Scifi Technologie, wie weit realisierbar?

[Halman]

Zumal ein Kriegsraumschiff glaub ich mit einem laser sehr schlecht wäre... ^^

Warum? Laser können Magnetfelder problemlos durchdringen.

Richtige SciFi Schutzschilde sind meines Wissens nach nicht möglich, ich könnte mir zumindest keine Möglichkeit vorstellen, wie sowas funktionieren soll.

In diesem Thread gibt es zu diesem Thema eine recht interessante Diskussion (Agent Scullie ist auch dabei ).

http://www.scifi-forum.de/science-fiction/star-trek-allgemein/st-technik/5119-schilde-allgemein.html

Üer die Wirkung von Lasern wird auch hier diskutiert

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/34097-wirken-laser.html

ein effektiver schutz gegen jedwede art von angriffen wäre wohl eine art singularität... die einfach alles einsaugt was dem schiff zu nahe kommt. aber ob das irgendwann realisierbar wird... wer weiß.

Wenn man einen FTL-Antrieb realisieren kann, mag es naheliegend erscheinen auch einen Schutzschild zu konstruieren, der auf die von McWire beschriebene Art funktioniert

http://www.scifi-forum.de/science-fiction/star-trek-allgemein/st-technik/5119-schilde-allgemein-2.html#post1578169

Allerdings sind zur Krümmung der Raumzeit astronomische Energiemengen erforderlich. So beträgt das geometrische Maß der Erde nur 4,41 mm, das entspricht einem Schwarzschildradius von 8,82 mm. Um eine kugelförmige Singularität von dieser Größe zu schaffen, um so bspw. einen Laserstrahl abzuwehren, würde dies die Energiemenge erfordern, aus der 5,9736 Trillionen Tonnen Materie bestehen! Welches Raumschiff kann das leisten?

nunja da fällt mir ein Lebenerhaltung fehlt noch. Woher der sauerstoff?
0,8% Sauerstoff enthält das Weltall... Man müsste ein Filter System im Riesenformat entwickeln, welches das Sauerstoff aus dem All rausfiltert, und ins Raumschiff hinein pumpt, pustet, wie auch immer... oder gibt es da schon eine Erfindung?

Das Vakuum des Alls ist sehr leer. In unserer Milchstraße gibt es AFAIK nur eine Partikeldichte von einem Wasserstoffatom pro Kubikzentimeter. Sauerstoff dürfte noch seltener sein.

Dir ist schon klar, das es Spiegel jenseits der allgemein bekannten Glasspiegel gibt. Was spricht dagegen, auf gut wärmeleitenden Hüllenelementen eine hauchdünne glatte Metallschicht (bevorzugt Kupfer) aufzubringen. Kupferspiegel verwendet man gerne bei CO2-Lasern, wegen ihrer guten Reflexionseigenschaften im Infraroten Bereich.

Interessant. Infrarotlaser wären also recht ineffektiv, da diese durch Metallflächen gut abgehalten werden könnten. Aber würden Mikrometeoriten die glatte Spiegeloberfläche nicht irgendwann unbrauchbar machen?
Außerdem würde ich für Kriegsschiffe, wie Radick schon bemerkte, auf kurzwelligere UV-Laser zurückgreifen. Welche Spiegel wären denn dafür geeignet? Silber?

Da fällt mir das Raumschiff von Königin Amidala aus Star Wars - Episode I ein. Wäre dies vor Laserstrahlen aufgrund seiner verchromten Oberfläche sicher?

[HMS Fearless]

Da fällt mir das Raumschiff von Königin Amidala aus Star Wars - Episode I ein. Wäre dies vor Laserstrahlen aufgrund seiner verchromten Oberfläche sicher?

Nein. Heutige industrielle Laser können sogar Aluminium scheiden.
Eine hübschglänzende Oberfläche streut immer noch nicht genug um den Laser davon abzuhalten einen Kratzer 'rein zu machen. Und sobald die Oberfläche erstmal verletzt ist, verstärkt sich die Wirkung des Lasers noch weiter.

[Dannyboy]

Industrielaser (eigentlich MASER, glaub ich) mögen zwar Metall schneiden, aber die Reichweite ist doch sehr klein.

Es ist ja nicht so, das die Amis es nicht versucht hätten, aber einen waffentauglichen Laser mit Praxistauglichkeit haben die auch nicht hinbekommen.
Projektilwaffen scheinen mir auf Dauer in Mode zu bleiben.

[Halman]

Eine hübschglänzende Oberfläche streut immer noch nicht genug um den Laser davon abzuhalten einen Kratzer 'rein zu machen. Und sobald die Oberfläche erstmal verletzt ist, verstärkt sich die Wirkung des Lasers noch weiter.

Danke für die Info.

Industrielaser (eigentlich MASER, glaub ich) mögen zwar Metall schneiden, aber die Reichweite ist doch sehr klein.

Es ist ja nicht so, das die Amis es nicht versucht hätten, aber einen waffentauglichen Laser mit Praxistauglichkeit haben die auch nicht hinbekommen.
Projektilwaffen scheinen mir auf Dauer in Mode zu bleiben.

Arbeitet man in der Industrie vorwiegend mit Lasern im Frequenzbereich der Mirkowellen? Ich dachte immer, dass es sich um Laser im Bereichen des infraroten und sichtaren Lichtes handeln würde?

Kann die begrenzte Reichweite mit der Atmosphäre zusammenhängen? Immerhin leuchten Laser in der Luft, was im Weltraum nicht der Fall ist. Folglich geben sie auch kaum Energie ab und müssten eine viel größere Reichweite haben.

[HMS Fearless]

MASER sind Mikrowellen Laser. Afaik kann man MASER nur als sog. Freie Elektronenlaser (FEL), auch Synchrotronlaser genannt, ausführen.

Industriell werden Hauptsächlich CO2 Gaslaser verwendet, die meistens im Infrarotbereich (so um ca. 1000 Nanometer) arbeiten.


Luft ist tatsächlich ein Hindernis für Laser. Duch die Interaktion des Strahls mit den Molekülen in der Luft verliert er rasch an Energie.

[Enas Yorl]

Aber würden Mikrometeoriten die glatte Spiegeloberfläche nicht irgendwann unbrauchbar machen?

Man könnte das Raumschiff mit einer Schutzhülle versehen, die erst kurz vor einen Gefecht abgeworfen wird. So eine Hülle könnte dabei der Tarnung (Optisch und Radar) dienen, zwar ist es schwer sich im Weltraum zu verstecken (Infrarotstrahlung), aber man muss es einen Gegner ja nicht allzu leicht machen, eine Infrarotquelle zu identifizieren.

Außerdem würde ich für Kriegsschiffe, wie Radick schon bemerkte, auf kurzwelligere UV-Laser zurückgreifen. Welche Spiegel wären denn dafür geeignet? Silber?

Aluminiumspiegel sind im UV-Bereich recht gut. Ich finde der Nutzen von Lasern bei Weltraumgefechten wird ziemlich überschätzt. Ein Captain der weiß das er mit Lasern beschossen wird, wird sein Schiff und dessen Hülle immer relativ zu seinen Gegner in Bewegung halten. Das macht es schwer, einen bestimmten Punkt auf der Hülle länger als ein paar Millisekunden mit einen Laser zu treffen. Ist die Hülle dann noch reflektierend und gut wärmeleitend, kann es lange Dauern, bis man den Gegner mürbe geschossen hat.
Obendrein sind Laser sehr Energiehungrig und nicht sehr effizient, selbst bei Lasern mit hoher Effizienz, werden etwa 70% der Energie als Abwärme umgesetzt. Das heißt man muss sie aktiv kühlen, und Wärme im Vakuum loszuwerden ist ein großes Problem. Entweder benutzt man dafür dann z.B. flüssigen Stickstoff (der sich verbraucht) oder man benutzt große Radiatoren (welche die Masse des Schiffs vergrößern).
Laser hätten als Waffensystem in einen realistischen Szenario durchaus ihren Platz, aber nur in Kombination mit Projektil- und Lenkwaffen.

[odem]

Ich würde lieber nochmal auf die Energiegewinnung zurückgreifen.

Das mit einem Reaktor im freiem Fall Hitze erzeugt werden kann ist ja klar.
Aber normalerweise wird mit dieser Hitze dann Wasser erhitzt und eine Turbine betrieben.
Dazu muss doch der Dampf sich vom Wasser trennenn können. Wie soll das ohne Schwerkraft funktionieren? (Ich kann mir keinen Mechanismus auf rotationsbasis vorstellen, der funktionieren würde)

Letztendlich müssten Elektronen doch mechanisch in bewegung gesetzt werden. Ohne schwerkraft...

Oder chemisch aber, da fehlt mir auch das Wissen, wie man das im großen Stil realisieren könnte und das ohne Auflademöglichkeit (duch eine Art Wiederverwertung).
Erinnert vom Prinziep dann vielleicht an Stargate Universe.

Und wo haben wir doch gleich über künstliche Schwerkraft diskutiert?

[HMS Fearless]

Ich würde lieber nochmal auf die Energiegewinnung zurückgreifen.

Das mit einem Reaktor im freiem Fall Hitze erzeugt werden kann ist ja klar.
Aber normalerweise wird mit dieser Hitze dann Wasser erhitzt und eine Turbine betrieben.
Dazu muss doch der Dampf sich vom Wasser trennenn können. Wie soll das ohne Schwerkraft funktionieren? (Ich kann mir keinen Mechanismus auf rotationsbasis vorstellen, der funktionieren würde)

Warum willst du dir das leben so unnötig schwer machen und mit Wassedampf arbeiten?
Nimm doch einfach Wasserstoff. Lass ihn gasförmig. Das funktioniert auch. Alles was du brauchst ist ein grosser Radiator um ihn abzukühlen.

[odem]

Was letztendlich als Wasser genommen wird, ist mir egal... und wenns Coca Cola ist...

Mir geht es um die Trennung des leichteren Materials vom Schwereren ohne Schwerkraft. Es muss ja ein Druck hergestellt werden, der die Flügel einer Turbine bewegt. Wenn keine Turbine genutzt wird, braucht nichts erhitzt zu werden...

Wie wird das also im freien Fall gelöst?

Alles was du brauchst ist ein grosser Radiator um ihn abzukühlen.

Und den der Einfachheit halber Aussen liegend... (Ich glaube das sind die ausfahrbaren Hitzepanele bei dem Roman, den ich gerade lese... (Peter Hamiltons "Armageddon Zyklus - Teil1) Hatte mich schon gefragt, warum da immer im Sublicht Hitze abgeführt werden muss...)

[Radick]

Was letztendlich als Wasser genommen wird, ist mir egal... und wenns Coca Cola ist...

Mir geht es um die Trennung des leichteren Materials vom Schwereren ohne Schwerkraft. Es muss ja ein Druck hergestellt werden, der die Flügel einer Turbine bewegt. Wenn keine Turbine genutzt wird, braucht nichts erhitzt zu werden...

Wie wird das also im freien Fall gelöst?

warum sollte man das ganze trennen wollen o.O?

der druck baut sich dadurch auf, das sich das volumen von wasser beim aggregatzustandsübergang von flüssig zu gasförmig extrem erhöht (und noch weiter je heißer das gas wird).

aber man könnte es (obwohl nicht notwendig) auch ganz einfach trennen indem man eine zentrifuge baut in der das wasser dann halt nach außen gedrückt wird.

bzgl. elektronen in bewegung setzten... was soll das heißen? meinst du damit einen generator?


@ enas yorl ein paar millisekunden sind (mal davon ausgegangen das es irgendwann mal laser als waffen gibt) schon fatal.. ich denke immernoch das, falls es wirklich einmal laserwaffen auf raumschiffe geben wird diese pulslaser sein werden, ganz einfach weil die leistung eines einfach laserpulses um größenordungen größer ist als die eines CW (continous wave.. also eines durchgehenden laserstrahles) ist.
und da frequenzen mit der so ein pulslaser "pulst" heute schon im bereich von 100 femtosekunden (100*10^-15 sekunden) liegt kannst du dir ja vorstellen das "einpaar millisekunden" schon verheerende wirkung haben dürften.

und wegen der hitze die irgendwie weg muss... das ist in der tat ein erhebliches problem. aber da gibt es heut ja auch schon werkstoffe die aus wärme strom erzeugen können (name ist mir leider entfallen.. steckt natürlich noch in den kinderschuhen) aber damit könnte man dann evtl auch die überschüssige hitze/wärme sinnvoll nutzen.

[kosmoaffe]

In wie fern "Scifi-Technologien",also fortschrittliche technologien,die im Moment nur als Idee existieren,realisierbar sind ist eigentlich ne einfach zu beantwortende Frage:
FTL-gibts noch nicht.
Energiewaffen-gibts nicht, bis auf Laser
Schutzschilde-gibts nicht,keine Idee wie sowas aussehen soll (Schilde ala Star Trek)
Exotische Materie als Energiequelle-gibts nicht,da Antimaterieerzeugung im Moment noch am Anfang steht.
Teleportation-geht nicht wegen Heisenbergs Erkenntnis
Neuronale Steuerung-ist in den Kinderschuhen,technisch machbar.
Terraforming (Mars)-technisch machbar,aber im Moment zu kostspielig

sollte ich mich irgendwo irren, bitte ich um aufklärung.

[Halman]

FTL-gibts noch nicht.

Vermutlich wird es den auch nie geben, aber vielleicht irre ich mich ja.

Energiewaffen-gibts nicht, bis auf Laser

Plasmawaffen dürften leicht realisierbar sein.

Schutzschilde-gibts nicht,keine Idee wie sowas aussehen soll (Schilde ala Star Trek)

Schutzschild wie in Star Trek sind recht utopisch. Aber ein Magnetfeld sollte machbar sein - das wäre schon mal ein Anfang.

Exotische Materie als Energiequelle-gibts nicht,da Antimaterieerzeugung im Moment noch am Anfang steht.

Exotische Materie und Antimaterie sind zwei unterschiedliche Arten von Materie
Exotische Materie ? Wikipedia
Antimaterie ? Wikipedia

Teleportation-geht nicht wegen Heisenbergs Erkenntnis

Das Problem ist nicht die Unschärferelation, denn dies ist eine Eingenschaft von Quantenobjekten und kein Messfehler

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/7278-einige-klarstellungen-sachen-physik-diskussion-10.html#post1930400

Neuronale Steuerung-ist in den Kinderschuhen,technisch machbar.

Da wird sich in diesem Jahrhundert vermutlich noch viel tun.

Terraforming (Mars)-technisch machbar,aber im Moment zu kostspielig

Es ist auch derzeit kaum zu meisternde Herausforderung.

[odem]

@ Radick:

Soweit ich mich erinnere (Elektrotechnik/ Physik wäre fast ein Grund für eine Ehrenrunde für mich gewesen.. zusammen mit Wirtschaft als ich auf Abi zuging) ist fließender Strom (um es mal einfach zu definieren der "fluss" von Elektronen in einem Leiter.

Siehst Du.. ich bin nichtmal in der Lage, das adäquat auszudrücken...
Und gerade zu faul, bei Wiki das rauszusuchen.

Ich werde das mal leihenhaft ausdrücken auch wenn ich das irgendwann mal relativ gut drauf hatte (Physik ist schnell zum Thema Schwingungen weitergewandert und ET zu den ollen "komplexen" Schaltungen wo ich ab Transistorschaltungen abgeschaltet habe)

Die Elektronen müssen also in Bewegung gebracht werden:
Bei einem "Generator" (Dynamo) geschieht das mit Magneten, die um eine Spule rotieren und die Elektronen dadurch in Bewegung setzen. Elektronen wandern vom - zum + Pol (komme gerade nicht drauf, wieso)
Also wird bei einem Dynamo Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt.

Bei einer Batterie findet ein Austausch von Elektronen zwischen den beiden (wie heißt das Wort?) Kathoden (?) statt. Da dann aber an einer Kathode zu wenig Elektronen sind und an der anderen zu viele, findet der Stromfluss statt.

Soviel dazu.

Ich glaube nicht, dass Raumflug komplett ohne elektrische Energie möglich ist. (Auch wenn andere Energieformen möglich sind, aber für einzelheiten bin ich zu ausgelaugt)

OK.. es ist der Druckunterschied der Flüssigkeit/ des Gases.

der druck baut sich dadurch auf, das sich das volumen von wasser beim aggregatzustandsübergang von flüssig zu gasförmig extrem erhöht (und noch weiter je heißer das gas wird).

aber man könnte es (obwohl nicht notwendig) auch ganz einfach trennen indem man eine zentrifuge baut in der das wasser dann halt nach außen gedrückt wird.

Das gilt aber nur, wenn der umgebende Raum sich nicht ausdeht, was das geringere Problem ist.
Außerdem wollen wir ja bei vereinfachten Modellen bleiben

Mir geht es um das Modell eines klassischen Dampfkessels.
Dort kann der heißere Dampf nur deshalb abgeführt werden, weil er nach oben steigt.
Das ist im freiem Fall nicht möglich, da auch das kühlere Wasser nach oben steigen kann und soweiso bei dem genannten Dampfkessel sich alles auf lange Frist gleichmäßig erwärmen würde...

Ich verstehe auch nicht, wie eine Zentrifuge das abhilfe schaffen soll.
1. Am Rand der Zentrifuge ist eine Membran, welche die unterschiedlichen Agregatzustände erkennen soll? (Wüsste nicht, dass sowas möglich ist) und selbst wenn, geht dadurch der Druck verloren.
2. Die Zentrifuge generiert durchdie Rotation eine Art künstliche Schwerkraft und der heiße Dampf sammelt sich in der Achse... Wenn er aber dort abgeführt wird, geht der Druck doch sicherlich auch verloren...

Soweit ich das verstanden habe, steht bei meinen Überlegungen der Energieerhaltungssatz im Weg...

Obwohl ich die Rotation bei Lösung 2 vergessen habe...
Mal eine Frage an die anderen Geeks:
Kann das so funktionieren?

Diese Frage interessiert mich brennend.. wo ist der dazugehörige Thread?
Energiegewinnung im Weltraum?

[HMS Fearless]

@ Radick:
Mir geht es um das Modell eines klassischen Dampfkessels.
Dort kann der heißere Dampf nur deshalb abgeführt werden, weil er nach oben steigt.
Das ist im freiem Fall nicht möglich, da auch das kühlere Wasser nach oben steigen kann und soweiso bei dem genannten Dampfkessel sich alles auf lange Frist gleichmäßig erwärmen würde...

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.

[Halman]

Bei einer Batterie findet ein Austausch von Elektronen zwischen den beiden (wie heißt das Wort?) Kathoden (?) statt. Da dann aber an einer Kathode zu wenig Elektronen sind und an der anderen zu viele, findet der Stromfluss statt.

Metalle sind ja nur deswegen leitfähig, weil sich die Äußenelektronen nicht eindeutig einem bestimmten Metallatom zuordnen lassen. Daher spricht man i. V. von Metallen auch von Elektronengas (nicht zu verwechseln mit stofflichen Gas).
Wenn nun aufgrund einer Spannungsquelle - wie Deine Batterie - Elektronen ins das Metall fließen, müssen andere Elektronen des Elektronengases weichen usw. Daher ist ein Elektronenfluss - also elektrischer Strom - bei Metallen möglich.