"There ain't no stealth in space."
Diese einfache Faustregel ist nützlich, aber nicht ganz korrekt.
Korrekt müsste es heissen. "Es gibt im Weltraum kein praktikables Stealth."
Aber als Faustregel für den Hausgebrauch ist die Vereinfachung durchaus zutreffend.
Der Weltraum ist etwa 3 Kelvin kalt. Jedes Objekt, welches wärmer ist, strahlt vor diesem Hintergrund auf jedem IR Detektor wie ein Leuchtturm in der Nacht.
Bereits heute gibt es Infrarottelekope wie zum Beispiel WISE, welche aus dem Erdorbit Asteroiden jenseits des Mars nur anhand ihrer relativ geringen Erwärmung durch die Sonneneinstrahlung entdecken kann.
Jede Funktion an Bord eines Raumschiffs erzeugt Wärme, welche über Bord muss. Und diese Wärme macht das Raumschiff sichtbar.
Aber ich kann doch einfach die Hülle meines Raumschiffs kühlen und die Abwärme intern speichern.
"Einfach" ist definitiv das falsche Wort.
1. Musst du die Hülle vermutlich auf 50 Kelvin und tiefer kühlen um für die meisten Detektoren unsichtbar zu werden. Astronomische IR Teleskope können Objekte mit einer Temperatur von 70 Kelvin sehen. Ich denke, sobald jemand eine "Normandy" baut, wird auch jemand ein IR Teleskop bauen, welches eine deutlich tiefere Detektionsschwelle hat.
Ich kann nur raten, aber ich denke es ist einfacher einen IR sensitiven Photochip zu kühlen als ein ganzes Raumschiff.
2. Musst du die Wärme intern speichern. D.h. du musst die Wärme von der Hülle deines Raumschiffs in interne Wärmespeicher leiten. Für die ersten 100 Kelvin dürfte das noch so gehen. Aber je kälter deine Hülle wird und je wärmer deine Wärmespeicher werden, desto mehr Energie musst du aufenden um die Wärme in die Speicher abzuleiten.
Salopp gesagt:
Die Idee mit dem internen Wärmespeicher für Stealth funktioniert aus dem selben Grund nicht aus dem du nicht einen Kühlschrank mit offener Tür in dein Zimmer stellen kannst um das Zimmer zu kühlen.
Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik:
Vereinfacht gesagt: Wärme fliesst vom heisseren ins kältere und nicht umgekehrt.
Willst du Wärme auf einem tieferen Niveau (tiefere Temperatur) in einen Wärmespeicher auf einem höheren Niveau (höhere Temperatur) transferieren, musst du zuerst Energie aufwenden um die Wärme auf ein höheres Niveau zu bringen als der Wärmespeicher.
3. Ist die Menge an Wärme die dein Raumschiff produziert dermassen hoch, dass die Kapazität der internen Wärmespeicher unoekonomisch gross sein müsste.
4. Wäre dein Raumschiff absolut manövrierunfähig. Jeder Einsatz eines Triebwerks würde weitherum sichtbar sein.
Was wäre mit einem Technobabble-Stealth-Kraftfeld um mein Schiff herum, welches den Austritt von Wärmestrahlen verhindert?
Im Grunde das selbe Problem einfach mit grösserem technischen Aufwand.
Erster Hauptsatz der Thermodynamik:
Dein Stealth-Feld wäre ein solches abgeschlossenes System. Ergo würde es im innern deines Felds immer heiser und heisser.
Ausserdem wärst du immer noch manovrierunfähig.
Sir Isaak sagt dazu:
Übersetzung:
"Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird."
Willst du dein Stealth-Raumschiff bewegen, musst du Reaktionsmasse zur Antriebsdüse herauslassen.
Sobald diese Reaktionsmasse dein Stealthfeld verlässt, leuchtet sie auf jedem IR Detektor wie ein amerikanischer Christbaum.
Selbst komprimierte Luft wäre zu heiss, da Gase beim starken abkühlen die nervige Eigenschaft haben flüssig zu werden.
Wenn du die Reaktionsmasse innerhalb deines Stealthfelds hällst, kann sich dein Raumschiff zwar relativ zum Stealthfeld bewegen, aber nicht relativ zum Rest des Universums.
Aber da das Stealthfeld vom Raumschiff erzeugt wird, schleppt das Raumschiff das Feld ja quasi mit.
Versuch mal ein Segelschiff dadurch anzutreiben, indem du mit einem auf dem Deck montierten Ventilator ins Segel blässt.
Diese einfache Faustregel ist nützlich, aber nicht ganz korrekt.
Korrekt müsste es heissen. "Es gibt im Weltraum kein praktikables Stealth."
Aber als Faustregel für den Hausgebrauch ist die Vereinfachung durchaus zutreffend.
Der Weltraum ist etwa 3 Kelvin kalt. Jedes Objekt, welches wärmer ist, strahlt vor diesem Hintergrund auf jedem IR Detektor wie ein Leuchtturm in der Nacht.
Bereits heute gibt es Infrarottelekope wie zum Beispiel WISE, welche aus dem Erdorbit Asteroiden jenseits des Mars nur anhand ihrer relativ geringen Erwärmung durch die Sonneneinstrahlung entdecken kann.
Jede Funktion an Bord eines Raumschiffs erzeugt Wärme, welche über Bord muss. Und diese Wärme macht das Raumschiff sichtbar.
Aber ich kann doch einfach die Hülle meines Raumschiffs kühlen und die Abwärme intern speichern.
"Einfach" ist definitiv das falsche Wort.
1. Musst du die Hülle vermutlich auf 50 Kelvin und tiefer kühlen um für die meisten Detektoren unsichtbar zu werden. Astronomische IR Teleskope können Objekte mit einer Temperatur von 70 Kelvin sehen. Ich denke, sobald jemand eine "Normandy" baut, wird auch jemand ein IR Teleskop bauen, welches eine deutlich tiefere Detektionsschwelle hat.
Ich kann nur raten, aber ich denke es ist einfacher einen IR sensitiven Photochip zu kühlen als ein ganzes Raumschiff.
2. Musst du die Wärme intern speichern. D.h. du musst die Wärme von der Hülle deines Raumschiffs in interne Wärmespeicher leiten. Für die ersten 100 Kelvin dürfte das noch so gehen. Aber je kälter deine Hülle wird und je wärmer deine Wärmespeicher werden, desto mehr Energie musst du aufenden um die Wärme in die Speicher abzuleiten.
Salopp gesagt:
Die Idee mit dem internen Wärmespeicher für Stealth funktioniert aus dem selben Grund nicht aus dem du nicht einen Kühlschrank mit offener Tür in dein Zimmer stellen kannst um das Zimmer zu kühlen.
Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik:
Es gibt keine Zustandsänderung, deren einziges Ergebnis die Übertragung von Wärme von einem Körper niederer auf einen Körper höherer Temperatur ist.
Willst du Wärme auf einem tieferen Niveau (tiefere Temperatur) in einen Wärmespeicher auf einem höheren Niveau (höhere Temperatur) transferieren, musst du zuerst Energie aufwenden um die Wärme auf ein höheres Niveau zu bringen als der Wärmespeicher.
3. Ist die Menge an Wärme die dein Raumschiff produziert dermassen hoch, dass die Kapazität der internen Wärmespeicher unoekonomisch gross sein müsste.
4. Wäre dein Raumschiff absolut manövrierunfähig. Jeder Einsatz eines Triebwerks würde weitherum sichtbar sein.
Was wäre mit einem Technobabble-Stealth-Kraftfeld um mein Schiff herum, welches den Austritt von Wärmestrahlen verhindert?
Im Grunde das selbe Problem einfach mit grösserem technischen Aufwand.
Erster Hauptsatz der Thermodynamik:
Die Gesamtenergie in einem abgeschlossenen System bleibt konstant.
Ausserdem wärst du immer noch manovrierunfähig.
Sir Isaak sagt dazu:
Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare.
"Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird."
Willst du dein Stealth-Raumschiff bewegen, musst du Reaktionsmasse zur Antriebsdüse herauslassen.
Sobald diese Reaktionsmasse dein Stealthfeld verlässt, leuchtet sie auf jedem IR Detektor wie ein amerikanischer Christbaum.
Selbst komprimierte Luft wäre zu heiss, da Gase beim starken abkühlen die nervige Eigenschaft haben flüssig zu werden.
Wenn du die Reaktionsmasse innerhalb deines Stealthfelds hällst, kann sich dein Raumschiff zwar relativ zum Stealthfeld bewegen, aber nicht relativ zum Rest des Universums.
Aber da das Stealthfeld vom Raumschiff erzeugt wird, schleppt das Raumschiff das Feld ja quasi mit.
Versuch mal ein Segelschiff dadurch anzutreiben, indem du mit einem auf dem Deck montierten Ventilator ins Segel blässt.
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