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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Ionenbeschleuniger



JensU
24.03.2019, 10:35
Ein Ionenbeschleuniger treibt Raumsonden und kleine Raumschiffe extern an.

Um Raumsonden extern anzutreiben kennen wir Laser.
Der Nachteil liegt in der geringen Impulsübertragung, was ein sehr großen Reflektor
notwendig macht.
Je schneller die Raumsonde beschleunigt wird, desto größer wird der Bremsimpuls vor der Raumsonde an der großen Fläche.

Bei einer Ionenkanone bzw. Ionenbeschleuniger hätten wir eine große Impulsübertragung was eine kleiner Fläche notwendig macht.
Der Ionenstrahl bildet einen elektrischen Leiter zwischen dem Beschleuniger und der Raumsonde.
Die Raumsonde wird positiv aufgeladen und damit wird der Bremsimpuls durch die Ladungstrennung vor der Raumsonde auf fast 0 reduziert.
Die Raumsonde fliegt dann mit knapper Lichtgeschwindigkeit zum Ziel, solange wie die Verbindung erhalten bleibt.
Zum optischen anpeilen muss die Raumsonde eine Lichtquelle haben.
Zum abbremsen der Raumsonde wird der Ionenstrahl rechtzeitig abgeschaltet bzw. unterbrochen.

Eine Funktionsskizze zum Antrieb kann ich auf meinem Twitteraccount @jensurban1 anbieten.
Hier sind Bilder nicht erlaubt.

Gruß,
Jens

Herr Senf
24.03.2019, 11:04
Nun die Sonde haut ja vor den Ionen ab, wird also nichts mit viel Impuls übertragen.
Irgendwann erreichen sie die Sonde nicht mehr "rechtzeitig". Bei Photonen nicht anders.
Beim optischen Anpeilen schießt man auch daneben, man sieht die Sonde wo sie war, aber nicht wo sie ist oder sein wird.
Die Funktionsskizze im Twitterraum kann gelöscht werden, nicht das wer das Patent klaut :rolleyes:

JensU
24.03.2019, 11:59
Wenn die Raumsonde schneller als mit Lichtgeschwindigkeit fliegen würde, wäre das zutrefend.
Protonen und Ionen fliegen aber nicht schneller als das Licht.
Ja, die Raumsondenposition kann inzwischen von der letzten abweichen.
Weil das Licht so lange unterwegs ist.

Gruß,
Jens

Herr Senf
24.03.2019, 14:11
Schon mal was von Relativitätstheorie, Sagnac-Effekt und Bezugssystemen gehört?
Dann rechne mal Energie und Impuls damit aus.

MGZ
24.03.2019, 14:56
Die Idee ist gar nicht mal so blöd. Das größte Problem dabei ist, dass Ionen im Gegensatz zu Photonen untereinander stark wechselwirken, und dass die Elektronen nunmal Fermionen sind. Man wird niemals eine derart hohe Energiedichte und Impulsdichte mit einem Ionenstrahl erreichen können, wie es mit einem Laser prinzipiell möglich ist.

JensU
31.03.2019, 11:02
Schon mal was von Relativitätstheorie, Sagnac-Effekt und Bezugssystemen gehört?
Dann rechne mal Energie und Impuls damit aus.

Mit der Geschwindigkeit vergeht die Zeit in der Raumsonde oder Raumschiff langsamer.
Der Bremsimpuls vor der Raumsonde ohne Ladungstrennung wird in einen Antriebsimpuls mit Ladungstrennung
umgewandelt. Wir brauchen dann weniger Energie für den Plasma- bzw. Ionenstrahl, bzw nur soviel
um den Stromfluss aufrecht zu erhalten.

Die Nutzung des externen Antriebes wäre mit der Entfernung und Bezugsystem beschränkt.
Eine selbstfliegende Raumsonden oder Raumschiffe sind dann die einzigste Lösung.

Gruß,
Jens

Herr Senf
31.03.2019, 18:43
Die Zeit vergeht überall gleich rasch, sagt das Relativitätsprinzip, heißt Eigenzeit (im Ruhesystem der Uhr) - das ist die physikalische Zeit.
Nicht verwechseln mit der Koordinatenzeit zueinander bewegter Bezugssysteme, die gegenseitig langsamer gemessen wird - ist was zum Rechnen.

JensU
14.04.2019, 09:41
Um auf das ursprüngliche Thema zurück zukommen.

Wie ich in einem Ionenbeschleuniger Plasma erzeuge, die Ladung getrennt wird und damit
das Plasma beschleunigt wird, stelle ich in einer Funktionsskizze in meinem Twitteraccuont dar.
Die Bilddarstellung ist hier leider nicht möglich.

Gruß,
Jens

pauli
14.04.2019, 16:19
Und was wenn jemand die Idee klaut, so ein Teil damit baut und zum Milliardär wird?

Protuberanz
14.04.2019, 23:26
Du kannst beruhigt sein pauli. Jens hat es da Vinci gleichgetan und Fehler als Kopierschutz in die Pläne eingebaut.

JensU
04.05.2019, 10:03
Und was wenn jemand die Idee klaut, so ein Teil damit baut und zum Milliardär wird?

Das ist eine gute Frage.
Wenn man damit keine Raumsonden antreiben möchte, wird keiner Millioinär geschweige Milliardär.
Die Probleme wurden schon genannt. Begrenzte Reichweite durch das finden und treffen der Sonde nach einem Mondumlauf.

Gruß,
Jens