Der Fahrstuhl ins All: Von der Utopie zur Wirklichkeit

Frankie

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Es gibt noch eine ganz andere Möglichkeit, an die glaub ich bisher keiner gedacht hat... es sollte doch möglich sein, den Climber nur als "Kran" zu benutzen um eine feste Struktur um das Seil herum zu bauen? Das wäre auch unempfindlicher gegen Mikroschrott...

Am Ende wäre das Seil nur die stützende innere Struktur, die Climber würden außen fahren und könnten leicht von unten mit Strom versorgt werden.
Denkbar wäre auch, auf diese Art ein 20-30 km langes Katapult zu bauen, am Ende würden die Climber entlang des Seiles durch den Impuls weiter steigen...

Hach das ist ein Thema für die Cranks - klasse :)

Noch was ganz anderes: man muß ja die Struktur nicht einmal nach oben bauen... man zieht einfach genug Seil ein, hängt den obersten Teil ein, gibt entsprechend "Leine" und baut dann das nächste Teil an usw usw....
Oder: Man baut die stützenden Strukturen unten an das Seil und schiebt die dann höher... das Seil wäre nur zum Halten der Richtung da.

Grüße,
Frankie
 
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Luzifix

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Es gibt noch eine ganz andere Möglichkeit, an die glaub ich bisher keiner gedacht hat... es sollte doch möglich sein, den Climber nur als "Kran" zu benutzen.

Es gebe ja auch die Möglichkeit, für die untere Etage einen Riesen-Cargolifter einzusetzen, der quasi wie eine schwebende Bahnhofs-Traglufthalle die Sektion im All mit der Sektion in der Atmossphäre verbindet.

Auf die Kritik für meinen Vorschlag möchte ich noch antworten, daß ich das Modell für absolut funktionabel halte. Erstens, weil es sich von selbst bewegt aufgrund der Erdrotation ohne Antrieb. Zweitens, weil die Seilspannungen und damit die nötigen Festigkeiten sich bei zwei Seilen (Prinzip feststehende Rolle) halbieren. Drittens, weil außer den am Erdboden befindlichen Anlagen keinerlei in die höhere Atmossphäre reichende und somit risikobehaftete Bauwerke nötig sind. Das einzige, was an Risiko passieren kann, ist der Seilriß und dessen unkontrolierter Aufprall auf der Erdoberfläche. Die oben von mir angedeutete Kombination mit einem in 20km Höhe schwebenden Bahnhof ist ebenfalls aussichtsreich.

Darum: Yes we can! Let`s go!

Grüß` :)
 
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mac

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Hallo Frankie,


Es gibt noch eine ganz andere Möglichkeit, an die glaub ich bisher keiner gedacht hat... es sollte doch möglich sein, den Climber nur als "Kran" zu benutzen um eine feste Struktur um das Seil herum zu bauen?
Du hast eine völlig falsche Vorstellung von den technischen Problemen, die eine solch große Struktur mit sich bringt.

Die größten Strukturen die die Menschen zur Zeit bauen können, sind die großen Hängebrücken. Auch da werden Seile als ‚Träger‘ verwendet. Die sind aber allesamt noch sehr weit weg von dem Zustand, daß sie nicht einmal mehr nur ihr eigenes Gewicht noch tragen können, ohne zu zerreißen.

Mit einer zusätzlichen, durchgehenden Struktur um ein solches Seil herum erhöhst du das Gewicht des Seiles, ohne seine Reißfestigkeit zu erhöhen. Das geht nur in äußerst sparsamem Ausmaß.

Du hättest problemlos mal dem Link folgen können, den ich zu diesem Thema hier eingestellt hatte. Das dort berechnete Seil ist an seinem unteren Ende nur mm dick, während es an seiner am höchsten belasteten Stelle bereits gut 2 m Durchmesser hat. Bei einer solchen Konstruktion kannst Du nur den Teil der Zugfestigkeit des Seiles belasten, der nicht zum Tragen seines eigenen Gewichtes gebraucht wird. Liegt die Zugfestigkeit gerade an dieser Grenze, dann kannst Du das Seil so dick machen wie Du willst, es kann außer sich selbst, nichts mehr tragen.



die Climber würden außen fahren und könnten leicht von unten mit Strom versorgt werden.
Wenn es auf diesem Wege gehen soll, brauchst Du einen Gleichstrom-Supraleiter. Das wiederrum geht bisher nur durch thermische Isolation und permanente Kühlung. Allein dieses Kabel hätte wesentlich mehr Gewicht, als das komplette Seil. Solange das so ist, und es kein Material gibt, daß bei einer Länge von 36000 km sein Eigengewicht gut zweimal tragen kann, ist dieser Weg unmöglich.



Hach das ist ein Thema für die Cranks - klasse :)
Ja, und man kann Dir noch nicht mal vorwerfen, daß Du da nicht mit gutem Beispiel voran gehen würdest. :D



Noch was ganz anderes: man muß ja die Struktur nicht einmal nach oben bauen... man zieht einfach genug Seil ein, hängt den obersten Teil ein, gibt entsprechend "Leine" und baut dann das nächste Teil an usw usw....
großartige Idee! Besonders mit Blick auf das vorhergehende Zitat.

Vergleiche dieses Verfahren doch mal auf Verträglichkeit mit dem Grund, warum das Seil überhaupt oben bleibt.



Oder: Man baut die stützenden Strukturen unten an das Seil und schiebt die dann höher... das Seil wäre nur zum Halten der Richtung da.
Wir sehen, an dieser Stelle sogar die Nicht-Bauingenieure - es gibt schon gute Gründe, warum man Bauingenieur erst lernen muß und das nicht Jeder kann. ;)

Herzliche Grüße

MAC
 

mac

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Hallo Luzifix,

Es gebe ja auch die Möglichkeit, für die untere Etage einen Riesen-Cargolifter einzusetzen, der quasi wie eine schwebende Bahnhofs-Traglufthalle die Sektion im All mit der Sektion in der Atmossphäre verbindet.
welchen Vorteil versprichst Du Dir mit diesem Verfahren, bzw. welches Problem möchtest Du damit lösen, das Du ohne diesen Cargo-Lifter gar nicht erst hättest?



Auf die Kritik für meinen Vorschlag möchte ich noch antworten, daß ich das Modell für absolut funktionabel halte.
warum überrascht mich das jetzt nicht?


Erstens, weil es sich von selbst bewegt aufgrund der Erdrotation ohne Antrieb.
Was ‚es‘? Das Seil?



Zweitens, weil die Seilspannungen und damit die nötigen Festigkeiten sich bei zwei Seilen (Prinzip feststehende Rolle) halbieren.
Luzifix, ein solches Seil hat nicht mehr viele Gemeinsamkeiten mit Fallen und Schoten. Halbieren kannst Du damit gar nichts, nur die Kosten und den Konstruktionsaufwand vervielfachen.



Drittens, weil außer den am Erdboden befindlichen Anlagen keinerlei in die höhere Atmossphäre reichende und somit risikobehaftete Bauwerke nötig sind.
Was für Bauwerke sollen das denn sein?



Die oben von mir angedeutete Kombination mit einem in 20km Höhe schwebenden Bahnhof ist ebenfalls aussichtsreich.
schöne Aussicht hätte man von da oben, ja. Ansonsten siehe ersten Absatz.



Darum: Yes we can!
may be.



ohne Seil? Stop hopping up and down and try to start reading and thinking!

Herzliche Grüße

MAC
 

Luzifix

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...welches Problem möchtest Du damit lösen, das Du ohne diesen Cargo-Lifter gar nicht erst hättest?
Da fällt mir noch etwas ein.

Was ‚es‘? Das Seil?
Der Satellit am erdfernen Punkt des Seils oder Bands muß in seiner Winkelgeschwindigkeit etwas hinter der Erdumdrehung zurück bleiben, damit sich das Seil während einer Erdumdrehung bewegt. Er muß auch mit seiner Umlaufbahn dort sein, wo sich das durch seine Fliehbewegung im Orbit herumschleudernde Seil sowieso aufhalten würde, damit die Konstruktion einigermaßen kräftefrei wird. Ob sich dabei die Präzession der Erdachse irgendwie hinderlich auswirkt, vermag ich nicht zu schätzen. Es könnte aber auch sein, daß sie sich sogar kräftemäßig ausnutzen läßt. Es scheint mir, als entstünde dadurch eine Bewegung, wie bei einem Hula-Hup-Reifen oder einem Lasso.

Luzifix, ein solches Seil hat nicht mehr viele Gemeinsamkeiten mit Fallen und Schoten. Halbieren kannst Du damit gar nichts, nur die Kosten und den Konstruktionsaufwand vervielfachen.

Mein "Modell" basierte ja auf Frankies Vorschlag. Der wollte ein Seil, das weit genug in den erdfernen Orbit hinaus reicht, benutzen, um Lasten damit in die Höhe zu ziehen. Das ginge auch prima, solange das Seil die zusätzliche Fliehkraft aushält. Frankie hatte anfangs nur übersehen, daß er unheimlich viel Energie dafür bräuchte, das Seil zwischen den Hubphasen genügend schnell zurück zu ziehen. (Er bräuchte dafür nämlich mehr als für den Transport der Last eigentlich nötig.) Deshalb hatte er zuletzt als Ausweg den etwas irrwitzigen Vorschlag gemacht, das Seil unten auf der Erde fortlaufend nachzuproduzieren (wie eine Spinne, die sich vom Zweig herabläßt.) Darüber hatte er immer noch vergessen, daß man das Ende des Seils dann auch immer kappen müßte, damit es als Ganzes nicht zu schwer wird und zuviel Fliehkraft entwickelt. Dieses Dilemma habe ich lediglich versucht zu beheben, indem ich das Ende von Frankies Seil einmal um die Erde herumlegte und es mit dem Anfang zu einer Schleife verband. Dabei halbiert sich selbstverständlich die nötige Zugfestigkeit gegenüber dem Transport mit einem Seil. (Bei einem Transport nach dem Elevatorprinzip mit Gegengewicht ist das trotz Rolle nicht der Fall.)

Grüß` :)
 
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MGZ

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Ich halte ein bewegliches Seil für eine ziemlich interessante Idee. Man könnte eine riesige Schlinge bauen, die ständig von oben und unten wie eine Fahrradkette gedreht wird, sodass ein Seil nach oben läuft und das andere nach unten.
Der Vorteil ist, dass man keinen komplizierten Kletterlift braucht, sondern nur eine Verankerung im Seil, die man sich bei einem üblichen Skilift abgucken kann.
Aber die Nachteile: Das Seil müsste überall gleich dick sein, was die Tragfähigkeit verringert. Es müsste biegsam sein und mechanische Belastungen gut verkraften. Außerdem darf es sich nicht zu schnell bewegen, damit man Lasten einklinken und ausklinken kann und damit das Gewinderad das Seil nicht zu stark belastet
 

mac

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Hallo Luzifix,


Da fällt mir noch etwas ein.
ach so, das war sozusagen schon mal die prophylaktisch ahnungslose Lösung ungeahnter Probleme.



Der Satellit am erdfernen Punkt des Seils oder Bands muß in seiner Winkelgeschwindigkeit etwas hinter der Erdumdrehung zurück bleiben, damit sich das Seil während einer Erdumdrehung bewegt.
Wenn Du mit Satellit den aufsteigenden Climber mit seiner Nutzlast meinst, dann ja.

Wenn Du das Gegengewicht meinst, dann nein, denn bei diesem Umlauf geht keine Energie verloren, die auf diesem Wege ersetzt werden müßte. Das ist erst dann der Fall, wenn ein Climber am Seil hoch steigt. Und das kehrt sich um, wenn er absteigt.

Und wenn Du damit die Bauphase meinst, dann wird es eh viel komplizierter.



Er muß auch mit seiner Umlaufbahn dort sein, wo sich das durch seine Fliehbewegung im Orbit herumschleudernde Seil sowieso aufhalten würde, damit die Konstruktion einigermaßen kräftefrei wird.
Ja, und? Wo soll er sonst sein, solange er als Nutzlast im Climber aufsteigt? Danach kann er nur ab der Geostationären Umlaufbahn die ‚richtige‘ Geschwindigkeit haben. Darunter ist er immer zu langsam, um die gerade erreichte Höhe als Kreisbahn halten zu können.



Ob sich dabei die Präzession der Erdachse irgendwie hinderlich auswirkt, vermag ich nicht zu schätzen.
in der Größenordnung von ein Milliardstel seiner Umlaufgeschwindigkeit.



Es könnte aber auch sein, daß sie sich sogar kräftemäßig ausnutzen läßt.
kaum. Man muß sie nur für einen präzisen Treffer in weiter Entfernung berücksichtigen. Das tut man aber in solchen Größenordnungen nicht mehr beim Start, sondern unterwegs.



Es scheint mir, als entstünde dadurch eine Bewegung, wie bei einem Hula-Hup-Reifen oder einem Lasso.
je nachdem welche Bewegung Du dabei meinst; ja.





Er bräuchte dafür nämlich mehr als für den Transport der Last eigentlich nötig.
mit einem einzelnen Seil, ja.



Deshalb hatte er zuletzt als Ausweg den etwas irrwitzigen Vorschlag gemacht, das Seil unten auf der Erde fortlaufend nachzuproduzieren (wie eine Spinne, die sich vom Zweig herabläßt.) Darüber hatte er immer noch vergessen, daß man das Ende des Seils dann auch immer kappen müßte,
nicht nur das.



Dieses Dilemma habe ich lediglich versucht zu beheben, indem ich das Ende von Frankies Seil einmal um die Erde herumlegte und es mit dem Anfang zu einer Schleife verband.
und darauf hatte ich mit http://www.fallen-legion.eu/news/data/upimages/DoubleFacePalm.jpg geantwortet. Daran hat sich also bisher nichts geändert.

Würdest Du das tun wollen, mußt Du unten stehende Fragen beantworten:

Du kannst, beginnend von einer geostationären Umlaufbahn aus, zwei Seilenden von Deinen Kabeltrommeln abrollen.(Lassen wir mal das Problem, wie man so viel Seil in eine solche Umlaufbahn bringt beiseite) Zwei Seilenden nach oben, zwei nach Unten. Dabei mußt Du den Schwerpunkt Deines Systems immer auf Höhe der geostationären Bahn halten und dem System Energie zuführen, um den Drehimpuls der abgerollten Seillänge anzupassen.

Kurz nach Beginn des Abrollens kannst du die beiden oberen Seilenden miteinander verbinden und auch die beiden untern Seilenden, so daß Du, nach dem kompletten Abrollen, eine durchgehende Schleife hättest, die unten auf der Erde an einem Bodenanker befestigt wird. (Das geht auch einfacher, aber so erschien es mir unmißverständlicher)

Nun wären da noch folgende Fragen zu klären:


1. Wie legst Du diese Konstruktion einmal um die Erde herum, so daß sie dabei nicht runter fällt?
2. Wozu soll das,‘ um die Erde herum legen‘, gut sein? Welches Problem willst Du damit lösen?


Die Antwort auf Frage 2 ahne ich schon:
Da fällt mir noch etwas ein.



Dabei halbiert sich selbstverständlich die nötige Zugfestigkeit gegenüber dem Transport mit einem Seil.
das sehe ich nicht. Das mußt Du schon näher erklären.



(Bei einem Transport nach dem Elevatorprinzip mit Gegengewicht ist das trotz Rolle nicht der Fall.)
immerhin, soweit scheint es Dir klar zu sein.

Herzliche Grüße

MAC
 
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Kibo

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Naja der Vorteil eines turmähnlichen Gebildes wäre ja das er nich sofort (wenn er dann nach 3 Sekundne umkippt hilft einem das aber auch nicht weiter :D)umkippt wenn das Seil reist. ABer ich stimme mit der Meinugn überein das so ein Turm doch eher im physikalisch unmöglichen bereichb angesiedelt ist
 
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Luzifix

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ABer ich stimme mit der Meinung überein das so ein Turm doch eher im physikalisch unmöglichen bereich angesiedelt ist

Nein, Kibo, wenn du Dir mal die Größenordnung der Zugfestigkeit von Seilen vergegenwärtigst, von welcher hier im Thread die Rede ist, damit kann man Türme oder Masten abspannen oder auch in sich verspannen, die 20km in die Höhe reichen. Das ist eine reine Frage der Konstruktion.
 

Luzifix

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Mißverständnis

2. Wozu soll das,‘ um die Erde herum legen‘, gut sein? Welches Problem willst Du damit lösen?

Hallo Mac! Ich bedaure, es gibt hier irgendwie ein Mißverständnis. Ohne daß es jetzt analytisch präzise benennen und aus dem Weg räumen könnte.

Schau Dir doch einmal bei Deiner Oma die alte mechanische Nähmaschine an, stell Dir vor, das große Treibrad mit den Pendelhebeln wäre eine Scheibe durch den Erdball in 250km Entfernung vom Nordpol. Das kleine Rad oben an der Nähmaschine ist die Rolle am Satelliten, der die Erde umkreist und das zweite Ende der Schlinge kontrolliert. Nun stell Dir vor, die Nähmaschine würde um das untere Pendeltretrad rotieren wie eben ein Satellit um die Erdachse.

Wenn der Satellit mit der Rolle nun genau mit der Erdrotation umläuft, bleibt das Band stehen. Sobald der Satellit etwas zurückbleibt, fängt sich das Band und ebenso das Rad am Satelliten an zu drehen. Und zwar rückläufig. Wollte man es andersherum haben, müßte der Satellit gegenüber der Erde beschleunigen. Ich weiß jetzt nicht, ob das für einen Antrieb im Orbit ein Unterschied ist oder nicht. Vermutlich nicht. Wollte man die Präzessionsbewegung der Erde als Antrieb benutzen, liegt die Drehrichtung des Seils natürlich von vorneherein fest. Aber das ist ja im Grunde egal, wie herum man hinauf oder herunter transportiert. Für den Transport nach oben klemmen wir einfach an der Aufwärtsseite etwas am Band fest. Das reicht. Nur wenn man es schneller haben wollte, als es so der Fall wäre, müßte man climbern oder rollen. (Selbstverständlich müßten Fahrradfahrer oder Spaziergänger ebenfalls gut befestigt und mit Raumanzügen ausgerüstet werden. Und Geduld müßten sie auch mitbringen. Dafür ginge es heimwärts dann lange bergab. :D)

Grüß`:)
 
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mac

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Hallo Luzifix,

Schau Dir doch einmal bei Deiner Oma die alte mechanische Nähmaschine an, stell Dir vor, das große Treibrad mit den Pendelhebeln wäre eine Scheibe durch den Erdball in 250km Entfernung vom Nordpol.
auf sowas fällt mir einfach keine bessere Antwort ein http://www.fallen-legion.eu/news/data/upimages/DoubleFacePalm.jpg

Wo soll ich mit erklären anfangen, bei jemandem der sowas ernsthaft postet? Und, Luzifix, das lag nicht daran, daß ich Deine Idee nicht verstanden habe. Das Problem liegt eher auf Deiner Seite - auch daran, daß Du sie selbst, besonders ihre Konsequenzen, nicht verstehst.

Fang am besten mal damit an, daß Du Dir die Meerestiefen in einem 250 km Umkreis vom Nordpol anschaust und dich daran zu erinnern versuchst, wie es in der Gegend ausschaut.

Als nächstes lies mal unter dem Begriff ‚Nautilus‘ und besonders dort, wo beschrieben steht, was diesem U-Boot zum ersten Mal gelungen ist.

Dann frage Dich, welchen Zug man auf das Seil ausüben muß, damit es dort, wo es den Radkranz um den Pol herum verläßt, nicht ins Meer durchhängt, oder wie hoch man die Trägerplattformen dafür bauen müßte. Dieser dann zusätzlich nötige Zug, geht Dir übrigens bei der Tragkraft des Seiles verloren.

Dann frage Dich, was eine schwimmende Eisplatte mit einem am Meeresboden verankerten Trägerwerk wohl anstellen wird, wenn dieses Trägerwerk ihm in irgend einer Form in die Quere kommt.

Und wenn Du glaubst die Globale Erwärmung wird’s schon richten, dann frag‘ Dich doch einfach mal, was Du da für einen Aufwandt treiben willst, welche Probleme Du Dir aufhalst, nur um ein gar nicht existierendes Problem zu lösen. Da fällt mir ein, auf die Frage warum diese Konstruktion nur die halbe Last auf dem Seil hat, hast Du bisher nicht geantwortet. Warum?

Frag Dich auch mal, wie Du unter solchen Umständen gegen die wesentlich einfachere und extrem viel billigere Lösung konkurrieren willst?


Wenn ich das besser auch schon vorher getan hätte, zum Rest schweige ich wirklich.

Herzliche Grüße

MAC
 
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Kibo

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Naja einen Vorteil seh ich noch. Wenn man jetzt das Band um den Satteliten nicht Rückläufig sondern vor laufen lässt (Mit nen mechanischen antrib beispielsweise) dann kann man durch die schnellere Rotaion merh Fliehkraft nutzen und so das Seil kürzer machen. Natürlich erhöht sich damit auch die mechanische Beanspruchung. Weiterer Nachteil: dadurch dass das Seil nun Schräg hochgehen würde müsste es viel mehr Atmosphäre durchlaufen was es dann natürlich auch anfällig macht.

Über den sachen steht natürlich weit drüber macs Argument das ein Schräg hängendes seil durchhängt, also wesentlich mehr Schwerkraft abbekommt

(Mac seh ich das richtg, das du WoW spielst?)
 
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mac

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Hallo Kibo,

dann kann man durch die schnellere Rotaion merh Fliehkraft nutzen und so das Seil kürzer machen.
mit einem größeren Gegengewicht, könnte man das Seil ebenso kürzer halten.


dadurch dass das Seil nun Schräg hochgehen würde müsste es viel mehr Atmosphäre durchlaufen was es dann natürlich auch anfällig macht.
warum? Nirgendwo ist es sicherer, als in der Atmosphäre. Stichwort Weltraumschrott.


Herzliche Grüße

MAC
 

Luzifix

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Und, Luzifix, das lag nicht daran, daß ich Deine Idee nicht verstanden habe. Das Problem liegt eher auf Deiner Seite ..
Dann entschuldige bitte!

Fang am besten mal damit an, daß Du Dir die Meerestiefen in einem 250 km Umkreis vom Nordpol anschaust und dich daran zu erinnern versuchst, wie es in der Gegend ausschaut.
Das habe ich absichtlich ignoriert. Natürlich weiß ich, daß die Arktis eine schwimmende Eisplatte ist. Sonst hätte ich ja auch den Südpol vorschlagen können.

Dann frage Dich, welchen Zug man auf das Seil ausüben muß, damit es dort, wo es den Radkranz um den Pol herum verläßt, nicht ins Meer durchhängt...

Wenn das Seil nicht steil genug aufsteigt, muß man mit zwei Satelliten arbeiten. Notfalls bekommt das Seil eine Unterstützung Marke Cargolifter.

Gut, ich gebe mich geschlagen, die Idee ist ein Spleen!

(p.s: Ich bin kein Aktionär von Cargolifter... )
 

_Mars_

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http://www.spaceward.org/elevator-when ,

ich verstehe die Grafik über die voraussichtliche und tatsächliche Materialstärke nicht ...

Wie ich das interpretiere ist man im Zeitplan hinten(?) Andererseits ist der Punkt 11 schon oberhalb der benötigten Materialstärke, also könnte schon gebaut werden (?)


Wie seht ihr das?
Und was ist eigentlich aus dem Space Elevator Contest Thether-Competition geworden, der im Decebmer stattfinden sollte?
 

_Mars_

Registriertes Mitglied
Achso, hat man da nur die Festigkeit einer Faser genommen??

Und jetzt muss man es schaffen, das - mit möglichst wenig Verlust in der strukturellen Integrität - zu langen Seilen zu verknoten???
 
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