Scifi Technologie, wie weit realisierbar?

[Radick]

Vergiss den Dampfkessel.
Du hast einen Reaktor mit Brennelementen. Und um diese Brennelemente lässt du gasförmigen Wasserstoff strömen. Der Wasserstoff heizt sich auf und will sich ausdehnen. Der Druck steigt. Der gespannte Wasserstoff bewegt sich durch eine Leitung in Richtung des Druckgefälles hinter der Turbine. Also strömt er durch die Turbine und treibt diese an. Hinter der Turbine strömt der Wasserstoff durch die Kühlschlangen eines Radiators um die Wäremenergie in den Weltraum abzustrahlen und somit das Energiegefälle zu erzeugen. Danach geht es zurück in den Reaktor.

genau so siehts aus. dampfkessel ist vollkommen egal. sogar das medium ist mehr oder weniger wurst.
man braucht den dampf nicht abführen weil durch thermische ausdehung einfach ein druck entsteht. ist dieser groß genug machst du ein ventil auf und der druck entweicht und treibt eine turbine an. ob du dabei im schwerefeld der erde bist und der dampf nach oben oder sonstwohin entwicht ist vollkommen egal.

die zentrifuge sorgt dafür das sich der dichtere stoff (wasser flüssig) außen am rand sammelt und das gas sich eher um die rotationsachse befindet. aber wie schon gesagt: sowas ist nicht notwendig aber so kann man prinzipiell im schwerelosen wasser von wasserdampf trennen.


strom fließt aufgrund eines potientialunterschieds also einer spannung die anliegt. d.h. du hast auf einer seite viele positive und auf der anderen viele negative ladungen... da sich gleichgeladene ladungen abstoßen und unterschiedlich geladen anziehen wollen die elektronen (die ja negativ geladen sind) natürlich hin zu der seite die positiv geladen ist und weg von der die negativ geladen ist. um es kurz zu fassen.

beim generator wird, wie du schon gesagt hast durch rotation ein veränderliches magnetfeld erzeugt, das dann eine spannung indiziert die abgegriffen wird.

über die genauen vorgänge in einer batterie kann ich jetzt nix sagen.. hatte das vor nem guten jahr in der chemievorlesung kurz angeschnitten.. aber da bin ich jetzt net mehr fit genug.

ach und zu deinen 2 punkten: der druck geht immer "verloren" auch bei einem kernkraftwerk oder deinem dampfkochtopf. man muss dann halt kontinierlich "heitzen" und wasser nachfüllen.

[odem]

@ HMS Fearless:
Jetzt ist endlich der Groschen gefallen.
Danke!
Dabei ist die Lösung vergleichsweise einfach...

Mein großer Logikfehler lag darin, dass ja das gekühlte Material wieder dem Heizsystem wieder zugeführt werden muss und ich mich gefragt hatte, wie verhindert werden soll, dass das gekühlte Material sich mit dem ungekühlten vermischt und somit den Wirkungsgrad drastisch heruntersetzt.

Eben wegen dem Dampfkessel-Prinziep.
Aber wenn es eine "Röhre" (oder Ähnliches) ist, die um den Heizkörper geführt wird, funktioniert die Kiste einwandfrei.

Übringends weis ich noch sehr wohl, wie "Strom funktioniert" und so weiter. (Im Prinziep auch wenn ich keine einzige Formel mehr weis...)
Nur scheint mir heute ein Großteil meiner Muttersprache abhandengekommen zu sein.
Ich sag dann Bescheid, wenn ich den Teil wiedergefunden habe.

Übrigends glaube ich nicht, dass das Tokamak Prinziep, wie er im ITER zum Einsatz kommt. Keine efiziente Lösung für die Kernfusion.
Wenn ich in dieser Richtung Wetten abschließen müsste, würde ich auf die Stellarator Bauweise tippen.
Weis einer, wie weit der Wendelstein 7-X ist, bzw. wann das Ding angeschmissen werden kann?

Ist die Kernfusion vielleicht die Energie der Zukunft, die Kernreaktoren ablösen kann? Denn egal welche SciFi Technologie, allesammt brauchen enorm viel Energie. (Wie war das mit dem Warpantrieb der mehr Energie braucht, als das Universum bietet?)

[McWire]

Also am realistischten sind wohl folgende Dinge:

Kernfusion als Energiequelle
elektromagnetischer Schutzschild gegen Sonnenwind
Sonnensegelantrieb
Chemische Synthesemaschinen (Nahrungsverteiler)

Der Rest ist mit der heutigen Physik nicht vollständig erklär- und umsetzbar, insbesondere Überlichttechnologie und Beamen.

[EA-Loyalist]

Wofür Sauerstofftanks?
Einfach ein gesamtes Ökosystem im Raumschiff emulieren. Auf einem Raumschiff geht doch nichts verloren, für Notfälle könnte man dann kleinere Tanks haben. Und was wäre an den Tanks denn so dumm?

Gar nichts, für kürzere Strecken, wären Tanks und chemisch-technische CO2-Filter völlig ausreichend, siehe aktuelle Raumfahrt.

Bei längeren Strecken wird wohl das von Dir erwähnte Ökosystem in das Schiff eingebaut. Ein großer Garten bringt Sauerstoff, filtert Kohlenstoffdioxid und erzeugt nebenbei noch Nahrung, während sich die Crew dort auch erholen kann. Die Vorteile überwiegen klar.

Bei der Lebenserhaltung auf Raumschiffen geht es im Grunde nur um 3 Dinge:

- atembare Atmosphäre erzeugen und erhalten
- annehmbare Temperatur erzeugen und erhalten
- Schutz vor der natürlichen kosmischen Strahlung

Sind diese Dinge erst einmal gegeben, so kann man sich eine Weile im All aufhalten.

Die künstliche Schwerkraft wird erst dann nötig, wenn man sich richtig lange im All aufhalten möchte. Selbst mit intensiven Training bauen die Muskeln sich im All recht schnell ab. Künstliche Schwerkraft kann, nach dem heutigen Kenntnisstand, nur durch eine Segment- oder Eigenrotation des Schiffs erzeugt werden.

[HMS Fearless]

Bei längeren Strecken wird wohl das von Dir erwähnte Ökosystem in das Schiff eingebaut. Ein großer Garten bringt Sauerstoff, filtert Kohlenstoffdioxid und erzeugt nebenbei noch Nahrung, während sich die Crew dort auch erholen kann. Die Vorteile überwiegen klar.

Die Vorteile überwiegen nur so klar wenn man die Nachteile nicht aufzählt
Hier nur mal zwei:

1. Pflanzen geben viel Feuchtigkeit ab. Diese ist eine grosse Belastung für das Luftreinigungssystem und birgt eine Gefahr für die Elektronik.

2. Gemäss den Erkentnissen des Biosphäre II Projekts braucht es etwa 25 bis 30 Tonnen lebendes Pflanzenmaterial mit einem Volumen von 50 bis 60 Kubikmetern um einen Menschen atmen zu lassen.
Das ist eine Menge Masse die du mitschleppen und mit beschleunigen musst.

[caesar_andy]

Energiewaffen-gibts nicht, bis auf Laser

DAS ist definitiv falsch und zumal schon von der Definition her völliger Blödsinn . "Energie" ist kein mythischer Lichtblitz, sondern schlicht eine Form von physikalischer Kraft. Damit sind genau genommen auch Maschinengewehre "Energiewaffen", da sie Wärme und Schall erzeugen und ihr verursachter einschlagschaden auf kinetischer Engerie beruht.
Wenn du also vorraussetzt, das eine "Energiewaffe" einen sichtbaren Lichtstrahl abschießt, wie etwa ein Phaser, dann wird es sowas niemals in der Realität geben.
Das hat aber nichts mit Science-Fiction oder theoretischer Machbarkeit zu tun, sondern mit effektivem Nutzen. StarTrek-Phaser sind schlicht gewaltiger Unsinn, der der Dramatik geschuldet ist. Ein sichtbarer Strahl bedeutet, dass die Waffe so viel der eingebrachten Leistung durch nutzlos streuendes Licht vergeudet, dass eine darauf basierende Waffe vollkommen ineffektiv wäre. Und deshalb würde sie schon alleine aus wirtschaftlicher Sicht niemals konstruiert werden.

Was allgemein Nicht-chemische Waffen angeht, die auch im Weltraum eingesetzt werden könnten, ist die Waffentechnik heute schon viel, viel weiter, als man glauben mag.

An elektromechanischen Projektilwaffen, sogenannten Rail-. und Coilguns wird schon seit Jahrzenten geforscht, und es existieren einige funktionierende Prototypen. Der Hauptvorteil solcher "Massenbeschleunigungswaffen" liegt darin, dass die Austrittsgeschwindigkeit - und damit die kinetische Energie - prinzipiell nur durch die verfügbare Eingangsleistung begrenzt wird.
Derzeitiges Hauptmanko, die einer Massenproduktion im eg stehen, sind die Erfordernisse hinsichtlich Strom, die größe der Waffen und der mechanische Verschleiß. Probleme, die sich in Zukunft durch bessere Energieversorgung und neue Materialien aber möglicherweise lösen lassen.

Es gibt heute bereits Waffen auf Microwellen-Basis (ADS, oder Active-Denial-System), die Flüssigkeiten im Zielorganismus zum Kochen bringen und damit Schmerzen versursachen. Da solche Waffen nicht zwangsläufig tötlich sind, aber zumindest gewaltige Schmerzen verursachen, kommt das einem Phaser im Personenkampf doch schon recht nahe.

Auch gibt es Waffen, die auf der Basis von gerichteten Schallwellen arbeiten, das Ziel durch völlige Überlastung der Orientierungssinne handlungsunfähig machen und das über Entfernungen von mehreren hundert Metern => Ebenfalls keine Projektilwaffen, sondern "echte" Energiewaffen.

Plasmawaffen existieren auch schon seit einigen jahren und werden vom US-Millitär erprobt (PEP - Pulsed Energy Projectile). Sie basieren auf Impulsen, die explodierendes Plasma erzeugen und damit Ziele verletzen, Betäuben und Handlungsunfähig machen.

[EA-Loyalist]

Die Vorteile überwiegen nur so klar wenn man die Nachteile nicht aufzählt
Hier nur mal zwei:

1. Pflanzen geben viel Feuchtigkeit ab. Diese ist eine grosse Belastung für das Luftreinigungssystem und birgt eine Gefahr für die Elektronik.

2. Gemäss den Erkentnissen des Biosphäre II Projekts braucht es etwa 25 bis 30 Tonnen lebendes Pflanzenmaterial mit einem Volumen von 50 bis 60 Kubikmetern um einen Menschen atmen zu lassen.
Das ist eine Menge Masse die du mitschleppen und mit beschleunigen musst.

Bei den von Dir erwähnten Nachteilen sehe ich keine Probleme.

Der Garten wäre ein isolierter Bereich des Schiffs, die von ihm erzeugte feuchte Luft wird vor dem Eineliten in die stärker technisierten Bereiche des Schiffs eben gefiltert. Dadurch bekommt man auch Wasser, was man wieder den Pflanzen und Menschen zuführen kann.

Was die Größe angeht, so sprach ich von LANGEN Raummissionen. Das heißt einige Jahre bis Jahrzehnte. Bei einer solchen Flugdauer ist ein Garten die einzig sinnvolle Alternative für die Sauerstoffgewinnung an Bord. Es sei denn, man senkt den Sauerstoffbedarf, durch Kälteschlaf etwa, den es aber bisher auch nur in der SF gibt.

Ein Schiff, welches echte Langstreckenmissionen unternimmt, wird enorm groß sein müssen, um seine Crew am Leben zu erhalten. Die Größe des Schiffs nimmt mit der Dauer der Reise zu - zumindest beim konventionellen Reisen.

Siehe auch hierzu: http://www.scifi-forum.de/science-fi...nenschiff.html

[odem]

Gemäss den Erkentnissen des Biosphäre II Projekts braucht es etwa 25 bis 30 Tonnen lebendes Pflanzenmaterial mit einem Volumen von 50 bis 60 Kubikmetern um einen Menschen atmen zu lassen.
Das ist eine Menge Masse die du mitschleppen und mit beschleunigen musst.

Das bezieht sich aber nur auf die Produktion von Atemluft.
Ich habe neulich erst mitgrkriegt, dass eine funktionierende Biosphäre mehre (~zig) Quadratkilometer umfassen müsste, damit sie eigenständig und langfristig funktioniert. Biosphere 2 hätte überlebt, wenn sie groß genug gewesen wäre, um Arten mitzuführen, die sich um die Mikrobiologie besser kümmert (so oder so Ähnlich war die Aussage)

Und dann endet es soweiso wie bei "Lautlos im Weltraum"

Die Idee, eine Garten mitzuführen, finde ich eigentlich nicht schlecht, nur glaube ich, dass dies bei einem Raumschiff viel zu aufwendig ist.

So ein Ökosystem ist viel zu störanfällig und braucht, wie EA-Loyalist relativ viel Platz und optimalerweise auch künstlich Schwerkraft. (Ohne geht zwar auch, aber mit ist besser, wenn man eine minimale Artenvielfalt auf lange Frist garantieren will.

Und um Sauerstoff zu erzeugen, braucht eine Pflanze neben CO2 auch noch Sonnenlicht (ich weis aber gerade nicht, in welcher Bandbreite... sicherlich nicht das gesamte Spektrum)
Wenn wir aber von längeren Reisen sprechen, wird das wohl von der Sonne wegführen, sodass früher oder später der Garten auch noch künstlich beleuchtet werden muss. (Allerdings geht SciFi ja auch davon aus, dass Energie kein größeres Problem darstellt)
Ausserdem wird auch ein gewisser Anteil Wasser und Kohlenstoff fest in der oganischen Masse gebunden und ist somit nicht mehr Nutzbar...

Eine Methode, die den Sauerstoff aber künstlich vom Kohlenstoff trennt und das am besten noch Effektiver als z.B. ein Baum, wäre da sicherlich besser.
Den Kohlenstoff kann man dan sicherlich auch noch sinnvoll eingesetzt werden. (Am besten natürlich für Nahrungsmittel)
Icglaube auch, dass die Grundlagen dafür gerade auf der ISS getestet werden. (Habe mal was in der Richtung gehört)

Ein mitgeführter Garten ist da aus ästhetischer Sicht sicherlich das bessere. Wenn auf Dauer schon bestimmt auch irgendwann langweilig.
Da werden so eine Art Holoraum die lsung bringen. (Und das wird es sicherlich auch geben, wenn auch nicht in der Form wie bei Enterprice...)

[Dannyboy]

Zur Sauerstoffproduktion dürften eher Algen- oder photosynthetisch-aktive Bakterienkulturen dienen.

[Enas Yorl]

Eine Methode, die den Sauerstoff aber künstlich vom Kohlenstoff trennt und das am besten noch Effektiver als z.B. ein Baum, wäre da sicherlich besser.
Den Kohlenstoff kann man dan sicherlich auch noch sinnvoll eingesetzt werden. (Am besten natürlich für Nahrungsmittel)
Icglaube auch, dass die Grundlagen dafür gerade auf der ISS getestet werden. (Habe mal was in der Richtung gehört)

Du meinst damit wohl den Sabatier-Prozess. Das Thema der Sauerstoffversorgung wurde im Thread Künstliche Luft in Sci Fi und der Realität? bereits diskutiert.

[odem]

@ Enas Yorl:
Ich glaube das ist es, aber es hat halt noch den "Nachteil", dass Wasserstoff benötigt wird.
Das bedeutet auch, dass bei einem längeren Flug statt Sauerstoff, Wasserstoff mitgeführt werden muss.
Ein in sich geschlossenes System, dass den Kohlenstoff in reiner Form ausfiltert wäre doch bestimmt das Optimum.

Weis einer, wie die sich das bei Stargate Universe gedacht hatten, bzw. ob das einigermaßen realistisch ist?
Da wurde Kalk genutzt... (Aber so wie es aussieht auch Wasser)

[-SithLord-]

ich glaube es ist alles nur eine frage der zeit bis scifi technologie wie wir sie aus serien und filmen kennen realisierbar ist.
man denke nur daran wie sich die technik im allgemeinen in den letzten 30 jahren entwickelt hat, sowas wäre früher undenkbar gewesen.also ich bin da zuversichtlich, und ich denke auch das man früher oder später andere spezies auf fernen planeten entdeckt.

[HMS Fearless]

ich glaube es ist alles nur eine frage der zeit bis scifi technologie wie wir sie aus serien und filmen kennen realisierbar ist.
man denke nur daran wie sich die technik im allgemeinen in den letzten 30 jahren entwickelt hat, sowas wäre früher undenkbar gewesen.also ich bin da zuversichtlich, und ich denke auch das man früher oder später andere spezies auf fernen planeten entdeckt.

Jau. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis wir lernen die Gesetzte der Physik zu verletzen!
/ironie


FTL? verletzt die Gesetze der allgemeine Relativitätstheorie

reaktionsloser Antrieb? Verletzt das Gesetz der Impulserhaltung

Tarntechnologie? verletzt sowohl die Hauptsätze der Thermodynamik als auch (in einem besonderen Fall zumindest) das Gesetz der Impulserhaltung

künstliche Gravitation? ich weiss nicht, ob das ein physikalisches Gesetz direkt verletzen würde, aber bislang gibt es noch nicht mal eine Theorie zur technischen Umsetzung

selbst so etwas "banales" wie der Flug von der Erdoberfläche in den Orbit wird meistens in einer Art dargestellt, die das Gesetz der Energieerhaltung verletzt.

[kosmoaffe]

Was die künstliche Schwerkraft angeht,so bin ich hoffentlich richtig informiert,dass Schwerkraft durch Gravitonen erzeugt wird?!Man müsste dann nur eine Raumfahrttaugliche technische Umsetzung der Gravitonenerzeugung entwickeln.

Was Tarnung angeht,so gibt es im Bereich der optischen Tarnung bereits technische Ansätze (Minispiegel/Projektoren),also realisierbar.

[Omikron]

Wie wärs mit den TOS-Kommunikatoren? Bräuchte man nicht unbedingt die Satelliten, wären die heutigen Handys sowieso schon weiter entwickelt. Aber ich bin mir sicher, dass man das so auch hinkriegen könnte