Interstellare Reise

ZA RA

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Hallo,
eigentliches Problem denke ich, ist dass bei v ~ 0,63 c eine Kollision mit auch kleinsten "Partikeln", technisch kaum abzuwenden, bzw. verheerend wäre?

Ohne entsprechenden Schutz, auch das Segel betreff..hmm.
Gruß
z
 

Alex74

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@Zara: an der Front müßte das Ding natürlich gepanzert sein, auch der Spiegel. Das wiegt dann halt was...

@SRMeister: Nein, wenn Du den Laser selbst mitnehmen willst mußt Duch auch wieder Unmengen an Kraftstoff mitnehmen oder/und das Kraftwerk oder den Antrieb dafür. Das ist ja gerade der Sinn des Auslagerns.
 

velipp28

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Würde ein stationärer Laser amMond denn nicht pausenlos im Schatten der Erde liegen .

Was wenn das Schiff vom kurs abkommt ( zb durch einen kleinen Einschlag in die Hülle ) dann dauert es doch ewig bis das Ausgeglichen ist !

Da habe ich doch recht , oder ?
 

TomTom333

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...
Könnte nicht das Raumschiff selbst einen Laser mitführen und durch das Aussenden des Lichtstrahls sich selbst beschleunigen?
Damit hätte man zumindest schonmal das Problem beseitigt:
.....

Wie Münchhausen welcher sich am eigenem Schopf auf dem Sumpf zieht?????

1,5g*0,46 Jahre = .....

Danke. klar war einfach... bin nicht drauf gekommen. Manchmal ist es schlimm mit dem Brett vor dem Kopf

Hallo Bynaus,
......
Vielleicht solltest du mal deinen Ironie-Detektor neu kalibrieren?

Lach mich WEG :D

.......
Ohne entsprechenden Schutz, auch das Segel betreff..hmm.
Gruß
z

Wenn du die Verlinkte Seite von Bynaus mal genauer unter die Lupe nimmst, haben die dafür (weiter unten) eine super, wenn auch Einfache Lösung............. Doppelwandigkeit. ect......

Tom
 

Bynaus

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Vielleicht solltest du mal deinen Ironie-Detektor neu kalibrieren?

Vielleicht sollte ich. :) Aber so dumm ist sie grundsätzlich nicht, es wäre zumindest prüfenswert.

Könnte nicht das Raumschiff selbst einen Laser mitführen und durch das Aussenden des Lichtstrahls sich selbst beschleunigen?

Man könnte zwar den Laser mitführen und ihn so auffächern, dass ein Grossteil der abgestrahlten Energie vom Segel nach hinten reflektiert wird. Aber da wäre es effizienter, den Laser direkt nach hinten zu richten und auf dem Photonenstrahl zu reiten.
 

SRMeister

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Nein, wenn Du den Laser selbst mitnehmen willst mußt Duch auch wieder Unmengen an Kraftstoff mitnehmen oder/und das Kraftwerk oder den Antrieb dafür. Das ist ja gerade der Sinn des Auslagerns.
Ja gut das leuchtet ein!

Aber da wäre es effizienter, den Laser direkt nach hinten zu richten und auf dem Photonenstrahl zu reiten.
so hab ich es gemeint. also ohne Sonnensegel. Den Laser einfach nach hinten richten.
TomTom333 schrieb:
Wie Münchhausen welcher sich am eigenem Schopf auf dem Sumpf zieht?????
Nicht ganz. Eher so wie Münchhausen welcher ne fette Lasergun auf den Sumpf richtet. ;)
 

ZA RA

Gesperrt
:) Hallo Alex und TomTom

danke für die Hinweise (Tom..konnte Angaben nicht finden..kein Prob)

Na ja, wenn ich so einen "Einschlag" von 1Kg bei ca. c~0.63 mal rechne,
liessen sich die 1.78 ^10 Watt wohl gut an, um den Weiterflug zu speisen. :)
Aber Scherz beiseite, was sollte die 17.86 Gigajoule Aufschlagenergie davon abhalten das Schiff zu zerstören?

z
 

Alex74

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Es ist natürlich schon ein Stück weit Spekulation, daß es unwahrscheinlich ist, im interstellaren Raum 1-kg-Brocken anzutreffen, oder auch nur 10-Gramm-Bröckchen. Der Raum da ist aber halt schon ziemlich leer.
 

_Mars_

Registriertes Mitglied
Es ist natürlich schon ein Stück weit Spekulation, daß es unwahrscheinlich ist, im interstellaren Raum 1-kg-Brocken anzutreffen, oder auch nur 10-Gramm-Bröckchen. Der Raum da ist aber halt schon ziemlich leer.

DAS wäre die ultimatie Waffe.

So wie auf einen Marathonläufer eine banale Bananenschale einen verheerenden Effekt haben kann,
so könnte man auch einen 0,01kg Staubpartikel in die Bahn des 0,6c Raumschiffes werfen ;)
 

UMa

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Hallo Bynaus,

eine interessante Seite die du in deinem Beitrag vom 1.2. verlinkt hast.

Ich würde gern etwas über das konkrete Beispiel der Venture Star diskutieren.

Dabei gehe ich von den information der von die verlinkten Seite sowie der dort verlinkten Pandorapedia Seite aus.

In der Tat ist das Design durchdacht, offensichtlich hat da jemand mit Ahnung von Physik ordentlich gerechnet, insbesondere im Vergleich zu anderen Design in sonstigen SF-Filmen.

Allerdings sind einige Punkte doch nicht so gut durchdacht.

Zunächst zu deiner Frage. Abbremsung durch Kollision ist kein Problem, falls sie so hefig wären das die Abbremsung was ausmachen würde wäre das Schiff längst zerstört. Beim Segel ist das auch kein Problem, das Zeug geht einfach durch. Die Frage ist, ob die kleinen Löcher durch den Staub die Festigkeit gefährden. Die zweite Frage ist eher ob das Schiff durch die absobierte Energie des interstelaren Gases, das wie starke Elektronen-Protonen-strahlung wirken muss, überhitzt oder sonst wie beschädigt wird.

Außerdem möchte ich die Masse der Venture Star angeben, sie fehlt auf den Seiten. Ich schätze sie aufgrund der gemachten Größenangaben und den Flugeigenschaften auf etwa 140000 Tonnen.

Die Venture Star wird als kommerzieller Frachter beschrieben, um große Mengen Fracht und Passagiere nach Alpha Centauri (und zurück) zu transportieren. Erwarten würde ich dabei, dass auf Betriebswirtschaftliche Effizienz geachtet wurde, dass also z.B. möglichst viel Fracht zu möglichst geringen Kosten transportiert wird.
Dieses angegeben Designziel wurde vollständig verfehlt. Das Schiff ist offensichtlich kein Frachter, sondern eine Art Superspeedboot, das koste es was es wolle auf Geschwindigkeit getrimmt wurde.

Zunächst drei Ausgelassene Möglichkeiten.

1. Das Schiff könnte problemlos die zehnfache Frachtmenege also 3500 Tonnen statt nur 350 Tonnen transportieren.
2. Wieso ist das Segel winzige 16km im Durchmesser und nicht z.B. 160km? Dadurch und durch die Designfehler weiter unten musste eine völlig utopische 99,99999% reflektierendes Segel und Hizeschild angenommen werden.
3. warum nur ist das schiff wiederverwendbar? Bei den großen belastungen wären der langen Reise wäre ein neues Schiff sicherer. Die Kosten für ein neues Schiff sind im Vergleich zu den Energiekosten minimal.

Außerdem ist die hohe Geschwindigkeit 0,7c und Beschleunigung 1,5g außerordentlich teuer. Warum nicht etwas langsamer z.B 0,5 c und 0,5 g?? Auch das wäre noch sehr extrem. Jedes bisschen Veringerung an Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung würde das Schiff realistischer machen. Realistischer ist vielleicht 0.1c und 0,01g, 160km Wegwerf-Segel+ ein kleineres zum Bremsen für den Rückflug, 10000 t Ladung sowie ein Deuterium/Lithium Fusionsantrieb bei Alpha Centauri.
Auch sind die Radiatoren viel zu klein für den Antrieb, sie würden sich auch bei hohem Wirkungsgrad auf wohl tausende Grad erhizen. Verdampft dann die Oberfläche?
Die Herstellung von 37500 Tonnen Antimaterie (Treibstoff 37500 Tonnen Antimatierie, und 54000 Tonnen Materie bei meiner Gewichtsschätung) zum Bremsen und noch einmal soviel für den Rückflug ist extrem teuer und energieintensiv. Zweimal Antimaterie für hin- und rückflug bei 25% Energieeffizienz aus Primärenergie entspricht 100000 fachen des heutigen Jahresweltenergieverbrauchs. Die hälfte davon müsste bei Alpha Centauri hergestellt werden. Wie kommen die Produktionsanlagen dorthin? Eine geringere Geschwindigkeit würde weniger Antimaterie ermöglichen.


Zum Laser.
Der Vorteil des externen Laser ist natürlich das weder der Laser noch die dafür nötige Energiequelle mitbeschleunigt werden muss.
Die benötige Linse müsse etwa 100km Durchmesser haben um am Ende den Laser noch auf die 16km Durchmesser zu bündeln. Ein größeres Segel würde auch hier helfen. Übrigens bedeutet das wohl eine Linse pro Laser bei einem Array. Warum eigentlich kein 100km Spiegel??
Anfänglich würden für 1,5g und 140000 Tonnen 309PW Laserleistung benötigt, am Ende der Beschleunigung wegen des Dopplereffekts 1750PW. Das Abbremsen benötigt weniger, da der Treibstoff weg ist und hier der Dopplereffekt hilft.
Der Energieverbrauch für den Laser ist noch größer, als der für die Herstellung von Antimaterie.
Was verhindert eigentlich, dass die Laser angerieben durch ihren eigen strahl in die entgegengesetze Richung verschwinden?

Und nun zur Kzinti Lektion.
In deinem Link schreibt der Autor, das das Laserarray keine Schwierigkeiten hätte eine Invasionflotte von Raumschiffe zu verdampfen. Das stimmt zwar ist aber weit untertrieben.
Damit könnte man bewohnbare Planeten in bis zu 500pc Entfernung sterilisieren in dem man die Ozeane verdampft. Das Treffen ist nicht schwieriger als das winzige Segel des Schiffes zu treffen.
Und selbst wärend der Antriebsphase wüede durch die Beugung wohl ein nicht unerheblicher Teil am Segel vorbei gehen. Und wenn das Ziel Pandora exakt dahinter steht, Pech gehabt und weg. Ein vollständiger Treffer in 1.3pc Entfernung (bei 1750PW) wäre wie eine Supernova in 200AE Entfernung.
Ohne die utopische 99,99999%-Reflektion (keine 9 ist zuviel!) würde auch das Schiff verdampft.

Einwände? Anregungen? Ergänzungen? Verbesserungen?

Grüße

UMa
 

sirius3100

Registriertes Mitglied
Das Hauptproblem ist glaube ich wirklich die genannte Geschwindigkeit von 0.7c. Dies ergibt für einen kommerziellen Frachter nicht wirklich Sinn. Vor allem da es im Pandora-Universum ja 12 dieser Frachter gibt. Es dürfte erheblich günstiger sein mehr dieser Frachter zu bauen, welche zwar langsamer fliegen aber insgesamt trotzdem regelmäßig genug neue Rohstoffe von Pandora bringen.

Die Energiemenge die bei 100% Effizienz nötig ist ein Raumschiff auf 0.7c zu beschleunigen ist ca. 12mal so groß wie die ein Raumschiff auf 0.25c zu bringen und ca. 80mal so groß wie die ein Raumschiff auf 0.1c zu bringen.
Da ist das Kosten-Nutzen-Verhältnis bei einer so kurzen Reise (die ja auch mit 0.25c locker in der Lebzeit eines Menschen machbar wäre) ziemlich miserabel. Erst bei sehr langen Reisen bei der man die Zeitdilatation ausnutzen will "lohnen" sich imho Geschwindigkeiten deutlich über 0.5c.
 

Alex74

Registriertes Mitglied
@UMa:
Du stellst einige Behauptungen auf, die ich nicht nachvollziehen kann; bitte begründe diese Angaben doch bitte:

Außerdem möchte ich die Masse der Venture Star angeben, sie fehlt auf den Seiten. Ich schätze sie aufgrund der gemachten Größenangaben und den Flugeigenschaften auf etwa 140000 Tonnen.
Warum?
1. Das Schiff könnte problemlos die zehnfache Frachtmenege also 3500 Tonnen statt nur 350 Tonnen transportieren.
Warum nicht gleich 35.000 Tonnen?
2. Wieso ist das Segel winzige 16km im Durchmesser und nicht z.B. 160km?
16 km² winzig? Ahja, warum dann nicht gleich 1600 km²?
Warum eigentlich kein 100km Spiegel??
Und warum kein 1000km Spiegel?
Damit könnte man bewohnbare Planeten in bis zu 500pc Entfernung sterilisieren in dem man die Ozeane verdampft.
Kannst Du das vorrechnen?
Der Energieverbrauch für den Laser ist noch größer, als der für die Herstellung von Antimaterie.
Kannst Du das vorrechnen? Von welcher Technologie für Antimaterieherstellung und Lagerung (!) gehst Du aus?

Ferner:
Was verhindert eigentlich, dass die Laser angerieben durch ihren eigen strahl in die entgegengesetze Richung verschwinden?
Wurde längst geklärt: weil man den Antrieb dann mitschleppen muß. Der ganze Sinn des Lasers wäre ja Gewichtserparnis.

Gruß Alex
 

Kibo

Registriertes Mitglied
Zitat:
Was verhindert eigentlich, dass die Laser angerieben durch ihren eigen strahl in die entgegengesetze Richung verschwinden?

Wurde längst geklärt: weil man den Antrieb dann mitschleppen muß. Der ganze Sinn des Lasers wäre ja Gewichtserparnis.

das beantwortet die Frage aber nicht. Warum schubsen die Laser sich nicht selber in die Sonne? haben die noch einen Gegenantrieb oder wie?
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo Alex,

Alex schrieb:
UMa schrieb:
Damit könnte man bewohnbare Planeten in bis zu 500pc Entfernung sterilisieren in dem man die Ozeane verdampft.

Kannst Du das vorrechnen?
das ist nicht schwierig:

Solarkonstante für die Erde ca. 1300 W/m^2

1750 Petawatt verteilt auf die Schattenfläche (1,27E14m^2) der Erde, bringt eine, ich sach mal 'Laserkonstante' von 13700 W/m^2, was nicht sehr bekömmlich wäre.

Übrigens, 16 km Durchmesser sind 201 km^2 und wenn man diese 16 km im Abstand von 1 Parsec erreicht, dann überstrahlt das die Oberfläche eines erdähnlichen Planeten in 500 Parsec immer noch nicht.



Ferner:

Wurde längst geklärt: weil man den Antrieb dann mitschleppen muß. Der ganze Sinn des Lasers wäre ja Gewichtserparnis.
ich glaube so war das von UMa nicht gemeint. Diese Laser sind wie eine 'Kanone' mit permanentem Rückstoß - wer fängt den auf?


Für den Rest hab' ich im Moment keine Zeit und würde eh' nur Flüchtigkeitsfehler finden, wenn welche da wären.

Gut durchdacht war bisher nämlich (mit einer Ausnahme, bei der wir beide uns noch nicht geeinigt hatten, wer es nicht gut genug durchdacht hatte ;) ) alles was ich von UMa gelesen habe.


Herzliche Grüße

MAC
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo.

Der Energiefluß durch Kollisionen mit der Interstellaren Materie ist über mehrere Größenordnungen unterschiedlich, einfach weil die Dichte des interstellaren Mediums über mehrere Größenordnungen unterschiedlich ist.

Bei Wiki findet man dazu Angaben zwischen 1E-4 Atome/cm^3 bis 1E5 Atome/cm^3. Auch wenn das was dabei heraus kommt, mit Sonnenlicht kaum noch etwas zu tun hat, (Protonen mit etwa 370 MeV und Alphateilchen mit rund 1,5 GeV) so könnte man doch die dabei entstehende harte Röntgenstrahlung mit einem genügend dicken ‚Schild‘ z.B. aus Eis, in Wärmeenergie umwandeln.

Dabei würden, bei 0,7 c etwa 1,6 bis 1.650.000.000 W/m^2 der dem Teilchenstrom ausgesetzten Fläche erzeugt. Letzteres hält auch ein gekühlter Eisschild nicht lange aus. Ob man überhaupt ein Material herstellen kann, daß einer solchen ‚Erosion‘ länger stand hält? Die rein kommenden Protonen und Alpha-Teilchen haben auf jeden Fall wesentlich mehr Energie, als für das knacken jeder chemischen Bindung nötig wäre und überschreiten auch die Spallationenergie problemlos, so daß man einen gehörigen Prozentsatz der so aufgefangenen Masse auch gleich als Verlust für die Masse aus der die Schutzmaßnahmen aufgebaut sind, rechnen muß. Wieviel nötig ist, um durch Ionisation der Protonen und Alpha-Teilchen und Ablenkung durch ein Magnetfeld einen wirksamen Schutz vor einem solchen Monster’sandstrahl‘ zu erreichen, weiß ich zumindest nicht aus dem Stehgreif.

Die aufgebrochenen Wassermoleküle könnte man ja wieder zu Wasser verbrennen, aber dazu muß man ihre, vorübergehend gasförmigen Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff am Entkommen hindern, oder soviel Wassereis mitnehmen, daß man das für mehrere Jahre verschmerzen kann.

Ein schwer einzuschätzendes Problem dabei ist die mögliche, wenn auch nicht sehr wahrscheinliche Treffergefahr durch ‚größere‘ Brocken. Schon ein 1 kg Brocken setzt bei solchen Geschwindigkeiten (0,7c) einen Energiebetrag von 3,6E16 Watt um, was etwa einer 8 Mt-Wasserstoffbombe entspricht - leider nicht nur als Wärme, sondern überwiegend als Röntgenblitz.

Abwehr dieser Gefahr wäre für mich denkbar durch z.B. einen Eispanzer um die zu schützenden Bereiche des Schiffes und einen vorausfliegenden Eisschild und durch Beschuß mit einer dichten Wolke aus Eiskugeln. (Schon aus diesem Grund erscheint mir die Position der Radiatoren an der Venture-Star nicht besonders sinnvoll)
Auch beispielhaft für die Probleme bei der Abwehr kleinerer Steine hier eine Abschätzung darüber was nötig wäre wenn der Brocken für eine Abwehr zu groß ist und man ausweichen muß.
Angenommen man kann das ganze Schiff mit 0,1 m/s^2 seitlich beschleunigen, dann braucht man für die ersten 180 m 60 Sekunden, was ausreicht um ein Schiff wie die hier gezeigte Venture Star aus der Gefahrenzone zu manövrieren. Damit das Signal 60 Sekunden vor dem ‚Stein‘ eintrifft, muß es aus 42 Millionen km Entfernung 140 s vorher abgesendet werden und das genügt nur bei Einzelereignissen mit großem zeitlichen Abstand und sehr geringer Geschwindigkeit des Steins senkrecht zur Flugrichtung der Venture Star.

Bis hier hin erst mal.

Herzliche Grüße

MAC

Edit: Ich hab' jetzt gerade den Text aus http://www.pandorapedia.com/human_operations/vehicles/isv_venture_star gelesen (noch nicht den Text den Bynaus verlinkt hatte) da steht auch einiges zur Problematik mit dem interstellaren Medium. Meine Gedanken dazu sind zwar schon älter (für McSteve z.B.) aber sie sind ja auch recht naheliegend. :cool:
 
Zuletzt bearbeitet:

UMa

Registriertes Mitglied
Hallo Alex,

Weil die Masse fehlt, und sie für die Berechnung der Laserstärke usw. unbedingt benötigt wird.

Wie?
Ich habe von der Abbildung und der Längenangabe von 1,5km auf die Durchmesser der Treibstofftanks ca 87m geschlossen unter der Annahme von flüssigem Wasserstoff bzw Antiwasserstoff ergibt sich das zu etwas über 100000t Treibstoff, abzüglich Tank und Antimaterieabschirmung (wie groß??) geschätzt zu 91500t Gesamttreibstoff. Die maximale Gesamtmasse bei Materie:Antimaterie=1:1 und 100% Wirkungsgrad ist dann 157600t (bei 3,2°Neigung und relativistischer Berechnung). Da aber Materieüberschuss laut Text (was sehr sinnvoll ist) vorliegt etwas weniger.
Für die Leermasse habe ich geschätzt
57t pro Person für 225 Personen 12800t, inklusive Energieversorgung usw.
400t Fracht inclusive Container
1000t für die Shuttles
1000t Struktur, d.h. Seile usw
10000t Tank und Antimaterieeindämmung
21000t Antimaterie Triebwerk, (0,15 des Schubs)
2100t Radiatoren ???
<<2000t Segel

Ein Segel mit 16km Durchmesser d.h.201km² aus heutigem Material hätte ca 2000t Masse. Nach der Beschreibung ist das verwendete Segel aber nur wenige Atomlagen dick das wären weniger als 2t. Selbst wenn man heutiges Material verwenden müsste, wäre ein größere Durchmesser sinnvoll. Bei leichtererem Materiel erst recht.


Warum nicht gleich 35.000 Tonnen?

Die unglaublich wertvolle Fracht soll die Flüge ja finanzieren. Deswegen wäre es sinnvoll davon möglichst viel mitzunehmen. Bei etwas weniger Masse für die Passagiere ist das Problem los möglich. 35000t sind zuviel bei der oben angegeben Treibstoffmenge da die 157600t überschritten würden und das Schiff selbst im Idealfall nicht mehr von 0,7c abbremsen könnte.

16 km² winzig? Ahja, warum dann nicht gleich 1600 km²?

Das Segel soll ja 16km Durchmesser (vermutlich 10Meilen im Original) haben. Das sind 201km². Ich habe 20100km² oder mehr vorgeschlagen um die enormen Anforderungen an die Reflektion bei sonst über 1,5GW/m² sowie wie die Größe für die Bündelung (100km Durchmesser) zu reduzieren.

@Und warum kein 1000km Spiegel?

100km Spiegel sind billiger als 1000km Spiegel. Und einen Spiegel weil ein Spiegel bei großen Größen einfacher und billiger ist als eine Linse. Bynaus wollte Fresnel-Linsen.
Die Mindestgröße ergibt sich näherungsweise aus
D1*D2>=dist*lambda
D1 Spiegel/Linsen Durchmesser
D2 Objektdurchmesser
dist Entfernung
lambda Wellenlänge des Lichtes
Ebenso wie beim Auflösungsvermögen von Teleskopen
Auch deswegen wäre ein größeres Segel besser, man braucht kleinere Spiegel, den von diesen benötigt man je nach Leistung der einzelnen Laser viele. Bei ca 1,5TW pro Laser ungefähr eine Million.

Entfernung beim erreichen von 0,7c ist relativistisch 16400AE
d = (c^2/a) * (Cosh[(Ve / c) * ln(R)] - 1), siehe
http://www.projectrho.com/rocket/slowerlight.php

Kannst Du das vorrechnen?

Ja. Die Erde hat den 796fachen Durchmesser wie das Segel also trifft in 13mio AE=63pc der Strahl auf eine Scheibe vom Erddurchmesser. Man benötigt nach J.Kasting etwa 1,4 Sonnenleuchtkräfte um einen Runaway Treibhauseffekt auszulösen, also noch 0,4 zusätzlich. da wir ca die 1750PW ca dem 10 fachen des auf die Erde eintreffenden Sonnenlichts (1365W/m²*(6371km)^2*pi=174PW) und sich der strahl weiter auffächert sind die 0,4 Sonnenleuchtkrafte in der Wurzel(10/0,4)=5 fachen Enfernung also 317pc erreicht. (Der Wert von 500pc stammt von einer alten Version mit leider fehlerhafter Formel, sorry.)
Der genaue Wert hängt natürlich vom Abstand des Zielplaneten von seinem Stern seiner Gravitation, Albedo usw.

Kannst Du das vorrechnen? Von welcher Technologie für Antimaterieherstellung und Lagerung (!) gehst Du aus?

20Mio Sekunden Beschleunigungszeit, Laserwirkungsgrad 10%
309PW*20Ms/0,1=618e5EJ
sind schon das 120000 fache des heutigen Jahresweltenergieverbrauchs von 500EJ. Dann noch Verlust durch Dopplereffekt und außerdem muss bei der Rückreise wieder abgebremst werden.

Antimaterieherstellung und Lagerung (!): Keine Ahnung, da musst du die "Erfinder" der Venture Star fragen.

@MAC:
und wenn man mit dem Laser den Weg vom Staub "freischießt"?!

Grüße

UMa
 
Zuletzt bearbeitet:

mac

Registriertes Mitglied
Hallo UMa,

und wenn man mit dem Laser den Weg vom Staub "freischießt"?!
Ja, an sowas hab‘ ich auch gedacht, als ich mir die Kosequenzen eines solch starken Lasers ausgerechnet habe, nur hätte ich dafür erst mal rausfinden müssen, wieviel Energie man für welche Masse braucht.

Ich hab‘ bisher noch nicht komplett verstanden, wie man die Impulsübertragung von Licht auf Masse berechnet. Also bei einer komplett reflektierenden Fläche würde ich das über den (doppelten) Impuls der reflektierten Photonen rechnen, aber wie sich das auf und in einem Festörper in Impuls und Wärme aufteilt, da schwimme ich noch zu sehr, um eine realistische Abschätzung auf die Beine zu bringen. Beim interstellaren Medium würde es über die Temperatur gehen, aber auch da müßte ich erst mal rausfinden, oder (noch aufwändiger?) herleiten, wieviel Licht bei welcher Photonenenergie welche Temperaturerhöhung in einer solchen offenen Gassäule zustande bringt.

Das Ganze erscheint mir aber, selbst wenn man von sehr geringen Energiekosten ausgeht, immer noch wie das berühmte Kanonenschießen auf Spatzen. Bei 1E-4 Atomen pro cm^3 sammelt das Schiff rund 1,6 Nanogramm pro m^2 an interstellarer Materie auf seiner Reise nach Alpha Centauri auf. Selbst wenn man das 2 Milliardenfache an Wasser rechnet, um den Ionisationsverlust wieder auszugleichen, wären das rund 3 kg pro m^2 'Verlust' der dieser Strahlung ausgesetzten Oberfläche.

Heftig zur sicheren Seite abgeschätzt, aus der Ionisationsenergie von ganz grob 1eV und der maximalen Energie für Alphateilchen von 1,5 GeV. Tatsächlich wird der Verlust wohl eher bei 0,1 kg pro m^2 und Lichtjahr liegen, und im dichteren ‚Nebel‘ würd‘ ich nicht so schnell ‚fahren‘ ;)

Bei meinen früheren, nicht auf einen Flug hin zum Alpha-Centaurisystem optimierten, eigenen Berechnungen dazu (Kegelwinkel der vor dem Schiff überwacht werden müßte) bin ich von maximal 600 km pro Sekunde relativer Geschwindigkeit für solche ‚Steine‘ ausgegangen (gegensinnige Umlaufgeschwindigkeit der Sterne in unserem Abstand zum galaktischen Zentrum, mal Wurzel 2) die im ungünstigsten Fall mehr oder minder senkrecht auf der Flugrichtung steht. Solch ein Laser, der das Segel z.B. um weitere 16 km auf jeder Seite überragt, müßte also z.B. einen solchen 1 kg schweren Stein innerhalb von ca. 25 ms verdampfen und den Dampf ‚aus dem Weg räumen‘

Energietechnisch würde ‚Laserbündel breiter machen‘ nicht wirklich helfen, denn der Stein kann dann bei z.B. doppelter Beleuchtungszeit nur 1/2 der Energie aufsammeln. Und der Laser müßte für die gesamte Flugzeit bei solch hohen Geschwindigkeiten eingeschaltet bleiben. Nebenbei müßte man dafür das Schiff ganz anders konstruieren.

Am Ende hängt das aber an der Frage, wie hoch der Energiepreis ist. Daran hängt übrigens auch die Antwort auf Deine Frage, warum man aus der Venture Star keinen Wegwerfartikel macht. Ein zukünftiger Faktor 1/x für den Energiepreis ist ja nicht 1:1 an einen Faktor 1/y für den Herstellungspreis eines solchen Schiffes gebunden und ohne heftig große x und y geht das Ganze sowieso nicht.

Herzliche Grüße

MAC
 

Alex74

Registriertes Mitglied
@UMa:
Ich glaube Du hast meine Fragen falsch verstanden ;)
Es geht mir darum daß die ursprünglichen Zahlen schon hart an der Grenze des Machbaren sind, wenn nicht darüber. Und Du schlägst (wie es mir scheint motivationslos) einfach mal den 10-fachen Wert überall vor.
Daher meine Frage: warum dan nicht gleich das hundertfache.
Deine Rechnungen zeigen aber sehr schön wie fiktional das Ganze doch ist.

Mir ist übrigens eine Konstellation eingefallen, die die Menschheit tatsächlich doch zu einem interestellaren Flug hin antreiben könnte;

Das Problem an der Vorstellung "Wenn die Situation hier so beschissen ist daß keine Wahl bleibt" ist genau jene, daß die Lage der Menschheit sehr vermutlich dieser überhaupt nicht mehr die Durchführung großer Projekte erlaubt.
Wenn der größte Teil der Menschen Hungersnöte durchlebt und Milliarden Menschen auf der Flucht sind, wird sich kein (noch) wohlhabendes Land der allgemeinen Lage entziehen können, sondern wird viel Kraft in die eigene Stabilisierung der Lage stecken müssen.

Das einzige wirkliche Motiv, von hier zu evakuieren ist aber tatsächlich ein zu erwartendes Ende. Leider dauern selbst die kritischsten Szenarien einfach zu lange, selbst wenn sich die Erde wie die Venus aufheizen würde, wird als erstes die Wirtschaftsleistung der Menschheit zusammenbrechen bevor man wirklich handlungswillig wird - wenn man längst die Handlungsfähigkeit verloren hat.

Das heißt, daß die Wirtschaftsleistung bis zuletzt auf hohem Niveau bleiben muß bevor das Ende kommt und dieses Ende absehbar sein muß.

Da gibt es (leider?) nichts anderes als der absehbare Einschlag eines wirklich großen Brockens auf die Erde. Mindestens 50 Kilometer sollte der durchaus haben - alleine schon um lange vorher sicht- und berechenbar zu sein; und um keine Diskussion aufkommen zu lassen daß hier nichts mehr bleibt wie vorher.

Wie lange vorher sollte das Ding zu sehen sein?
In etwa so lange wie man braucht um politisch zu reagieren und ein internationales interstellares Raumschiff zu bauen - einschließlich Erprobung des Antriebs. Sicherlich also mindestens 30-40 Jahre.

Unter dieser Voraussetzung könnte ich mir den Bau eines Raumschiffes tatsächlich vorstellen (und ich meine daß man aufgrund der Zeitnot den Atombombenantrieb des Orion-Projekts verwirklichen würde).

Gruß Alex

PS.: Und der Bau unter diesen Umständen würde das Fermi-Paradoxon nicht in Schwierigkeiten bringen, da, wenn Zivilisationen nur in solcher unmittelbarer Not aufbrechen, keine exponentielle Vermehrung sondern lediglich Wanderschaft vorliegt.
 

mac

Registriertes Mitglied
Hallo Alex,

ich glaube, Dein Beispiel:
Mir ist übrigens eine Konstellation eingefallen, die die Menschheit tatsächlich doch zu einem interestellaren Flug hin antreiben könnte;



Da gibt es (leider?) nichts anderes als der absehbare Einschlag eines wirklich großen Brockens auf die Erde. Mindestens 50 Kilometer sollte der durchaus haben - alleine schon um lange vorher sicht- und berechenbar zu sein; und um keine Diskussion aufkommen zu lassen daß hier nichts mehr bleibt wie vorher.
macht überhaupt keinen Sinn.

Wenn man die Technik beherrscht eine interstellare Reise rechtzeitig vor einem solchen Einschlag zu organisieren, dann beherrscht man auch die Technik diesen Brocken rechtzeitig ein wenig aus seiner Bahn zu ‚schieben‘.

Herzliche Grüße

MAC
 
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