Interstellare Reise

[Sandzaklija]

Mir schwirrt schon seit längerem eine Idee durch den Kopf, nämlich eine Reise in ein anderes Sonnensystem.

Nur weiss ich nicht Welches Sonnensystem das nächst ähnliche dem unserigen ist.


Man könnte mit der Kernfusion einen Laser auf dem Mond betreiben der einen Laserstrahl auf ein Raumschiff abfeuert. Das Schiff wird nur durch das Licht angetrieben und man nennt es "Lichtsegler". Dieser Antrieb könnte halbe Lichtgeschwindigkeit erreichen.

Könnte ein Mensch überhaupt eine solche Geschwindigkeit überleben?

 

[Schmidts Katze]

Hallo Sandzaklija,

erstmal willkommen im Forum.

Hast du auch schon Ideen zum Abbremsen am Ziel und zum Rückflug?

Grüße
SK

 

[velipp28]

Wieso willst du gleich in ein anderse Sonnensystem , wenn vor meinem Tod noch jemand am Mars steht wäre das schon ein Wunder

Raumsegel ? : Fazit so gut wie unmöglich denn man bräuchte ( hier ist aber von der Sonne die Rede ) eine mehrere Quadratkilometer dicke Plane die ach maximal 0,5 mm breit sin dürfte , tja viel Spaß beim Aufspannen und naja Ausweichen vor jedem Staubkorn .

Auserdem würde das nie und nimmer von der Beschleunigung gehen , die Gegenargumente würden die Seite Sprengen ...

Auserdem galube ich du vermischt zwei Konzepte 1. Den Sonnensegler 2. Den Weltraulift mit einer art Übersolarzelle die Energie von einem Laser wieder In elektirsche Energie für den Aufstieg umwandelt ( da hat man bisher 9 Meter höhe geschaft ) :-D ,

3. Die Geschwindigkeit ist unseren Körpern eigentlich egal der Boden unter deinen Füßen bewegt sich ( je nach standort ) auch mit ~3000 Km/h ( auser du stehst auf der Erdachse ) was du dan 0 km/h nennst
Es geht mehr um die Beschleunigung , für Interstelare Raumfahrt wird hier vorgeschlagen Raumschiffe zu bauen die mit 1G Beschleunigen und die halbe Strecke beschleunigen die andere bremsen , so kann man normale Gravitation behalten was wichtig ist , denn du kannst deine Raumfahrer ja nicht ewig mit hohen G Zahlen auseinandersetzen ( genauso wie 0 G nicht besonders Gesund ( wenn auch nicht ganz so gefährlich ) ist . Im Klartext egal wie fit sie sind nach 4 Tagen mit dauer belastung um 4 G verabschiedet sich die alte Pumpe so oder so ... ( was aber bei deiner Methode sowieso nicht möglich wäre )

4. 1 Mensch ?
Wieso sendest du nicht gleiche eine Leiche ?

5.

Es gäbe noch hunderte andere Gründe wieso deine Idee nicht realisierbar wäre.

Also Im Klartext : Von allen Ideen ist das Segel die Unwahrscheinlichtste .

 

[Nathan5111]

Hast du auch schon Ideen zum Abbremsen am Ziel und zum Rückflug?

Einfach einen Spiegel voraus schicken.

 

[Schmidts Katze]

Einfach einen Spiegel voraus schicken.

Super Nathan,

jetzt hast du die Lösung verraten.

Danke

=^.^=

 

[Infinity]

Hallo, Sandzaklija,

das ist alles eine sehr hübsche Idee. Aber das kostet auch einige Münzen, die man mit Sicherheit für Wichtigeres ausgeben könnte. So viel zur Theorie, wer mich aber nach der Praxis fragt, wofür so manches Geld allgemein schon ausgegeben wurde, wäre ich sogar für den Lichtsegler.

 

[velipp28]

wofür so manches Geld allgemein schon ausgegeben wurde, wäre ich sogar für den Lichtsegler.

Wie wahr

 

[Kibo]

Nabend,

Erstmal willkommen im Forum Sandzaklija, Schön dass du deine Ideen postest.

Velipp, Ich finde du argumentierst da etwas zu voreilig. Das Sonnensegel ist im Prinzip gar keine so schlechte Idee. Wenn man die Energie hat, kann man so ein Solarsegel natürlich auch mit Laser betreiben, und das ergiebiger, was Schub angeht als die Solarbetriebene Variante. (Bei genügend Energie)

1.Aufgrund der Fokusierung des Lasers, hat man eine wesentlich erhöhte Reichweite.

2. Einen Laser kann man nahezu beliebig hochskalieren, die Sonne strahlt dagegen immer mit der gleichen Stärke. Das führt auch dazu, dass das Segel auch wesentlich kleiner sein kann.

Ein weiterer Vorteil des Segels generell ist ja, das man den Antrieb und den größten Teil der Energieversorgung zu Hause lassen kann, das spart viel Gewicht.

Jetzt muss man dazu sagen, dass die Kernfusion noch nicht funktioniert, und sollte sie mal funktionieren kommen vielleicht dadurch auch wieder ganz andere Antriebe noch in betracht. Ein Abbremsen ist natürlich auch nicht ganz so einfach, aber auch da gibt es Überlegungen. Entweder mit einem anderen Antrieb, oder man nutzt das Licht der Zielsterns, oder man bremst nur einen Teil des Schiffs ab und nutzt den anderen Teil als Reflektor. Höchstwacrscheinlich ist es danne ine Kombination aus allem.

Also es gibt durchaus Argumente, die für eine interstellare Mission sprechen die auf den genannten Prinzipien aufbauen und das hier

Es gäbe noch hunderte andere Gründe wieso deine Idee nicht realisierbar wäre.

Ist reine Übertreibung, wenn nicht, nenne mir wenigstens 10 Gründe.

mfg Kibo

 

[Schmidts Katze]

Wieso willst du gleich in ein anderse Sonnensystem , wenn vor meinem Tod noch jemand am Mars steht wäre das schon ein Wunder .

Hallo velipp,

das war dein ursprüngliches Post.

Könntest du in Zukunft einfach ein neues Post schreiben, anstatt das alte so umzuschreiben?

Und wenn du Posts ändern willst, hast du die Möglichkeit, das zu begründen.
Ich würde es sehr begrüßen, wenn du das tun würdest.

Grüße
SK

 

[Bynaus]

Ich sehe es wie Kibo. Die Idee hat doch was, auch wenn sie nicht unbedingt neu ist...

Lasersegel sind eine sehr plausible Technologie für eine erste interstellare Mission. Wenn man zu Alpha Centauri will, dann muss man eh steil aus der Ekliptik raus, das heisst, man könnte den Laser auf der Mondrückseite aufbauen, so dass sich niemand Sorgen wegen der Kzinti-Lektion machen muss...

Ob das Abbremsen am Ziel mit einem Spiegel allerdings wirklich eine gute Option ist? Der müsste sehr gut ausgerichtet sein, um effektiv zu sein, zudem könnte das eigentliche Raumschiff nicht exakt zwischen Laser und Spiegel stehen, da es sonst trotzdem weiter beschleunigt wird. Für das Ziel würde ich den Magnetfeldfallschirm vorschlagen: hierbei wird eine Plasmawolke um das Raumschiff erzeugt und mit Magnetfeldern gehalten, die dann mit dem Sternwind des Zielsterns interagiert und so das Raumschiff abbremst. Alternativ (oder darüber hinaus) könnte man es so machen wie bei der Venture Star aus Avatar (die ausserordentlich gut durchdacht ist), und ein wenig mitgeführte Antimaterie (die ja immerhin die höchste bekannte Energiedichte hat) zum Abbremsen verwenden.

Die Frage, ob ein Mensch diese Geschwindigkeit überleben kann, müsste man so beantworten: die Geschwindigkeit an sich ist kein Problem. Die Beschleunigung bei einem Lasersegel ist auch sehr gering. Das grösste Problem wäre wohl der interstellare Staub, was bei der Valkyrie, dem hypothetischen Schiff, das bei der Venture Star Pate gestanden hat, mit einem vorausfliegenden Tröpfchen-Schwarm gelöst wird. Was ich mich allerdings immer frage bei solchen Lösungen: Bremsen die ständigen Kollisionen das Schiff nicht ab? Dieses Problem sollte ja umso grösser sein, je höher das Querschnitt-zu-Gewicht-Verhältnis ist, was bei einem Segel (zumindest in der Beschleunigungsphase, wenn es aufgefaltet ist) sogar maximiert wird.

 

[Alex74]

Ganz prinzipiell dazu zwei Fragen:

-Wie stark streut ein solcher Laser eigentlich über kosmische Distanzen? Ab dem Punkt wo der Querschnitt des Strahls schon doppelt so groß ist wie das Segel ist ja auch nur noch die Hälfte an Schub da (bei bestmöglicher Zielanvisierung...).

-Und wie groß kann der Strahlungsdruck eines Lasers überhaupt sein? Generell und mit der heutigen Technik.

Gruß Alex

 

[Bynaus]

Betreffend der ersten Frage, üblicherweise (z.B. Forward 1984) geht man von einer grossen Fresnel-Linse aus, die den Laserstrahl nach Austritt refokussiert. Denkbar wäre auch, dem eigentlichen Schiff ein paar solcher Linsen hinterherzuschicken, um den Strahl in regelmässigen Abständen zu refokussieren.

Zur zweiten Frage, siehe den Link zur Venture Star in meinem letzten Post. Da steht etwas dazu...

 

[TomTom333]

....
Zur zweiten Frage, siehe den Link zur Venture Star in meinem letzten Post. Da steht etwas dazu...

Zitat von der Seite:

....illuminates a 16 kilometer diameter photon sail attached to the ship's nose (sail not shown). A mirror shield on the ship's rear prevents the laser beams from damaging the ship. The lasers accelerate the ship at 1.5 g for 0.46 year. At the end of this the ship is moving at 70% the speed of light (210,000 kilometers per second).........


Na das ist doch mal ne Hausnummer.....70% "c"
Bei den 16 km sehe ich nicht das Problem, auch nicht bei den 1,5 g
Aber reichen die 0,46 Jahre und haben wir dann 70%
Kann mir das mal jemand vorrechnen...... ich kanns nicht..............
Tom

 

[MGZ]

Na das ist doch mal ne Hausnummer.....70% "c"
Bei den 16 km sehe ich nicht das Problem, auch nicht bei den 1,5 g
Aber reichen die 0,46 Jahre und haben wir dann 70%
Kann mir das mal jemand vorrechnen...... ich kanns nicht..............
Tom

1,5g*0,46 Jahre = 1,5*9,81 m/s²*0,46*24*3600*356 s = 2,135*10^8 m/s² nichtrelativistisch. Kinetische Energie E=mv²= Schiffsmasse*4,56*10^16.

E_rel=E_kin, v²=1/sqrt(1-(v2)²/c²) *(v2)² hab ich jetzt numerisch gelöst statt die quadratische Gleichung zu lösen. v2=1,88*10^8 m/s = 0,63 c.
Ich wette, die haben einfach die klassische Gleichung benutzt.

Übrigens würde der Laserdruck durch den Dopplereffekt stark nachlassen, selbst wenn man das Problem der Fokussierung lösen könnte.

 

[Schmidts Katze]

Ob das Abbremsen am Ziel mit einem Spiegel allerdings wirklich eine gute Option ist?

Hallo Bynaus,

wer soll denn den Spiegel aufstellen, und woran soll er ihn festmachen?

Grüße
SK

 

[Bynaus]

wer soll denn den Spiegel aufstellen, und woran soll er ihn festmachen?

Da musst du jene fragen, die das vorgeschlagen haben. So wie ich das verstanden habe, würde man den Spiegel etwas vorausschicken, und danach das Licht daran reflektieren, um das eigentliche Raumschiff zu bremsen. Natürlich mit dem Problem, dass das reflektieren weiterer Laserstrahlen den Spiegel immer weiter beschleunigen würde - man müsste nachrechnen, ob das überhaupt funktionieren kann.

 

[Alex74]

Das funktioniert umso besser, je schwerer der Spiegel ist. Erst wenn der Spiegel die gleiche Masse hat wie das Raumschiff selbst kann auch die gleiche Bremskraft erreicht werden (unter der Annahme daß es keine Verluste gibt...). Folglich könnte es besser sein, dieses Gewicht direkt in Treibstoff und einen konventionellen Antrieb des Raumschiffs selbst zu investieren (zum Bremszweck).

 

[Schmidts Katze]

Da musst du jene fragen, die das vorgeschlagen haben.

Hallo Bynaus,

die Idee stammt von Nathan #4.

Vielleicht solltest du mal deinen Ironie-Detektor neu kalibrieren?

Grüße

=^.^=

 

[mac]

Hallo Bynaus,

Was ich mich allerdings immer frage bei solchen Lösungen: Bremsen die ständigen Kollisionen das Schiff nicht ab?

Das Gefühl für die Größenordnung läßt sich einfach über die Flächendichte berechnen:

‚Flug’strecke 10 Lichtjahre, bei einer Dichte des interstellaren Mediums von 1 Atom pro cm^3: gibt 1,58E-4 kg/m^2

Diese Masse, mal der Auftrefffläche, muß man bei z.B. 0,01 c Geschwindigkeit im Laufe von 1000 Jahren, sozusagen mitbeschleunigen.

Reale Dichten des interstellaren Mediums findet man z.B. hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Interstellare_Materie

Der Rest ist Dreisatz und die zusätzliche Trebstoffmasse hängt davon ab, wieviel schneller die Rückstoßmasse ist, als die zu erreichende Geschwindigkeit und wieviel Masse man für die dazu nötige Energieerzeugung verbraten und vergeuden muß, somit also von der realen Antriebstechnik.

Das ist auch bei einem Sonnensegel nicht anders. Nur muß man da den zusätzlichen Treibstoff nicht mitnehmen und auch nicht erst mal mitbeschleunigen.

Zum Rest vielleicht später noch etwas.


Herzliche Grüße

MAC

 

[SRMeister]

kleiner (hoffentlich nicht total unqualifizierter) Zwischenwurf:
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:

Übrigens würde der Laserdruck durch den Dopplereffekt stark nachlassen, selbst wenn man das Problem der Fokussierung lösen könnte.

Soweit ich das verstehe, gibt ein Photon den doppelten Impuls an den Spiegel ab, bei einer Reflektion. Im Falle eines mitgeführten Lasers halt nur die Hälfte, was sich aber bei großen Geschwindigkeiten durch den Vorteil der Nicht-Rotverschiebung wieder ausgleichen könnte. Außerdem entfällt die Problematik des Fokussierens und des Mitführen eines zweiten Spiegels. Allein dass sollte doch den mitgeführten Laserantrieb qualifizieren?
Grüße in die Runde
SR