher habe ich auch den Wirkungsgrad entsprechend niedrig angesetz um darzustellen das eben nicht die ganze energie in schub umgesetzt wird.. das einzige was es wohl anzupassen gilt ist das verhältniss zwischen materie und antimaterie um eben Stützmasse zu erhalten, die eigentliche Masse dürfte ähnlich bleiben.

Ich glaube, da sitzt du einem gewaltigen Trugschluss auf.

Ich lasse mich aber gerne mit Hilfe einer Modellrechnung vom Gegenteil überzeugen.

[1 von 1]

Prinzipiell würde ich eher große Von-Neumann-Sonden benutzen die zusätzlich mit Samen-Eizellen-Banken belanden sind, da ess hier aber um Generationenschiffe geht...

Schwerkraftproblematik:
Lösung 1: 2komplett autonome Schiffe(sehr lange Röhren) die miteinander Verbunden sind(zB durch Seile) und umeinander Rotieren(minimiert die Frontalfläche->geringere Masse für den frontalen Strahlenschild benötigt + geringere Wahrscheinlichkeit getroffen zu werden(kleine Zielfläche))
Lösung 2: Anzüge mit künstlichen Muskeln die mit den Solen am Boden haften und den Körper an den Boden heranziehen
Lösung 3: Muskel und Knochenschwund durch genetische Eingriffe oder Eingriffe in die Körperchemie unterbinden(Gefahr von Knochenmissbildung)
Lösung 4: wiederaufbau der Knochen und Muskelsubstanz durch am Ziel aufgebaute Habitate in denen die künstliche Schwerkraft nur langsam(über Jahre) erhöht wird

Besatzung:
-200 Personen + tiefgefroene Samen und Eizellen(jeweils eine Mio Einheiten(+ein paar tausend Tier u Pflanzenarten))
-um Inzucht zu vermeiden wird für die nächste Generation das gefrohrene Material verwendet (zusätzlich gibt jeder an Bord befindliche einmal im Leben eine Samenprobe oder Eizelle ab um den Bestand zu erhalten)
-die meiste Arbeit/Schulung/Freizeit geschiet aus einer Virtuellen Realität heraus(spart Platz/Masse/Energie)
-die Wartung sollte dabei so weit wie möglich automatisiert bleiben(nach Möglichkeit: Resorbtion und automatischer Neubau ganzer (redundanter)Module) um den Einfuss menschlicher Fehler zu minimieren

Antrieb:
Phase 1:Schiff wird Magnetbeschleunigt auf eine Hohmann-bahn geschossen die sie nahe an die Sonne heranbringt
Phase 2: in der nähe der Sonne wird ein Plasmasegel verwendet um Schub zu erhalten der das Schiff aus dem Sonnensystem trägt
Phase 3:im interstellaren Raum wird das Plasmasegel zu einem Bussardkollektor umkonfiguriert der das Schiff mit fusionierbarer Materie(->Energie) und Reaktionsmasse(->Vortrieb) versorgt
Phase 4: der eingefangene und fusionierte Wasserstoff wird in Flugrichtung ausgestoßen um das Schiff abzubremsen + es wird auch Wasserstoff gesammelt der vorerst nicht fusioniert wird um ihn in der letzten Phase als Energiequelle für die erzeugung eines Plasmasegels zu nutzen das den Zielstern zur Abbremsung nutzt

Aufbau im Zielsystem:
-nachdem das Schiff den gewünschten Orbit um den Zielstern erreicht hat wird das Plasmasegelagregat wieder zum Bussardkollektor umkonfiguriert der den Sonnenwind des Zielsterns als Fusionsenergiequelle nutzt->Schiff fungiert als Inertialhabitat
-mitgebrachte Sonden werden mit gesammelten Wasserstoff beladen und ausgesendet um vielversprechende Asteroiden in die nähe des Schiffes zu bringen(selbe Umlaufbahn)
-nachdem diese Asteroiden auf ihre Reichhaltigkeit an verwendbaren Materialen geprüft wurden wird der beste der Kandidaten mit dem Schiff verbunden welches diesen zur Produktion von weiteren Fabrikationsanlagen nutzt welche dann auf die anderen Asteroiden gebracht werden um diese zu weiteren Habitaten zu verarbeiten(oder zu einem großen H.)
-von da an ist der Weg frei für ein exponentielles Wachtum ("Ausbrütung" des mitgebrachten genetischen Materials)

[Meltapo]

Ja man braucht Stützmasse aber nicht besonders viel, kein vergleich zu den anderen Varianten, bedingt durch eine beinahe lichtschnelle ausstrahlgeschwindigkeit, durch die enorme enrgiedichte. 1-2 Prozent der Schiffsmasse dürften ausreichen daher habe ich auch den Wirkungsgrad entsprechend niedrig angesetz um darzustellen das eben nicht die ganze energie in schub umgesetzt wird.. das einzige was es wohl anzupassen gilt ist das verhältniss zwischen materie und antimaterie um eben Stützmasse zu erhalten, die eigentliche Masse dürfte ähnlich bleiben.
Aber wenn wir die beschleunigung auf die 10 Prozent licht nicht wie im modell in 34 Tagen erreichen sondern in einhundert Jahren dürften die eingerechnete Menge an Stützmasse mehr als aussreichend sein.

[EA-Loyalist]

Bei einem Fusionsantrieb gibt es aber Helium (bei Wasserstoff-Fusion) das aus dem Triebwerk ausgestoßen wird. Bei einer Materie-Antimaterie Reaktion entstehen jedoch nur Photonen, die leider keine nennenswerte Masse haben.
Somit muss man bei einem Schiff mit Antimaterie-Antrieb noch zusätzlich eine Stützmasse für das Triebwerk mitführen.

So ist es.

Was haben wir da als Masse, die das Schiff erzeugt (ohne Tank)?

- Wasserstoff, könnte man eventuell sammeln
- wenn die Pflanzen zuviel produzieren haben wir überschüssigen Sauerstoff
- Kohlenstoffdioxid kommt von den Menschen und wäre durchaus überschüssig
- Biomasse (tote Pflanzen, Fäkalien, Leichname etc.) könnte man entsprechend umwandeln und dann ausstoßen

Was da ohne Tank so anfällt, dürfte aber kaum ausreichen. Andererseits reicht schon ein minimaler Schub theoretisch bis zum nächsten Stern...

[Gordian]

Nun zum Antrieb der funktioniert letzlich genauso wie ein kernfusionsantrieb nur eben in etwa mit der einhunderfachen energieausbeute, das ist nichts besonders einfach mal googlen.
Das einzige Problem hierbei ist einfach das man keinerlei idee hat wie man derartige mengen antimaterie herstellen könnte.

Bei einem Fusionsantrieb gibt es aber Helium (bei Wasserstoff-Fusion) das aus dem Triebwerk ausgestoßen wird. Bei einer Materie-Antimaterie Reaktion entstehen jedoch nur Photonen, die leider keine nennenswerte Masse haben.
Somit muss man bei einem Schiff mit Antimaterie-Antrieb noch zusätzlich eine Stützmasse für das Triebwerk mitführen.

[Meltapo]

Ich glaube nicht. Impuls entsteht nicht aus dem Nichts, da braucht es schon Masse dazu. Die Energie alleine nützt dir gar nichts. Wie stellst du dir dieses Antriebssystem denn überhaupt vor? Man gibt ein bisschen Antimaterie auf Materie, und die zerstrahlt. Und dann?



Es macht konstruktionstechnisch überhaupt keinen Sinn, bei 1500 Jahren Flugzeit wegen 30 Tagen am Anfang und am Ende das ganze Schiff auf 1 G Längsbeschleunigung auszulegen. Zumal man das Missionsziel ohne irgendwelche Einbußen auch erreicht, wenn man mit 0,01 G beschleunigt.

Also zunächst einmal habe ich im letzten post schon geschrieben, daß ich dir, in bezung auf die beschleunigunsdauer, recht gebe und auf geschrieben das man den Container dann auch anders anordnen kann und sollte. einfach mal zuende lsesn...
Nun zum Antrieb der funktioniert letzlich genauso wie ein kernfusionsantrieb nur eben in etwa mit der einhunderfachen energieausbeute, das ist nichts besonders einfach mal googlen.
Das einzige Problem hierbei ist einfach das man keinerlei idee hat wie man derartige mengen antimaterie herstellen könnte.

Also erstmal. Wie kommst du auf solche Zahlen?




Also. Du gehst davon aus, dass es 180.000m2 Wohnbereich gibt. Zu diesem Bereich gehören Wohnung, Bildung, Freizeit, Transport, Medizin...
Dann komme ich bei einer maximalen Bevölkerung von 12.000 Menschen auf eine Fläche pro Person von 15m2. Selbst wenn ich dich falsch verstanden haben sollte, und du nur die Wohnungen meinst, sind 15m2 doch recht wenig für eine Person. Das reciht vielleicht, wenn man mit der Rakete zum Mond fliegt, aber du musst bedenken. Manche verbringen ihr gesamtes Leben in einem so engen Raum.

zum erstn Punkt.. öhh rechnen? wenn dus einfach willst nimm das: Grundfläche Mantelfläche Oberfläche Volumen vom Zylinder berechnen

der einzige teil der Masse den ich wirklich berechnet habe ist der Mantel des Zylinders in dem ich das Volumen bestimmt habe und dann eben mit Hilfe der Dichte (und wabenstrucktur) der Nanotubes das Gewicht.. alles andere sind nur unkonkrete annahmen

Punkt zwei öhh peinich du hast recht da fehlt ne null. aber in dem Zylinder ist ne menge platz und da die Wohnungen unterhalb der "Biosphäre" im mantel liegen genauso wie alle Agregate, ist das ansich recht nebensächlich.

[Badmacstone]

Wohnzylinder:
gesamntmasse: 60 mio tonnen
innen:
2500 meter Länge 700 meter Durchmesser
innenvolumen: 962.112.750 m3
innenfläche : 5.497.787 m2

Also erstmal. Wie kommst du auf solche Zahlen?

Wohnbereiche für maximal 12000 personen. 180.000 m2 240000tonnen :
ca 150m2 20 tonnen pro Person für Wohnen, Bildung, Freizeit, Transport, medizin...

Also. Du gehst davon aus, dass es 180.000m2 Wohnbereich gibt. Zu diesem Bereich gehören Wohnung, Bildung, Freizeit, Transport, Medizin...
Dann komme ich bei einer maximalen Bevölkerung von 12.000 Menschen auf eine Fläche pro Person von 15m2. Selbst wenn ich dich falsch verstanden haben sollte, und du nur die Wohnungen meinst, sind 15m2 doch recht wenig für eine Person. Das reciht vielleicht, wenn man mit der Rakete zum Mond fliegt, aber du musst bedenken. Manche verbringen ihr gesamtes Leben in einem so engen Raum.

[Pyromancer]

OK zwei Prozent mehr Materie mit rein reicht bei der Energieentfaltung dicke, zumal ich eben auch einen um den Faktor zehn schlechteren Wirkungsgrad angenommen habe als er rein rechnerrisch möglich wäre.

Ich glaube nicht. Impuls entsteht nicht aus dem Nichts, da braucht es schon Masse dazu. Die Energie alleine nützt dir gar nichts. Wie stellst du dir dieses Antriebssystem denn überhaupt vor? Man gibt ein bisschen Antimaterie auf Materie, und die zerstrahlt. Und dann?

Dieser VASIMIR ist mir nur Begrenz ein Begriff, woher hast du die Daten und wie soll das Verhältniss sein 1/72 treibstuff/nutzlast oder Nutzlast/treibstoff.
und wie schnell soll er nach 100 Jahren beschleunigung sein auch 10% licht?

Ich hab das weiter oben doch alles auseinanderklamüselt. Und der große Vorteil dieses Antriebes ist, dass es ihn heute schon gibt und dass man, wenn man wollte, heute zu bauen anfangen könnte (na ja, fast).

Ist schon richtig kleinere Triebwerke reichen fraglos! macht an der Gesamntkonstruktion zumindest mit antimaterieantrieb kaum änderungen, die eingesparte Masse kann man in den Zylinder stecken um den noch stärker zu machen..
in dem Fall könnte man den Zylinder dann aber wieder umdrehen da er von vornherein in Drehung ist und in der Front einen stärkeren Schild installieren.

Es macht konstruktionstechnisch überhaupt keinen Sinn, bei 1500 Jahren Flugzeit wegen 30 Tagen am Anfang und am Ende das ganze Schiff auf 1 G Längsbeschleunigung auszulegen. Zumal man das Missionsziel ohne irgendwelche Einbußen auch erreicht, wenn man mit 0,01 G beschleunigt.

[Meltapo]

Und auch bei einem Antimaterie-Antrieb brauchst du Stützmasse, weil dir die Materie-Antimaterie-Zerstrahlung nur Energie liefert, keinen Impuls.



Ich halte das für keine gesunde Annahme. Damit das Schiff das eine G Beschleunigung in Längsrichtung aushält muss man es entsprechend stabil bauen, und während 1500 Jahren Flugzeit ist das einfach unnützer Ballast. Außerdem: Warum die Hetze? Ob man 30 Tage, 300 Tage oder 3000 Tage beschleunigt macht bei über taussend Jahren Flugzeit doch auch keinen Unterschied mehr. Also: Kleinere Triebwerke!

OK zwei Prozent mehr Materie mit rein reicht bei der Energieentfaltung dicke, zumal ich eben auch einen um den Faktor zehn schlechteren Wirkungsgrad angenommen habe als er rein rechnerrisch möglich wäre.

Dieser VASIMIR ist mir nur Begrenz ein Begriff, woher hast du die Daten und wie soll das Verhältniss sein 1/72 treibstuff/nutzlast oder Nutzlast/treibstoff.
und wie schnell soll er nach 100 Jahren beschleunigung sein auch 10% licht?
In einer Variante gewinnt er in jeden Fall.. es ist kaum wahrscheinlich derartige Mengen an Antimaterie herstellen zu können, aber das meinte ich ja schon

Die Beschleunigung mit einem g ist nur durch die eben hohe Energieausbeute der Antimaterie möglich, die Stabilität ist dank der nanotubes ohnehin gegeben und diese herzustellen ist, egal aus welcher kohlenstoffquelle reichlich unproblematisch. Sie sind praktischer weise wesentlich leichter als Stahl, die dichte lieg bei etwa 1,3 gegen Stahl bei deutlich über 7, eine entsprechend starke Außenhaut brauchst du ohnehin, um kleineren einschlägen entgegenwirken zu können.
Materialermüdungen machen dank der Nanoschwärrme eben auch keine Probleme..

Ist schon richtig kleinere Triebwerke reichen fraglos! macht an der Gesamntkonstruktion zumindest mit antimaterieantrieb kaum änderungen, die eingesparte Masse kann man in den Zylinder stecken um den noch stärker zu machen..
in dem Fall könnte man den Zylinder dann aber wieder umdrehen da er von vornherein in Drehung ist und in der Front einen stärkeren Schild installieren.

[Pyromancer]

Ist euch bewusst mit was für zahlen ihr um euch werft?
7.000.000.000 Tonnen Kraftstoff der erstmal produziert werden müsste.

Der "Treibstoff" beim VASIMIR ist ja nur Stützmasse. Das heißt, man kann rein theoretisch alles nehmen, was einem in die Finger kommt oder zufällig schon im Weltall rumschwirrt.

nehmen wir mal an der Kraftstoff ist schwer und eine Tonne Kraftstoff benötigt einen m³ Platz. Das würde bedeuten dass das schiff alleine für den Treibstoff 1000m x 1000m x 7000m bereithalten müsste.
Da würde ich lieber unterwegs Wasserstoff einsammeln und mit einer Art Schubschiff dem Weltenschiff beim Start einen Tritt in den Hintern verpassen. Die Masse für diesen Monstertank müsste dann schon nicht wieder abgebremst werden was den Treibstoffverbrauch beim abbremsen noch einmal verringern würde.

Die Masse für den Monstertank, zumindest der mit dem Treibstoff fürs Beschleunigen, den würde ich an den Bug des Schiffes setzen, damit er als Schutzschild gegen die bösen interstellaren Kleinstobjekte dient.


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
Pyromancer schrieb nach 7 Minuten und 10 Sekunden:

Es gibt einige Technologien die meiner Meinung nach zwingend erforderlich sind um ein derartiges Schiff zu bauen:

Der Antrieb:
Als einziger Reaktionsantrieb der in frage kommen würde ohne das das Schiff zu 90 oder mehr Prozent aus Reaktionsmasse beständ dürfte ein Antimaterietriebwerk sein.

Mit meinem VASIMIR und 100 Jahren Beschleunigungszeit komme ich auf ein Nutzlast:Treibstoff-Verhältnis von 1:72.

Und auch bei einem Antimaterie-Antrieb brauchst du Stützmasse, weil dir die Materie-Antimaterie-Zerstrahlung nur Energie liefert, keinen Impuls.

Antriebssegment:
Masse : 16mil tonnen.

antmaterietriebwerktriebwerk:

treibmasse 10 millionen tonnen antimaterie und materie treibstoff bei einem Wirkungsgrad der maschiene von etwa 10 %.
erreichte geschwindigkeit 10% Licht

34 Tage beschleunigung mit 10 m/s
34 Tage abbremsen mit 10 m/s

Ich halte das für keine gesunde Annahme. Damit das Schiff das eine G Beschleunigung in Längsrichtung aushält muss man es entsprechend stabil bauen, und während 1500 Jahren Flugzeit ist das einfach unnützer Ballast. Außerdem: Warum die Hetze? Ob man 30 Tage, 300 Tage oder 3000 Tage beschleunigt macht bei über taussend Jahren Flugzeit doch auch keinen Unterschied mehr. Also: Kleinere Triebwerke!

[logman]

So kann man während des Flugs auch noch die Umgebung erkunden.
Transporter für Rohstoffe und Bergbauschiffe würde ich auch noch mitnehmen falls das Schiff mit dem Recycling mal an seine Grenzen stößt.

Während des Fluges gibts weder was zum Abbauen noch zum Erkunden.

Das Schiff wird zwar irgendwann die Oortsche Wolke passieren (und später am Zielssystem deren Gegenpart), aber bei einem Abstand von bis zu 1,5 Lj von der Sonne wird die statistische Wahrscheinlichkeit in der Nähe eines Klumpen vorbeizukommen gegen Null streben, zweitens das Schiff bereits soviel Fahrt aufgenommen haben das an einen Zwischenstop nicht mehr zu denken wäre.

[Meltapo]

Da muss ich doch gleich an diese Video hier denken.
Colony Ship
In dem Video wurde davon ausgegangen das die künstliche Schwerkraft erfunden wurde.
Mit der künstlichen Schwerkraft würde einiges bestimmt einfach werden.

Nebendem eigentlichen Schiff sollten auch eine Begleitflotte dabei sein.
Zum einen Tanker für die Antimaterie um das Risiko für das Schiff zu minimieren und zum anderen Erkundungschiffe.
So kann man während des Flugs auch noch die Umgebung erkunden.
Transporter für Rohstoffe und Bergbauschiffe würde ich auch noch mitnehmen falls das Schiff mit dem Recycling mal an seine Grenzen stößt.

MFG
Nils

oh ja künstliche Schwehrkraft würde viel vereinfachen!!
die Begleitflotte bringt nur begrenzt Sinn, wir sind ja 95% der Zeit im Leerraum unterwegs und da gibts nichts zu erkunden oder Rohstoffe abzubauen, ev könnte man Drohnen gebrauchen die den Weg auskuntschaften und feststellen ob irgendwelche Objekte auf Kollisionskurs sind, dass kommt eben auf die güte der sensore auf dem Kolonieshiff an.
Der Tanker für die Antimaterie ist ne ganz gute idee, er würde den Untergang aber nur verschieben, wenns keine Reaktionsmasse zur Abbremsung gibt kann das Schiff nicht anhalten und fliegt entweder in einen andere Himmelskörper oder ihm geht irgendwann die Energie aus und alle sterben an Board.

[Orodreth Séregon]

Da muss ich doch gleich an diese Video hier denken.
Colony Ship
In dem Video wurde davon ausgegangen das die künstliche Schwerkraft erfunden wurde.
Mit der künstlichen Schwerkraft würde einiges bestimmt einfach werden.

Nebendem eigentlichen Schiff sollten auch eine Begleitflotte dabei sein.
Zum einen Tanker für die Antimaterie um das Risiko für das Schiff zu minimieren und zum anderen Erkundungschiffe.
So kann man während des Flugs auch noch die Umgebung erkunden.
Transporter für Rohstoffe und Bergbauschiffe würde ich auch noch mitnehmen falls das Schiff mit dem Recycling mal an seine Grenzen stößt.

MFG
Nils

[Meltapo]

Rechtschreibfäler sind gewollt und dienen der allgemeinen Belustigung.



Ich halte es kaum für wahrscheinlich das es einmal sinnvoll sein könnte ein Schiff zu bauen auf dem Menschen eine so lange Zeit leben werden, Kälteschlaf wäre sicherlich die sinnvollere Alternative.
Trotzdem habe ich mir mal was ausgedacht wie ein solches schiff aussehn könnte und wie sich der Flug gestalten würde...

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Es gibt einige Technologien die meiner Meinung nach zwingend erforderlich sind um ein derartiges Schiff zu bauen:

Der Antrieb:
Als einziger Reaktionsantrieb der in frage kommen würde ohne das das Schiff zu 90 oder mehr Prozent aus Reaktionsmasse beständ dürfte ein Antimaterietriebwerk sein.
Die Energie aus der Materie Antimateriereaktion ist so gross das theoretisch gerade einmal ein Prozent der Schiffsmasse ausreicht um ein Schiff auf 10% Licht zu beschleunigen und wieder abzubremsen.
Ich gehe hier aber von einem Wirkungsgrad von maximal 10% aus womit sich die Treibmasse verzehnfacht.
fragt sich nur wie man 3,5 millionen tonnen antimaterie herbekommt und dafür sorgt das sie wärend des gesamnten Fluges nicht mit Materie in Berührung kommt .

Energie:
Da wir schon einen Antimaterieantrieb haben bauen wir uns doch direkt einen Reaktor für die Energie die auf dem Flug im schiff benötigt wird.
Im Vergleich zum Antrieb dürfte die erforderliche Menge Antimaterie verschwindent gering sein.

Biosphäre:
Alle bisherigen versuche auf der Erde ein geschlossenes Ökosysthem zu erschaffen in dem Menschen leben können sind gescheiter,
aber ich bin zuversichtlich das sich das ändert bis man in der Lage entsprechende Mengen an Antimaterie zusammenzubekommen um das Schiff zu bewegen.

Nanotechnik:
schon heute ist in diesem Bereich so einiges abzusehn, z.b. Nanotubes die ich für alle tragenden und stabilen Elemente des Schiffes einsetze, weniger als ein füntel so schwehr wie Stahl dafür aber fast so reißfest wie Spinnenseide.
die Panzerung des Schiffes und die tragenden Elemente bestehn aus Nanotubes in Wabenstrucktur was viel Gewicht spart und obendrein gegen Einschläge von Kleinstasteroiden besser schütz.
Ebenfalls essentiel sind nanoschwärme, ich will hier jetzt nicht genau erklären was die tun (googlen hilft..) aber sie ermöglichen das sich die Hülle selber Repariert nachdem es Einschläge gibt.
Auch die Fertigung und das Recykling an Board wird grösstenteils von Nanomaschienen übernommen. Prinzipell würde sie sogar die Lebensdauer eines Menschen belibig erhöhen können, aber dann wärs ja kein Generationenschiff mehr .

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So nun mal zum Schiff:

Das Schiff besteht im wesentlichen aus 4 Elementen:

Dem Wohnzylinger der sich dreht und somit Schwehrkraft für die Menschen und das Ökosysthem pruduziert.
Dem Shuttlemodul das im wesentlichen Material für die landung aus dem Zielplaneten und eben einige Schuttles enthält.
Dem Antriebssegment das Reaktor Antrieb und die Treibmasse enthält.
Strukturen,Sensoren und Verteidigung, alles was das Schiff zusammenhält und dafür sorgt das nichts allzugrosse einschlägt.

Der Zylinder steht quer zur Flugrichtung am Bug des Schiffes, Schuttlemodul dahinter und am Heck das Antriebssegment

Abmessungen:

Gesamntmasse ca 100 mio Tonnen
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Wohnzylinder:
gesamntmasse: 60 mio tonnen
innen:
2500 meter Länge 700 meter Durchmesser
innenvolumen: 962.112.750 m3
innenfläche : 5.497.787 m2

inhalt:

Wohnbereiche für maximal 12000 personen. 180.000 m2 240000tonnen :
ca 150m2 20 tonnen pro Person für Wohnen, Bildung, Freizeit, Transport, medizin...

Ökosythem füllt den gesamnten Zylinder aus zusäzliches Gewicht etwa 15 mio tonnen (allein ca 7-8 mio tonnen Erdreich), unterstützende Systheme (z.b. wetterkontrolle, recykling).

Industrie, im wesentlichen recycelt die Industrie an Board alles was benutz wird, Fertigungsanlagen wie wir sie heute kennen wird es kaum geben. Nanoschwärme machens möglich, nahezu alle Reperaturen, Recykling und die Fertigung werden von ihnen übernommen.

aussen:
2600 meter länge 800 meter Durchmesser

mantelvolumen: 344.789.793 m3
Mantelgewicht: 44.822.614 tonnen (wabenstrucktur 10 % des Volumens sind die eigentliche masse)
nach Einschlag von kleineren Körpern werden Nanomaschienen genutz um die Strucktur wiederherzustellen.


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Shuttelsegment:

masse etwa 10mil tonnen

2 shuttles: die auf dem Planeten landen aber auch wieder zum schiff zurückkönnen,
in erster Linie um bestmöglichen Siedlungsort zu finden.

alles was man für die erste Kolonie auf dem Planeten braucht und nicht direkt aus dem Zylinder mitgebracht werden kann.




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Antriebssegment:
Masse : 16mil tonnen.

antmaterietriebwerktriebwerk:

treibmasse 10 millionen tonnen antimaterie und materie treibstoff bei einem Wirkungsgrad der maschiene von etwa 10 %.
erreichte geschwindigkeit 10% Licht

34 Tage beschleunigung mit 10 m/s
34 Tage abbremsen mit 10 m/s


Antimateriereaktor:
reaktionsmasse fällt nicht ins gewicht im vergleich zum antrieb.

Reaktionsmasse 3,5 mil tonnen Materie und 3,5 mil tonnen Antimaterie plus Eindämmung
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Strukturen Sensoren und Verteidigung

Masse etwa 14 mil tonnen

alle Strukturen die sich um das Schiff herum befinden
Senorsystheme um anfliegende Objekte zu erkennen und für alle sonstigen beobachtungen
Manövriertriebwerke
Laserabwehr gegen grössere Körper



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Der Flug:

Beschleunigung:
der erste Teil des Fluges besteht in der Beschleunigungsphase etwa 34 Tage wird das Schiff mit konstant 10 meter pro sekunde beschleunigt.
in dieser Phase dreht sich der wohnzylinder nicht und die Menschen können sich nur auf der Heckseite des Zylinders aufhalten, da sie die Beschleunigung dort festsetzt, alles was sich nicht im recht kleinen heckbereich befindet, insbesondere ein grosser Teil der "Erde" muss fixiert sein damit es den Passagieren nicht auf den Kopf fällt.

Lebensbereich aufbauen:
sobald die Beschleunigungsphase beendet ist wird die Rotation des Zylinders gestartet, um die gewohnte schwehre herzustellen.
anschliessend wird das Ökosysthem "gestartet".

Warten:
der längste teil der Reise besteht im warten aufs ankommen, das Leben im Zylinder ist dem auf der Erde recht ähnlich, nur gibts kaum was zu tun, das meiste machen die Maschienen.
Das Wichtigste wärend dieser Zeit ist es geistig fit zu bleiben und die weder zu viele noch zuwenige Kinder zu bekomen.
Vorallem müssen alle Generationen immer genau über ihrer Auftrag und alle Funktionen des Schiffes bescheitwissen.

Lebensbereich abbauen:
Die Biosphäre wird eingemottet, die Rotation wird angehalten so das die Wohnbereiche Richtung Heck zeigen.

Bremsen:
Das schiff wird gedreht, genau wie am start der Reise wird das Schiff nun 34 Tage lang beschleunig, aber eben in der entgegengesetzten Richtung, so das es in den Orbit des Zielplaneten einschwenkt.

Landen:
Zunächst wird man einige Tage im Orbit bleiben und sich seine neue Heimat genau angucken, es werden Shuttles losgeschickt um festzustellen wo die neue Siedlung gegründet werden soll.
Anschließend wird das Schiff umgewandelt( nanomaschienen machens möglich) aus den Aussenwänden des Zylinders werden Kapseln um das Material im Inneren bebildet und werden auf dem Planeten gelanded (in etwa so wie heute die Sojuskapseln).
ebenso das Schuttlesegment wird gelanded, hier wird aber nichts umgebaut das ist ja dafür gedacht.
Im Raum bleibt nur die Konstruktion die den Zylinder und das shuttlesegment gehalten hat und eben das Antriebssegment. Per Roboter wird das ganze in die Sonne geschickt, man will ja nicht, dass einem auf dem schönen neuen Planeten der Rest der Antimaterie auf den Kopf fällt.
Die Siedler haben alles was sie für den Aufbau einer neuen Zivilisation brauchen.
Bleibt nur zu hoffen das die nicht sauer sind was ihnen ihre Ahnen aufgebürdet haben .






Rechtschreibfäler sind gewollt und dienen der allgemeinen Belustigung.