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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Projekt Orion



werner
16.11.2007, 22:06
Hallo zusammen!

Bin die meiste Zeit hier als stiller Leser unterwegs, aber hab mich jetzt doch beschlossen mich anzumelden. :)

Zu meiner Frage: Im Fernsehen habe ich einmal eine Doku über einen nuklearen Antrieb gesehen. Dabei sollen kleine Atombomben aus dem Heck des Raumschiffes fallen und explodieren. Das entstehende Plasma trifft dabei auf eine Prallplatte und beschleunigt so das Raumschiff. Das Projekt wurde zwischen 1957 und 1965 von der DARPA entwickelt.

Hat jemand weitere Informationen über das Projekt? (außer wikipedia) Der Grund weshalb dieser Antrieb niemals wirklich eingesetzt wurde, war ja das Verbot von Atomwaffentests im Weltall. Wäre man aber in der Lage gewesen ein Raumschiff zu bauen, dass der enormen Wucht der Explosionen auf Dauer standhält?

Danke für eure Antworten!

Viele Grüße,
Werner

Orbit
16.11.2007, 22:18
Hallo werner!
Fällst ja gleich mit'n paar Bömbchen ins Haus, die Du in der Stille ausgebrütet hast. Willkommen!
Ein Space-Shuttle mit Atombomen-Diarröh. Nicht schlecht.
Wie stehts mit der Umweltverträglichkeit?
Orbit

MichaMedia
16.11.2007, 22:28
Hallo werner!
Fällst ja gleich mit'n paar Bömbchen ins Haus, die Du in der Stille ausgebrütet hast. Willkommen!
Ein Space-Shuttle mit Atombomen-Diarröh. Nicht schlecht.
Wie stehts mit der Umweltverträglichkeit?
Orbit

Orbit,

das Projekt Orion ist aus alter Zeit und von der Überlegung nicht schlecht, zur not kann man das Schiff weit genug mit herkömlichen Antrieben von der Erde wegbewegen und dann mit diesem "Bombenantrieb" es weiter treiben (schneller), neben dem Abkommen für Nukleare Explosionen im All gibts aber noch eine ganz entscheidene andere, keiner steigt in einem Schiff lauter Atombomben und hat solche explosiv noch am Hintern ;)

gruß Micha

Bynaus
16.11.2007, 22:38
Ich hab auf meiner Webseite mal dazu was geschrieben:

http://www.final-frontier.ch/Rueckkehr_Orion

Am Ende des Textes findest du auch einen Link, der zu weiteren Infos führt.


keiner steigt in einem Schiff lauter Atombomben

Warum nicht? Wenn ich dafür mit 100 anderen Wissenschaftlern z.B. das Saturnsystem erforschen könnte - ich würde es sofort tun.
Die Atombomben explodieren weit weg vom Schiff, die Strahlung wird vollständig von der Schockabsorberplatte geschluckt, und dass die Bomben einfach so hochgehen, ist praktisch ausgeschlossen.

pauli
16.11.2007, 23:05
In einer Spektrum der Wissenschaft-Spezialausgabe (oder GEO-Wissen, weiß ich jetzt nicht) war ein recht ausführlicher Bericht darüber, die hatten wohl schon mit der Planung angefangen, aber im Detail kamen wohl immer mehr Schwierigkeiten zum Vorschein, schon bei der Mechanik, z.B. die Luke, aus der die Bomben austreten sollten: sollte der Austritt über ein Loch in der Mitte erfolgen, das sich schnell öffnet und wieder schliesst? Was aber wenn sich eine Bombe verklemmt und im Schacht explodiert?

jonas
16.11.2007, 23:30
Der Orion Antrieb kommt erst, wenn Morgan Freeman Präsident der USA ist (Deep impact) ... oder war es in Armageddon? *g*

MichaMedia
16.11.2007, 23:57
Der Orion Antrieb kommt erst, wenn Morgan Freeman Präsident der USA ist (Deep impact) ... oder war es in Armageddon? *g*

Wenn Bush die Projekt Idee erfährt, ist der Start kurz danach, Captain Bush darf endlich die Bomben werfen ;)

Die "Orion" Idee ist zwar schon alt, aber denoch einer der wenigen, die wirklich nen schönen Schub versprechen, aber genau so viele Gefahren mit sich bringt, bedenkt alleine die ständigen Kleinkramm Reparaturen an den Shuttles und ISS, bei so einem "Bomben"Schiff könnten Schleusen Fehler, versagen von Hydraulik und sonst was, fatale folgen haben, mit Bush als Captain er Lustig, aber wiederum Traurig um die Crew.

Ich glaub keiner will die nachricht höhren:
"Wir haben einen Blitz geshen und die USS Orion ist jetzt im Hyperaum".

Denoch ist "die Richtung" vieleicht mal gar nicht so schlecht, um mit Antriebsentwicklungen mehr und gewagter in die Richtung zu gehen.

gruß Micha

mac
17.11.2007, 00:44
Der Orion Antrieb kommt erst, wenn Morgan Freeman Präsident der USA ist (Deep impact) ... oder war es in Armageddon? *g*Im Roman Fußfall von Larry Niven und Jerry Pournell wird er auch beschrieben. ;)

MAC

Bynaus
17.11.2007, 08:37
Im Roman Fußfall von Larry Niven und Jerry Pournell wird er auch beschrieben

Ist das Buch lesenwert?

Der "Orion-Antrieb" kam tatsächlich in Deep Impact vor (dort wird er als "russischer" Antrieb beschrieben, obwohl die Amerikaner auf diesem Gebiet sehr viel weitergehende Untersuchungen getätigt haben), aber von der Funktionsweise des Raumschiffs hat man nichts gesehen. Der Schluss, wo sich die Messiah als Kamikaze betätigt, hätte auch viel mehr Sinn gemacht, wenn man gewusst hätte, dass das Schiff randvoll mit Atombomben ist... Aber vielleicht wurde das einfach aus dem Drehbuch rausgestrichen.

Orion wäre wirklich eine Chance, das Sonnensystem in vergleichsweise baldiger Zukunft bemannt erforschen zu können. Statt Jahren und Jahrzehnten würde man dann noch von Wochen, maximal Monaten sprechen... Das Konzept wird auch weiterentwickelt, so dass man vielleicht mal ohne die Bomben und ohne Bombenabwurfsystem auskommen könnte (bzw., mit "unterkritischen" Bomben arbeiten würde, die per Laser gezündet werden): Siehe z.B. Mini-Mag Orion:

http://www.tfot.info/news/1006/mini-mag-orion-will-reach-for-the-stars.html

mac
17.11.2007, 10:21
Hallo Bynaus,


Ist das Buch lesenwert?hm. In der SF ist die Masse wesentlich schlechter, aber verglichen mit einigen anderen Romanen der Beiden, (die ich sehr gerne lese) ist dieser Roman in meinen Augen unter Niveau.

Es werden einige interessante Ideen angeschnitten (z.B. Generationenschiff-Problematik) aber es ist weder besonders plausibel, noch hat es einen guten Spannungsbogen.

Viel besser in Erinnerung hab' ich von den Beiden Die fliegenden Zauberer, Luzifers Hammer und Der Splitter im Auge Gottes und von Niven Ringwelt.

Aber wie gesagt, ich lese sie gerne und es war keiner dabei, den ich nicht durchgelesen hätte.

Herzliche Grüße

MAC

MichaMedia
17.11.2007, 13:31
Ich habe vor 15 Jahren mal versucht sowas wie Orion, oder eben in der Richtung mit Atomaren antrieb selbst zu durch denken und Ideen zu entwickeln, basierend auf orion.
Habs damals mit Cinema4D (3D Grafik Prog.) auf nem Amiga mit Details kreiert, und da sind schon beim basteln der 3D Einzelteile einige "Problematiken" aufgefallen. Allerdings war ich Jung und brauchte das Geld ^^
Heute siehts vieleicht anders aus, schnelle Rechner, präzise Technicken, neue Ideen. Vieleicht würde es sich sogar lohnen, gemeinsam so ein Projekt zu durchdenken im Zeitalter des Internets, eben durch die gegebene kommunikations möglichkeit, könnten sich eben auch sehr viele an so einem Konzept beteiligen, was eine "Handvoll" NASA Wissenschftler ehr weniger hinbekommen würden.
Wehr mal eine Idee, wer kein Thema eine entsp. Platform dazu zu schaffen.
Nur wer hat genug Ahnung von nuklearen Sprengsätzen, ich selbst kenne nur die billige Variante mit der ca. 50kg kritischen Masse des Uran mit Isotope 235.

gruß Micha

Martin
17.11.2007, 14:10
Nur wer hat genug Ahnung von nuklearen Sprengsätzen, ich selbst kenne nur die billige Variante mit der ca. 50kg kritischen Masse des Uran mit Isotope 235.


www.nuclearweaponarchive.org

albert
17.11.2007, 20:00
Apropos Orion:

PUSH ! (http://www.badastronomy.com/pix/bablog/2007/nasa_ufo.jpg)

Nein, kein UFO sondern das Hitzeschild des neuen USA-Raumschiff Orion....

:)

Bynaus
18.11.2007, 09:59
Wobei man nun sagen muss, dass das eine mit dem anderen überhaupt nichts zu tun hat....

albert
18.11.2007, 12:12
Hi Bynaus:


Wobei man nun sagen muss, dass das eine mit dem anderen überhaupt nichts zu tun hat....

Na ja, schon der Name hat sehr direkt mit dem Thema was zu tun.

Dann ist Orion ein ziemlich teures Zukunftprojekt, dass die Amis viele Milliarden Dollari kosten wird. Und hier haben wir es mit einem sehr konkreten Projekt zu tun, das wahrscheinlich auch verwirklicht wird.

Im Gegensatz zu dem"Orion-A-Bomben"- Projekt aus den "Sechzigern"...

Also sei nicht so stur, Bynaus, gell

:p

werner
22.11.2007, 15:08
Ich hab auf meiner Webseite mal dazu was geschrieben:

http://www.final-frontier.ch/Rueckkehr_Orion

Am Ende des Textes findest du auch einen Link, der zu weiteren Infos führt.


Hi, danke für den link.

KevinS.
27.11.2007, 14:36
Ich denke Probleme wären die Beschleunigungskräfte die auf die astronauten wirken würden. Außerdem; wenn irgendein land vorgibt Atombomben für ein raumschiff zu bauen, wer sagt, dass sie die dinger net irgendwo in eine Großstadt jagen? Wenn es funktionieren sollte, wie bremst man dann das raumschiff wieder ab? Oder wenn die bombe zu nah oder zu weit entfernt vom Schiff Detonieren würde was dann...

mac
27.11.2007, 15:18
Hallo KevinS,

erst mal herzlich willkommen hier im Forum.


Ich denke Probleme wären die Beschleunigungskräfte die auf die astronauten wirken würden. nein, nur wenn man das Raumschiff ungeschickt baut. Das Verhältnis Masse des Raumschiffes und Masse der Schutzplatte muß stimmen und die Kraftübertragung zwischen Schutzplatte und Raumschiff muß dazu passen. Das lässt sich alles vorher gut berechnen und entsprechend auslegen, und theoretisch sogar so abstimmen, dass man kaum ein Rütteln spürt.




Außerdem; wenn irgendein land vorgibt Atombomben für ein raumschiff zu bauen, wer sagt, dass sie die dinger net irgendwo in eine Großstadt jagen? und wo ist da der Unterschied zu dem, was wir bereits haben?




Wenn es funktionieren sollte, wie bremst man dann das raumschiff wieder ab?so wie heutzutage auch: Raumschiff gegen die Fahrtrichtung umdrehen und weiter beschleunigen.




Oder wenn die bombe zu nah oder zu weit entfernt vom Schiff Detonieren würde was dann...Auch kein Unterschied zu dem was wir haben. Ist der Fehler zu groß, sterben alle die mitfliegen.

Herzliche Grüße

MAC

PS.: Wer aus meinen Antworten den Schluß ziehen sollte, dass ich diese Antriebsart (mit Spaltbomben und Start vom Erdboden) für sinnvoll halte, der irrt.

Bynaus
27.11.2007, 15:37
PS.: Wer aus meinen Antworten den Schluß ziehen sollte, dass ich diese Antriebsart (mit Spaltbomben und Start vom Erdboden) für sinnvoll halte, der irrt.
Mit Zitat antworten

Oooch. ;) Naja. Mit Spaltbomben und vom Erdboden aus, nur wenns unbedingt sein muss. Fusionsbomben, und von der Mondoberfläche aus, das wär doch was...


und wo ist da der Unterschied zu dem, was wir bereits haben?

Der Unterschied wäre, dass man Atombomben auch zu friedlichen Mitteln bauen könnte. Ich weiss nicht, wie etwa Israel auf das "friedliche Raumfahrtprogramm zur Erforschung des Sonnensystems durch die islamische Republik Iran mittels Pulsed Plama Propulsion" reagieren würde...

KevinS.
27.11.2007, 15:42
Hi,
erstmal danke für die schnelle Antwort...
Aber zu den Atombomben:
Der unterschied wäre man würde evtl. nicht so genau drauf schauen was man mit den teufelsdingern macht. Und man könnte diese mal schnell ohne Probleme nach Amerika schiffen, man müsste als Grund nur sagen:"wir wollen bei euch bloß unser neues Raumschiff starten." Es könnte ja was "schief" gehen und das mit Atombomben beladene Schiff Detoniert, Pustet die ganze "Konkurenz" weg.

mac
27.11.2007, 15:52
Hallo KevinS,


wir wollen bei euch bloß unser neues Raumschiff starten." Es könnte ja was "schief" gehen und das mit Atombomben beladene Schiff Detoniert, Pustet die ganze "Konkurenz" weg.wer so etwas kann, hat im Prinzip auch ohne ein solches Raumschiff, kein prinzipielles Problem mit dem 'wegpusten'.

Herzliche Grüße

MAC

mac
27.11.2007, 16:02
Hallo Bynaus,


Oooch. ;) Naja. Mit Spaltbomben und vom Erdboden aus, nur wenns unbedingt sein muss. Fusionsbomben, und von der Mondoberfläche aus, das wär doch was... :)




Der Unterschied wäre, dass man Atombomben auch zu friedlichen Mitteln bauen könnte.ja, wobei ich bezweifle, daß man das Bauen der Atombomben, egal ob mit oder ohne diese Raumschiffe verhindern kann.




Ich weiss nicht, wie etwa Israel auf das "friedliche Raumfahrtprogramm zur Erforschung des Sonnensystems durch die islamische Republik Iran mittels Pulsed Plama Propulsion" reagieren würde...äußerst nervös. Was ich sogar nachvollziehen kann, selbst wenn man den Bau des Rauschiffs, als Geste des guten Willens, einfach wegläßt. ;)

Herzliche Grüße

MAC

Martin
28.11.2007, 15:18
Es gab ja durchaus mal zivile Programme zur Nutzung von Kernsprengsätzen in Ost un West, einschließlich von Tests. In der UdSSR z.B. der Test "Chagan" (140kt, 1965), in den USA der Test Sedan (104kt, 1962). Der letztere ist wohl auch ganz bekannt, da er einen Krater erzeugte, welcher herangezogen wurde um zu belegen, das viele Krater auf der Erde und dem Mond vom Impakten her stammen. Da gibt es denke ich auch eine Doku bei der Shoemaker an diesem Krater interviewt wird.
Man dachte bei der zivilen Nutzung unter anderem an Massenbewegungen (Hafen- und Kanalbau, da gab es auch mal deutsche Ideen für Ägypten), Rohstoffgewinnung und eben Raumschiffantriebe. Gerüchteweise soll man für Orion auch einen Test bei der Operation Tumbler-Snapper (Testserie 1955) durchgeführt haben, aber das ist wohl falsch. Es gab nur kleine nichtnukleare Test für Orion.
Die für Orion vorgesehenen Bomben waren auch nicht groß, dafür zahlreich. Die vorgesehene Sprengkraft lag bei 0.1kt bis 20 kt. Beim Start sollte eine 0.1kt Bombe pro Sekunde detonieren, nach einer Weile sollte die Frequenz gesenkt werden und die Srengkraft zunehmen auf 20kt aller 10 Sekunden.
Die ganze Geschichte im Detail gibts hier: http://www.astronautix.com/articles/probirth.htm

frontloop
21.11.2013, 15:05
Der Orion Antrieb kommt erst, wenn Morgan Freeman Präsident der USA ist (Deep impact) ... oder war es in Armageddon? *g*

So, nun ist "Morgan Freeman" US-Präsident. Wie geht's weiter?

Mich würde eine Sache interessieren. Reicht dieses bisschen Materie aus um eine Druckwelle zu erzeugen. So eine Bombe besteht aus wenigen Kilogramm Metall oder was auch immer. Innerhalb der Atmosphäre ist es verständlicher, da die Luft um die Detonation herum sehr stark komprimiert wird und diese ganze Luftmasse alles um sich herum wegfegt. Aber im Vakuum wäre zwischen dem Raumschiff und der Bombe nichts da was man unter Druck setzen kann. Reichen da wirklich diese paar Kilogramm um genügend Plasma zu erzeugen?

frontloop
23.11.2013, 00:07
Beim Start sollte eine 0.1kt Bombe pro Sekunde detonieren, nach einer Weile sollte die Frequenz gesenkt werden und die Srengkraft zunehmen auf 20kt aller 10 Sekunden.

Warum eigentlich werden beim Start kleinere Bomben verwendet? Physikalisch gesehen spielt doch die Geschwindigkeit keine Rolle. Diese ist ja sowieso relativ. Wo ist der Unterschied, ob ich zuerst die 0.1 kt zünde und dann die 20 kt oder umgekehrt?

mac
23.11.2013, 12:38
Hallo frontloop,

willkomen im Forum.


Mich würde eine Sache interessieren. Reicht dieses bisschen Materie aus um eine Druckwelle zu erzeugen. So eine Bombe besteht aus wenigen Kilogramm Metall oder was auch immer. Innerhalb der Atmosphäre ist es verständlicher, da die Luft um die Detonation herum sehr stark komprimiert wird und diese ganze Luftmasse alles um sich herum wegfegt. Aber im Vakuum wäre zwischen dem Raumschiff und der Bombe nichts da was man unter Druck setzen kann. Reichen da wirklich diese paar Kilogramm um genügend Plasma zu erzeugen?das sind eine ganze Menge, nicht einfach aus dem Ärmel zu beantwortende Fragen.

Ich beschränke mich erst mal nur auf den übertragbaren Impuls.


den Anteil der frei werdenden kinetischen Energie, der durch Impulsübertragung zum Antrieb beitragen kann, kann man sicher ziemlich gut errechnen. Sowas müßte ich aber erst mit viel Zeitaufwand zusammentragen, deshalb schätze ich ihn hier mal zu 1/10 der gesamten kinetischen Energie.

Die Gesamtenergie beträgt 204 MeV pro Kernspaltung
davon gehen
167 Mev in die kinetische Energie der beiden Spaltfragmente
5 MeV in die kinetische Energie von Neutronen
Den Rest (32 MeV) lasse ich einfach mal weg, ebenso den Neutronenanteil. Die bringen nicht genug, um in meiner groben Schätzung die dafür (für mich) dann nötige Arbeit zu rechtfertigen.

Wenn ich annehme, daß beide Spaltfragment gleich schwer sind (Atomgewicht 118) dann ergibt sich daraus eine (relative) Geschwindigkeit von 1,17E4 km/s für jedes Spaltfragment
Aus
V = Wurzel(2*Wkin/m)
und
1,6E-19 Joule = 1 Elektronenvolt (eV)
mit
V=Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde
m = Masse in kg, hier: 118 * 1,67E-27 kg
Wkin = kinetische Energie in Joule, hier: 1,6E-19 J/eV * (167 MeV /2)
1MeV = 1.000.000 eV
m = Masse in kg
ergibt sich
V = 11700 km/s


Der Energieinhalt von 1 kT TNT wird mit 4,2E12 Joule angegeben. Mit den 204 MeV pro Spaltung ergeben sich daraus:
4,2E12 J / (1,6E-19 J/eV * 204.000.000 eV) = 1,29E23 Kernspaltungen mit doppelt so vielen Spaltfragmenten. Also eine Masse von 1,29E23 * 2 * 118 * 1,67E-27kg = 5,07E-2 kg.
Bei der oben errechneten Geschwindigkeit hat diese Masse einen Impuls von
11,7E6 m/s * 5,07E-2 kg = 5,9E5 kg m / s

Nehmen wir an, solch ein Raumschiff wiegt 10000t und 1/10 (man kann das Ausrechnen, aber ich müßte erst noch lernen wie, deshalb nur diese sehr grobe Schätzung) des Impulses kann übertragen werden, dann würde ein 1kT-‚Treibsatz‘ dieses Schiff über die Impulserhaltung
m1 * v1 = m2 * v2
um
v1 =1/10 * (5,9E5kg*m/s) /1E7kg = 5,93E-2 m/s
beschleunigen.

Kommt mir etwas wenig vor, ich müßte aber erst mal raussuchen, wieviel ein solcher ‚Treibsatz‘ heutzutage wiegt. Das kannst Du aber auch und nachrechnen ob ich irgendwo noch einen groben Schnitzer drin hab‘ auch.

Herzliche Grüße

MAC

Verwendete Links:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kernspaltung
http://de.wikipedia.org/wiki/Proton
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenvolt
http://de.wikipedia.org/wiki/TNT
und eigenes Gedächtnis

frontloop
24.11.2013, 10:50
Warum eigentlich werden beim Start kleinere Bomben verwendet? Physikalisch gesehen spielt doch die Geschwindigkeit keine Rolle. Diese ist ja sowieso relativ. Wo ist der Unterschied, ob ich zuerst die 0.1 kt zünde und dann die 20 kt oder umgekehrt?

Jetzt hatte ich die Erleuchtung.

Damit ist der Start vom Boden gemeint! :eek: Man man man, da muss man es aber wirklich nötig haben weg zu kommen.

Soetwas sollte erst im Weltraum zusammengebaut werden.

Bynaus
24.11.2013, 11:00
Naja, ist sicher nicht ideal. Aber anderseits ist es auch nicht wirklich dramatisch. Die untersten Bereiche der Atmosphäre (die Troposphäre) sind sehr schnell überwunden. Weiter könnte man von einem der Pole starten, wo die Atmosphäre dünner (weniger hoch), die Tropopause tiefer, und das Magnetfeld so ausgerichtet ist, dass der Grossteil der entstehenden Ionen von der Erde weggeleitet werden. Wenn der Start irgendwo auf einer kanadischen Arktisinsel stattfindet, dürften die Auswirkungen auf den Rest der Menschheit relativ gering sein.

Aber du hast schon recht: heute ginge das wohl einfach nicht mehr. Aber wie weiter oben erwähnt, man kann die Dinger im Prinzip auch auf dem Mond zusammenbauen und von dort aus starten. Oder aber, man baut einen Orion-Antrieb, der mit "sauberen" Bomben arbeitet, also reinen Fusionsbomben (ohne Fissions-Trigger). Solche gibt es aber bisher nicht (vielleicht zum Glück - sonst wäre die Hemmschwelle, solche Waffen auch in Konflikten einzusetzen, sehr viel tiefer).

frontloop
24.11.2013, 11:44
@mac

Danke für die Schlaumachung! Viel mitrechnen kann ich da nicht.

Kommt da jetzt 6 cm/s Geschwindigkeitssteigerung bei einer Sprengladung?

Dann wäre es das, was ich mir auch vorgestellt hätte ;-)

Bynaus
24.11.2013, 13:24
@Mac: Ein grosser Teil der Arbeit über die eigentlichen Bomben ist ja (IIRC) immer noch geheim, aber ich glaube, u.a. ging es da um nukleare Richtladungen (heikel weil man das Zeugs auch für Bunker-Buster etc. brauchen kann), dh, der Anteil der freiwerdenden kinetischen Energie, die auf den Antrieb übertragen werden kann, beträgt im Idealfall 50%.

frontloop
24.11.2013, 15:44
Je nach Stabilität der Materialien kann auch die Form der Abfangplatte optimiert werden.

https://dl.dropboxusercontent.com/u/9767183/impuls2.gif

https://dl.dropboxusercontent.com/u/9767183/impuls1.gif

Kibo
03.01.2014, 07:07
Guten Morgen,

Hier mal eine moderne Version von Projekt Orion mit relativ sauberen Mikrofusionsbomben und Magnetfeldschild.
Zu lesen auf NBF (http://nextbigfuture.com/2014/01/winterberg-reinvents-project-orion.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+blogspot%2Fadvancednano+%28ne xtbigfuture%29).

da ich es anscheinend vergessen habe:
ich wünsche ein frohes neues Restjahr!

Bynaus
08.06.2015, 21:03
Ich schreibe jetzt mal hier weiter zu Projekt Orion / Radioaktivität etc., im Pluto-Thread ist das ganze etwas ausser Kontrolle geraten. Ich knüpfe hier an die Antworten auf meinen Post (http://www.astronews.com/forum/showthread.php?8169-New-Horizons-Bilder-von-Pluto-zeigen-mehr-Details&p=110778#post110778) dort an.

Zuerst @pane:


Darum ist ja alles um Tschernobyl verseucht, wegen den Alpha-Strahler, die dort im Boden, und damit in Pflanzen und Tiere sind.

Nö. Die wichtigsten radioaktiven Isotope in Tschernobyl sind Cäsium-137 und Strontium-90. Beides sind Beta-Strahler. Beide sind deshalb problematisch, weil sie wegen ihrer chemischen Ähnlichkeit zu Kalium bzw. Kalzium in Knochen eingebaut werden können und so zu Blutkrebs (Leukämie) führen können. Kühe sollte man dort also nicht weiden lassen, zumindest so lange man vorhat, ihre Milch zu trinken.


Ginge es nur nach der Abschirmung, wären Neutrinos das Gefährlichste überhaupt.

Es geht um das Produkt von Abschirmung und Teilchenenergie. Neutrinos sind nahezu masselos und deshalb ungefährlich. Die meisten Alpha-Strahler senden zwar massive Teilchen (eben Alphas) aus, aber auch im Körperinnern ist der "Aktionsradius" von solchen massiven Teilchen sehr beschränkt auf ein paar Millimeter. Zudem haben viele (nicht alle) Alpha-Strahler sehr lange Halbwertszeiten und so ist die Anzahl Zerfälle im Körper ebenso reduziert. Nicht so bei Betas: geringere Abschirmung und kürzere Halbwertszeiten sorgen dafür, dass deren Radiotoxizität in der Regel höher ist.

@zardoz:


Selbst wenn. Es ging darum, dass im Prinzip alles strahlt. Meine Grundaussage war, ...

Ich stimme mit deiner Grundaussage überein. Nicht ganz alles strahlt, aber sehr vieles, aber das allermeiste davon auf einem extrem niedrigen Niveau. Die meisten Menschen können aber z.B. kaum glauben, dass es Gegenden auf der Erde gibt, in denen die natürliche Hintergrundstrahlung stärker ist als im Unfallgebiet von Fukushima - und dass die Menschen dort friedlich und gesund vor sich hinleben.


Das gilt so lange, wie zwischen nuklearem Plasma und den hydraulischen Stossdämpfern Vakuum vorhanden ist. Aber irgendwann wird das sehr heiße Plasma ja Kontakt aufnehmen mit den Stossdämpfern.

Nein, denn dazwischen ist der Schild. Da kommt das Plasma nicht durch und er ist viel zu gross und massiv, als dass er sich durch die Explosionen so stark erhitzen würde, dass die Wärmeleitung den Stossdämpfern irgendwie gefährlich werden könnte. Die leichte Ablation des Schildes hilft sogar noch bei der Kühlung.


Sie wussten mit Sicherheit wie man Wasserstoffbomben baut.

Nicht nur das - sie wussten auch sehr genau, welche Auswirkungen Wasserstoffbomben und andere Kernwaffen auf Materialien etc. haben - das war schliesslich ihr Job! Das Ziel einer Kernwaffe ist ja nicht, einen besonders schönen Pilz an den Himmel zu zeichnen, sondern die Zerstörung von militärischen Zielen.


Hydraulikflüssigkeit verdampft bei der Hitze.

Dann rechne doch mal vor, wenn du denkst, dass du zu einem anderen Schluss kommen wirst als die Physiker selbst...


Wer Recht hat (und ich hoffe ich habe Unrecht) wird sich nur bei einem Test zeigen.

Nein. Die Frage wurde sehr eingehend studiert, simuliert, es wurden Tests durchgeführt, die Teilaspekte des Problems ausprobierten. Es gibt keinen Grund, warum man vermuten sollte, dass es nicht funktionieren würde. Die Sorge dass die Bomben irgendwie das Raumschiff sprengen/schmelzen würden, gehörte nie zu den Hauptsorgen der involvierten Experten. Das einzige Problem mit den Bomben, von dem man dachte, dass man es nur durch Experimente herausfinden könnte, war, dass die Turbulenz des Plasmas in Kombination mit dem ablatierten Schildmaterial so zusammenwirken könnte, dass der Schild schneller ablatiert wird als geplant - heute liesse sich das durch entsprechend fortschirttliche Simulationen testen (siehe unten).

Der englische Wikipedia-Artikel hat dazu eine Reihe von Informationen:


Exposure to repeated nuclear blasts raises the problem of ablation (erosion) of the pusher plate. Calculations and experiments indicated that a steel pusher plate would ablate less than 1 mm, if unprotected. If sprayed with an oil would not ablate at all, this was discovered by accident; a test plate had oily fingerprints on it and the fingerprints suffered no ablation. The absorption spectra of carbon and hydrogen minimize heating. The design temperature of the shockwave, 67,000 °C, emits ultraviolet light. Most materials and elements are opaque to ultraviolet especially at the 340 MPa pressures the plate experiences. This prevents the plate from melting or ablating.

One issue that remained unresolved at the conclusion of the project was whether or not the turbulence created by the combination of the propellant and ablated pusher plate would dramatically increase the total ablation of the pusher plate. According to Freeman Dyson in the 1960s they would have had to actually perform a test with a real nuclear explosive to determine this; with modern simulation technology this could be determined fairly accurately without such empirical investigation.

Another potential problem with the pusher plate is that of spalling—shards of metal—potentially flying off the top of the plate. The shockwave from the impacting plasma on the bottom of the plate passes through the plate and reaches the top surface. At that point spalling may occur damaging the pusher plate. For that reason alternative substances, plywood and fiberglass, were investigated for the surface layer of the pusher plate and thought to be acceptable.

If the conventional explosives in the nuclear bomb detonate but a nuclear explosion does not ignite, a dud, shrapnel could strike and potentially critically damage the pusher plate.

Dgoe
08.06.2015, 22:06
Ja, da stehts doch, sagst Du selbst. Man ist sich nicht sicher, dass das Material das aushält, so zusammengefasst. Ob es zu schnell abgetragen wird, Öl und Fiberglas helfen, oder 'Fehlzündungen' partiellen Schaden anrichten können, man weiß es nicht genau, getestet wurde dies nicht.

Gruß,
Dgoe

Bynaus
09.06.2015, 07:04
Gewisse Dinge sind nicht ganz klar, ja. Aber von der "Hitze" der der "Wucht" der Explosion ist da aber - erwartungsgemäss - nirgends die Rede. Wenn die Abtragung grösser ist als gedacht (das Öl auch nichts hilft) macht man eben den Schild dicker.

Dgoe
09.06.2015, 23:31
Wenn die Abtragung grösser ist als gedacht (das Öl auch nichts hilft) macht man eben den Schild dicker.
Ok, nur wenn die Abtragung/Ablation viel zu schnell geht? Nach ein paar Stunden oder Tagen die Hälfte weg?

Wenn die gigantische nötige Masse für eine längere Reise zu schwergewichtig und damit zu träge wäre, so dass es sich nicht mehr günstig rechnen lässt?
Immer dicker und dicker geht ja wohl nur bis zu gewissen Grenzen. Aber ok, für ein one way ticket reicht es vielleicht dann doch evtl.

Gruß,
Dgoe

Bynaus
10.06.2015, 09:26
Ok, nur wenn die Abtragung/Ablation viel zu schnell geht? Nach ein paar Stunden oder Tagen die Hälfte weg?

Wie gesagt: die Lebensdauer der Stossplatte (des Schildes) war eine offene Frage. Hitze oder Strahlung war nie ein Problem, wie hier behauptet wurde.

Aber rechnen wir doch mal nach. Angesichts der beobachteten Fakten: 1 mm Ablation einer Stahlplatte pro Bombe, 0 mm bei einer gefetteten Stahlplatte, scheint mir eine maximale Ablation in einer ähnlichen Grössenordnung realistisch. Schliesslich erreicht die Platte nur eine bestimmte Energiemenge, und diese Energie muss ausreichen, um die ablatierten Stücke von der Platte loszureissen. Die Energie in den befürchteten "Turbulenzen" muss ja letztlich auch woher kommen. Bei einer 0.15 kT Bombe (= 0.15 * 4.2 * 10^12 J), die in 100 m Abstand explodiert, sind das maximal 5 MJ/m^2. Für Stahl habe ich online eine Verdampfungs-Enthalpie von 6.8 MJ/kg gefunden, dh, pro Quadratmeter verdampft höchstens ein 5/6.8 kg (wenn der Stahl bereits kurz vor dem Siedepunkt steht). Bei einer Dichte von 8 g/cc sind das etwa 90 cc oder 9 mm. Das ist im absolut "idealen" Fall, wo alle Energie der Bombe vollständig in die Verdampfung des Stahls geht, nichts reflektiert oder abgestrahlt wird (letzteres besonders unrealistisch) und der Stahl bereits superheiss ist (hier muss man bedenken dass die Erwärmung nur sehr kurzzeitig ist und danach vergleichsweise "viel Zeit" - 3 Sekunden - zur Abkühlung zur Verfügung stehen). Mehr Energie ist schlicht nicht vorhanden, und schneller als 9 mm/Bombe (unter den genannten Bedingungen: 0.15 kt, 100 m Abstand) kanns darum nicht gehen (sofern der Stahl gut genug ist, dass keine grossen Stücke rausbrechen).

Bei einer Bombe pro 3 Sekunden (in etwa das, was man für 1 Ge Beschleunigung braucht) sind das etwa 850 Bomben für eine Beschleunigung auf 25 km/s (das Pluto-Szenario). Das wären dann ca. 7 m pro Beschleunigungsphase, was tatsächlich sehr viel wäre (aber wie gesagt: das ist ein absolutes, energielimitiertes Maximum). Die projektierte Dicke der Platte bei 1000 Tonnen Masse und 40 m Durchmesser beträgt nur gerade ca. 1 m. Mit anderen Worten, wenn die Platte am Ende der vier Beschleunigungsphasen (= Rückkehr in den Erdorbit) noch zur Hälfte vorhanden sein soll, dann dürfen pro Bombe nicht mehr als 0.5 m / (4 * 850) = 0.15 mm davon abgetragen werden.

Dgoe
10.06.2015, 10:43
(sofern der Stahl gut genug ist, dass keine grossen Stücke rausbrechen).
Hallo Bynaus,

möglicherweise ist aber kein Stahl gut genug, Stücke brechen ab, zerbröselt irgendwann...
Die Abtragung habe ich mir tatsächlich wesentlich schwerwiegender vorgestellt.
Der ausgeübte Druck kommt doch sehr plötzlich, ich stelle mir vor, dass die Hydraulik viel zu träge ist, um zu reagieren; die Stoßwelle (innerhalb des Schiffes) die Dämpfer überspringt und für unangenehmen Reisekomfort sorgt. Die magnetische Variante klingt viel besser, funktioniert die theoretisch denn?

Was ist mit den lasergesteuerten Fusionsbömbchen, ist das Zukunftsmusik?

Gruß,
Dgoe

Bynaus
10.06.2015, 12:23
möglicherweise ist aber kein Stahl gut genug, Stücke brechen ab, zerbröselt irgendwann...

Da sind wir wieder bei der Spekulation...


Der ausgeübte Druck kommt doch sehr plötzlich, ich stelle mir vor, dass die Hydraulik viel zu träge ist, um zu reagieren; die Stoßwelle (innerhalb des Schiffes) die Dämpfer überspringt und für unangenehmen Reisekomfort sorgt.

Die Hydraulik muss nicht "reagieren", das ist ein völlig passives System. Da ist eine 1000 Tonnen schwere Platte mit 40 m Durchmesser, die da plötzlich mit einigen 10 m/s auf das Raumschiff zugeflogen kommt - da kann die Hydraulik gar nicht anders, als zu reagieren. Die Stosswelle kann die Dämpfer nicht "überspringen" weil es schlicht keine andere Verbindung zum Rest des Schiffes gibt.


Die magnetische Variante klingt viel besser, funktioniert die theoretisch denn?

Ja, sie klingt viel besser. Die klassiche Orion ist furchtbar ineffizient, aber das kann man sich quasi "leisten" und immer noch enorm viel rausholen, weil einfach so viel Energie insgesamt zur Verfügung steht. Umso mehr könnte man rausholen, wenn man das ganze Design optimiert. Aber dann ist das natürlich keine "quick and dirty"-Mission mehr (wie im ursprünglichen Szenario gefordert), sondern ein richtiges Entwicklungs-Programm für eine Raumflotte. "Theoretisch" funktioniert ja viel, die Frage ist einfach, wie viele offene Fragen man gewillt ist zu akzeptieren. Ein Stichwort dazu ist Mini Mag Orion (http://en.wikipedia.org/wiki/Mini-Mag_Orion).


Was ist mit den lasergesteuerten Fusionsbömbchen, ist das Zukunftsmusik?

Siehe z.B. hier: http://www.nature.com/news/laser-fusion-experiment-extracts-net-energy-from-fuel-1.14710 oder (falls du zum ersten Artikel keinen Zugang hast) hier: http://www.bbc.com/news/science-environment-24429621

Man kann also heute Fusionsladungen mit Lasern zünden und mehr Energie rausbekommen als man reingesteckt hat - unter kontrollierten Bedingungen. Bevor daraus ein Fusions-Orion wird, wird noch einige Zeit vergehen. Da gibt es andere Fusions-Antriebs-Konzepte, die in näherer Zukunft realisiert werden könnten.

Dgoe
10.06.2015, 13:02
Vielen Dank für die Links, denen gehe ich gerne noch nach, aber vorab:
Die Platte ist also platt, eben. Die Explosion ist aber punktförmig radial, trifft die Platte in der Mitte also heftiger, als zu den Rändern hin. Könnte sie trotz der Dicke nicht auch brechen? Einem überdimensionalen Kung-Fu-Schlag gleich? Höhlt sie sich in der Mitte stärker aus per Ablation?

Natürlich spekuliere ich nur, was soll ich denn sonst machen? Zum nächsten Schrottplatz gehen und 800 Atombomben zünden, um zu sehen, wie das Zeug darauf reagiert?
Ja, ich weiß, ist nicht vergleichbar, war auch nur ein Scherz.

Die Hydraulik hat doch aber irgendwie eine Führung und Hülse, starre Befestigung, gibt es darüber eine Verbindungsmöglichkeit für die Druckwelle, wenn auch relativ gering?

Gruß,
Dgoe

Bynaus
10.06.2015, 14:26
Die Platte ist also platt, eben. Die Explosion ist aber punktförmig radial, trifft die Platte in der Mitte also heftiger, als zu den Rändern hin. Könnte sie trotz der Dicke nicht auch brechen? Einem überdimensionalen Kung-Fu-Schlag gleich? Höhlt sie sich in der Mitte stärker aus per Ablation?

Ja, die Platte ist in der Mitte dicker. Das hatte ich bei meinen Überschlagsrechnungen der Einfachheit halber vernachlässigt. Der Grund dafür ist aber, wenn ich das richtig verstanden habe, nicht die radiale Explosion (die ist weit genug entfernt, und zudem so gut wies geht zu Hälfte auf die Platte "gerichtet" - eine nukleare Richtungsladung also - um den Treibstoff in etwa parallel auf die Platte auftreffen zu lassen), sondern der Anspruch, dass die Platte immer gleich schnell beschleunigen soll, egal ob der Sprengsatz exakt mittig explodiert oder nicht.


Die Hydraulik hat doch aber irgendwie eine Führung und Hülse, starre Befestigung, gibt es darüber eine Verbindungsmöglichkeit für die Druckwelle, wenn auch relativ gering?

Schau dir mal die Grafiken zu Orion an - da sind einfach zwei Stufen von Zylindern, die ineinander gleiten. Ansonsten gibt es da natürlich keine starre Befestigung (eine solche würde dem Sinn der Stossdämpfer zuwiederlaufen!).

Dgoe
10.06.2015, 14:49
Die Stoßdämpfer sind natürlich nur jeweils einseitig starr befestigt (einmal am Schiff, einmal an der Platte), dachte es wäre klar, wollte es sogar schon per Edit hinzufügen, aber das war mir die Mühe nicht wert, ist doch sowieso logisch. Nur berühren sich die Zylinder doch und verhindern Scherbewegungen. Ich erkläre es einmal anders:
Man nehme einen halben Meter langen Stoßdämpfer, eine Seite hältst Du fest, von der anderen Seite haue ich mit einem schweren Hammer voll drauf. Wetten Du spürst deutlich die Vibration des Schlages, egal was der Stoßdämpfer geschluckt hat. In Zeitlupe wahrscheinlich noch bevor sich der Dämpfer großartig bewegt hat.

Gruß,
Dgoe

zabki
10.06.2015, 16:51
Man nehme einen halben Meter langen Stoßdämpfer, eine Seite hältst Du fest, von der anderen Seite haue ich mit einem schweren Hammer voll drauf. Wetten Du spürst deutlich die Vibration des Schlages, egal was der Stoßdämpfer geschluckt hat. In Zeitlupe wahrscheinlich noch bevor sich der Dämpfer großartig bewegt hat.

nun, beim Auto verlässt man sich auch nicht nur auf die Federung, sondern polstert auch die Sitze. Da wirds bei Orion auch noch Möglichkeiten fürs Feine geben können ...

Bynaus
10.06.2015, 17:06
Man nehme einen halben Meter langen Stoßdämpfer, eine Seite hältst Du fest, von der anderen Seite haue ich mit einem schweren Hammer voll drauf. Wetten Du spürst deutlich die Vibration des Schlages, egal was der Stoßdämpfer geschluckt hat. In Zeitlupe wahrscheinlich noch bevor sich der Dämpfer großartig bewegt hat.

Der Stossdämpfer bei der Orion schluckt nicht - er sorgt nur für Zwischenspeicherung. Und natürlich würdest du das dann auch in deinem Beispiel "spüren", ganz einfach weil der Impuls irgendwann weitergegeben wird. Aber stell dir vor, du hast zwei Zylinder, die ineinander gleiten, einfach ohne Hydraulikflüssigkeit und ohne Abschluss, also "nach unten offen": Nun haust du mit dem Hammer auf den oberen Zylinder: würde man das spüren? Wohl nicht sehr stark, wenn überhaupt.

Bei der Orion waren ja zwei Stufen von Stossdämpfern geplant, die ersten gleich unter der Platte, die zweiten zwischen der Zwischenplatte und dem eigentlichen Raumschiff. Die Kombination (vielleicht mit ein paar bequemen Sitzkissen dazu ;) ) wäre wohl ausreichend gewesen, um den Flug für die Astronauten einigermassen erträglich zu machen.

Dgoe
10.06.2015, 18:05
Ich würde eher sagen die Astronauten sollten nichts schlucken, weil das auch wiederkommt. Die gute alte Seekrankheit ist wahrscheinlich ein wahres Wellness-Programm dagegen.

Gruß,
Dgoe

Dgoe
10.06.2015, 22:45
Wie will man denn überhaupt so eine Platte herstellen? Bisschen groß, oder?

Wenn man die fragmentiert herstellt, fällt sie vielleich auch genau in diesen Fragmenten auseinander.

Und überhaupt, wegen gespeicherte Energie, die Federung geht doch in beide Richtungen auseinander, also nicht nur in Flugrichtung. Und dann: das Ungleichgewicht, die schwere Platte ist träger, als der Rest, das geht ja dann hin und her, auch wenn mit positiver Billanz Richtung Flug, bestimmt zerrt es zurück zwischendrinn vor dem nächsten Knall und die Konstruktion ist herben wechselnden Belastungen ausgesetzt.

Gruß,
Dgoe

Dgoe
11.06.2015, 17:44
Hallo Bynaus,

ich kann mir denken, wie Du Dir das vorstellst, nämlich genau so, dass alles so austarierd ist, dass man permanent 1 Ge hat, während den Beschleunigungen.

Ich kann mir jedoch beim besten Willen nicht vorstellen, dass sowas auf die Schnelle mit der ersten Version klappt, selbst wenn sie unterwegs nicht auseinanderfällt.

Den Beschleunigungsschwankungen kannst'e nicht mit Plüschkissen beikommen, bestenfalls einigen Vibrationen. Ich kann mir einfach eher vorstellen, dass ein Besatzungsmitglied mit letzter Kraft versucht den Stecker zu ziehen.

Gruß,
Dgoe

Bynaus
12.06.2015, 09:03
Wie will man denn überhaupt so eine Platte herstellen? Bisschen groß, oder?

Ich kann mir nicht vorstellen, dass das ein grosses Problem ist. Denk mal z.B. an den Schiffsbau, da werden auch gewaltige Stahlplatten vernietet.


Und überhaupt, wegen gespeicherte Energie, die Federung geht doch in beide Richtungen auseinander, also nicht nur in Flugrichtung.

Ja - aber das ganze findet ja in der Schwerelosigkeit statt. Das heisst, die gesammte Beschleunigung, die die Platte erfährt, wird auf das gesammte Raumschiff übertragen (Impulserhaltung). Bloss nicht sofort, sondern mit Verzögerung.


Und dann: das Ungleichgewicht, die schwere Platte ist träger, als der Rest, das geht ja dann hin und her, auch wenn mit positiver Billanz Richtung Flug, bestimmt zerrt es zurück zwischendrinn vor dem nächsten Knall und die Konstruktion ist herben wechselnden Belastungen ausgesetzt.

Nein, warum? Da sind ja keine Federn im Spiel. Die beschleunigte Platte komprimiert die Hydraulikflüssigkeit und kommt - relativ zum Schiff - zum Stillstand. Dann dehnt sich das ganze wieder langsam aus, wobei aber die Platte nur in Bezug auf den oberen Teils des Raumschiffs "rückwärts" fährt. Ich nehme an, dass man die Explosions-Serie und die Eigenschaften der Stossdämpfer so timen würde, dass die nächste Explosion erfolgt, bevor die Beschleunigung des oberen Teils des Raumschiffs abgeschlossen ist.


ich kann mir denken, wie Du Dir das vorstellst, nämlich genau so, dass alles so austarierd ist, dass man permanent 1 Ge hat, während den Beschleunigungen.

Nicht nur ich stelle mir das so vor, sondern auch die tausenden von Physikern und Ingenieuren, die das ursprüngliche Konzept entwickelt haben...


Den Beschleunigungsschwankungen kannst'e nicht mit Plüschkissen beikommen

Das war ein Witz... Dieser Smiley -> ;) <- heisst ja sowas wie "nicht ganz ernst gemeint". So wars auch hier!

Dgoe
12.06.2015, 17:45
Tausende ist doch übertrieben, oder? Aber egal wie viele, es werden bestimmt auch welche dabei gewesen sein, die skeptisch waren.

Ich habe nicht von Federn gesprochen, sondern von Federung, womit ich den Effekt der Hydraulik meinte. Hast Du evtl. einen besseren Begriff für mich?

Sobald die Hydraulikflüssigkeit einmal komprimiert ist, übt sie Druck in beide Richtungen aus (eigentlich in alle), nur dass die Platte viel träger ist. Jedenfalls geht nicht alles in Flugrichtung, meine ich.

Die Hydraulik muss schon sehr genau abgestimmt sein und ich frage mich ob sie den unterschiedlichen Anforderungen zu verschiedenen Zeitpunkten überhaupt genügen kann? Vielleich passt die Dynamik einer Hydraulik nie genau auf das nötige 'Profil', egal wie man sie einstellt. Ich hoffe Du verstehst, was ich meine.

Und ja, ein bisschen Spaß muss auch mal sein, ich versuch schon immer dies möglichst milde, ohne echte Kränkungen oder auf fremde Kosten zu gestalten. Sorry, Plüschkissen fand ich gut. ;)

Gruß,
Dgoe

Bynaus
12.06.2015, 19:58
Tausende ist doch übertrieben, oder? Aber egal wie viele, es werden bestimmt auch welche dabei gewesen sein, die skeptisch waren.

Es ist ja nicht nur Orion, es gab auch Nachfolger, die ähnliche Konzepte studierten: Project Longshot, Mini Mag Orion, Projekt Daedulus... Ich wollte nur wieder mal darauf hinweisen, dass das Konzept schon von vielen Seiten kritisch betrachtet, gerechnet etc. wurde, und nicht erst letzte Woche von mir ausgedacht wurde...


Ich habe nicht von Federn gesprochen, sondern von Federung, womit ich den Effekt der Hydraulik meinte. Hast Du evtl. einen besseren Begriff für mich?

Ich hatte den Eindruck, du würdest vorschlagen, dass die Platte ein paar Mal hin und her "federn" würde. Dem ist nicht so.


Sobald die Hydraulikflüssigkeit einmal komprimiert ist, übt sie Druck in beide Richtungen aus (eigentlich in alle), nur dass die Platte viel träger ist. Jedenfalls geht nicht alles in Flugrichtung, meine ich.

Die Platte ist nicht träger - sie wiegt ja ca. 1000 Tonnen, der Rest des Raumschiffs aber 3000 Tonnen. Die Platte wird beim zurückfahren also 3 mal weiter zurückfahren als der Rest des Raumschiffs (relativ zum Schwerpunkt). Das alles ändert nichts daran, dass der ganze Impuls des Bombenplasmas in Vorwärtsbewegung umgewandelt wird: der Gesamt-Impuls muss ja erhalten bleiben. Es gibt keinen Körper, der Impuls in die andere Richtung aufnehmen könnte.

Stell dir vor du schiebst mit einem Kick eine Kombination aus zwei Wagen an, die durch einen Stossdämpfer verbunden sind. Wenn du die Reibung vernachlässigst - beschleunigt die Wagenkombination langsamer, wenn sie durch eine starre Achse verbunden ist?


Die Hydraulik muss schon sehr genau abgestimmt sein und ich frage mich ob sie den unterschiedlichen Anforderungen zu verschiedenen Zeitpunkten überhaupt genügen kann? Vielleich passt die Dynamik einer Hydraulik nie genau auf das nötige 'Profil', egal wie man sie einstellt. Ich hoffe Du verstehst, was ich meine.

Potenzielle Probleme bei der Hydraulik sah man eher bei der Frage, ob das ganze System langlebig genug wäre, um brauchbar zu sein - nicht bei der Frage, ob man sie richtig "hinkriegt".


Und ja, ein bisschen Spaß muss auch mal sein, ich versuch schon immer dies möglichst milde, ohne echte Kränkungen oder auf fremde Kosten zu gestalten. Sorry, Plüschkissen fand ich gut.

Schon ok - ich will auch nicht aggressiv rüberkommen, auch wenn ich manchmal in einem etwas forschen Ton schreibe.

Dgoe
13.06.2015, 01:39
Ich hatte den Eindruck, du würdest vorschlagen, dass die Platte ein paar Mal hin und her "federn" würde. Dem ist nicht so.
Nun, Vorschlag ist gut. Ich meine aber durchaus, dass die Kräfte da intern hin und her wirken, vielleicht jetzt nicht so super oft hin und her pro 'Stoß', aber immerhin.


Die Platte ist nicht träger - sie wiegt ja ca. 1000 Tonnen, der Rest des Raumschiffs aber 3000 Tonnen. Die Platte wird beim zurückfahren also 3 mal weiter zurückfahren als der Rest des Raumschiffs (relativ zum Schwerpunkt).

Ok, dann so herum. Nur, relativ zum Schwerpunkt empfinden es auch die Astronauten, oder nicht?



Das alles ändert nichts daran, dass der ganze Impuls des Bombenplasmas in Vorwärtsbewegung umgewandelt wird: der Gesamt-Impuls muss ja erhalten bleiben. Es gibt keinen Körper, der Impuls in die andere Richtung aufnehmen könnte.
Das sehe ich ein, iwie logisch ja auch, aber was da währenddessen innerhalb des Gebildes abläuft, ist damit nicht beschrieben. Ja genau wegen der Dynamik, respektive für den vorderen Teil, wo die armen Seelen sitzen. ;-)



Stell dir vor du schiebst mit einem Kick eine Kombination aus zwei Wagen an, die durch einen Stossdämpfer verbunden sind. Wenn du die Reibung vernachlässigst - beschleunigt die Wagenkombination langsamer, wenn sie durch eine starre Achse verbunden ist?
Ja, aber wie kommt das für den vorderen Fahrer rüber, wie genau müssen Kick und Stoßdämpfer abgestimmt sein - und vor allem, lässt sich das überhaupt in Einklang bringen?

Annähernd möglicherweise schon, aber bis zu unmerklich? Dieses nicht Unmerkliche würden die Astronauten vielleicht gar nicht lustig finden...


Potenzielle Probleme bei der Hydraulik sah man eher bei der Frage, ob das ganze System langlebig genug wäre, um brauchbar zu sein - nicht bei der Frage, ob man sie richtig "hinkriegt".
Schlimm genug. Aber dass jemand anderes ansonsten schon alles bedacht hat, oder viele anderen, hat mich noch nie so beeindruckt, jegliche Kritik zu vergessen. Nicht nur in Physikthemen. Heißt nicht, ich kritisiere alles, nur einfach je nach dem. Darf man doch, oder?

Gruß,
Dgoe

Dgoe
13.06.2015, 02:22
Überhaupt,

wieso verstehst Du meine Einwände oft nicht? Jedesmal nimmtst Du etwas unvorteilhaft wörtlich auseinander, mühselig. Etwas mehr Empathie einem Laien gegenüber wäre hilfreich.

Stattdessen stellst Du mich dauernd als Vollidioten dar. Oder versucht es. Mühselig.

Gruß,
Dgoe

FrankSpecht
13.06.2015, 05:35
wieso verstehst Du meine Einwände oft nicht?
Ich verstehe sie auch meistens nicht. Dein Kauderwelsch - gerade zu später Stunde - seit deinem Trauerfall fällt mir leider auf.


Jedesmal nimmtst Du etwas unvorteilhaft wörtlich auseinander, mühselig.
Ja, mühselig im Sinne von Bynaus' Bemühungen angesichts solcher Äußerungen:

Ich meine aber durchaus, dass die Kräfte da intern hin und her wirken, vielleicht jetzt nicht so super oft hin und her pro 'Stoß', aber immerhin.
Da erklärt dir Bynaus, dass an der Idee seit Jahrzehnten Wissenschaftler arbeiten und du kommst mit "Kräfte da intern hin und her wirken" und "vielleicht jetzt nicht so super oft hin und her".
Wer, bitte, soll denn kapieren, was du meinst? Ralf, Ich, Bynaus, Bernhard und andere sollten dich doch mittlerweile genügend geschult haben, solche Fragen faktisch anzugehen.


Etwas mehr Empathie einem Laien gegenüber wäre hilfreich.
Es gibt und gab hier schon einige User, die dir genügend Empathie entgegen bringen bzw. brachten.
Aber oftmals verstehst du den Wink mit dem Zaunpfahl nicht (siehe zuletzt beim Thema Philae (http://astronews.com/forum/showthread.php?8192-Rosetta-Lander-Philae-verzweifelt-gesucht&p=110869#post110869)).

mac
13.06.2015, 12:07
Hallo Dgoe,


Stattdessen stellst Du mich dauernd als Vollidioten dar. Oder versucht es. Mühselig.nur als Aufhänger.

Ich finde, daß Bynaus Dir den Sachverhalt mit einer Engelsgeduld versucht nahezubringen. Es gibt hier im Forum nur ganz wenige, die mit solcher Geduld und solch einem, ich bin versucht zu sagen dicken Fell, auf Einwände solcher Art reagieren.

Daß Dir Fragen zu diesem Projekt durch den Kopf gehen, daß Du Probleme hast Dir sowas vorzustellen ist alles nichts was man in irgendeiner Form als ehrenrührig betrachten könnte. Das Problem liegt an anderer Stelle. Du stellst in verunglimpfendem Ton Behauptungen zu den Fähigkeiten anderer Menschen in den Raum, die selbst für Dich offensichtlich, auf den hier angesprochenen Gebieten Deine Kenntnisse weit in den Schatten stellen. Nicht Du wirst hier als Vollidiod dargestellt, Du bist es, der solche Menschen als Vollidioten darstellt, ohne die geringste Ahnung zu den dazu relevanten Fachgebieten.

Beispiel aus der hiesigen Diskussion:

Ja, etwas Explosiveres als Atombomben kennt man nicht, super Idee für einen Antrieb, auch wenn uralt.

Hier belebt, als ob da irgend etwas ginge - wenn auch nur zur Not. Just forget about it. Wie schirmtst Du die Strahlung ab? Kennst Du das Spektrum? Wieviel Gewicht hat eine Abschirmung? Kann diese Abschirmung abschirmen?

Du redest nicht ernsthaft, Bynaus. Das geht nur mit dem Tod der Besatzung einher, bestenfalls.

Das ist auch sowieso totaler Nonsens.

Das geht weder theoretisch und noch weniger praktisch.
Das ist reines Wunschdenken, dem Du nachhängst, Bynaus. Nach dem Motto, man muss unbedignt die Voraussetzung erfüllen, ja. Die natürlich unhinterfragbar sind, oder was? - hey, just wake up. Aber selbst wenn.

HAST DU SCHON EINMAL EINE stabile dicke Wandung MIT 100 oder tausend oder hundertausend oder auch nur 2 Atombomben hintereinander beackert?

Nein?
Mach ma hier im Internet bitte nicht den Nuklearscheiß so verharmlosend, ja!


Beispiel aus einer anderen Diskussion:

Ich habe ja nicht alle verfügbaren Informationen gelesen ...
...
...Dann hat er nichtmals einen Peilsender, ...
...
...Man muss das schon komplett ausstatten, dann hat man Chacen, das auch über die vorgesehene Dauer zu betreiben, wie es die NASA dauernd vormacht. ...Weder Du, noch Bynaus, noch ich noch sonst wer kann alles wissen. Der Unterschied ist, daß Du mit Deinem Nichtwissen falsche Schlüsse ziehst und auf Grund dieser falschen Schlüsse andere Menschen als Idioten hinstellst.

Sowas kommt nirgends gut an. Um so erstaunlicher und bewundernswerter wie hier darauf reagiert wurde.

Herzliche Grüße

MAC

PS nur als kleiner Hinweis zum Thema: http://de.wikipedia.org/wiki/Feder_(Technik) Ganz unten gibt es eine kleine Graphik zu Federkennlinien. Ich hatte den Eindruck, daß Du bei Federn die Vorstellung hast, daß es nur progressive oder linear ansteigende Kennlinien gibt (was für unsere unmittelbare Alltagsumgebung wohl auch die häufigste Sorte ist) Solche Kennlinien lassen sich allesamt mit passiven Bauelementen verwirklichen. Mit aktiven Elementen hat man weit darüber hinaus gehende Möglichkeiten.

Bynaus
13.06.2015, 17:52
Danke Mac und Frank für den Support. Ich finde nicht, dass ich dich als Vollidioten hingestellt habe, Dgoe. Vielleicht ist es besser, wir lassen das Thema etwas ruhen. Abschliessend noch: natürlich wird so Flug wohl nicht perfekt ruhig verlaufen, das ist schon klar. Wichtig ist nur, dass die Astronauten den Flug überleben.

Dgoe
13.06.2015, 18:50
Ja,

lassen wir das besser. Mir kam das bei der nochmaligen Lektüre nur so vor. Als ob ich eine Hydraulik als komplett starr (nicht nur befestigt) ansehen würde, oder darin Federn vermute.

Danke für die Geduld. Ich versuche eigentlich auch immer die Gründe zu nennen, warum ich skeptisch bin oder etwas kritisiere, mache mir Gedanken zu Argumenten.

Ich höre hier den Tenor raus: Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal die Klappe halten. Immer praktisch, wenn ein Laie etwas sagt. Dann will ich mich auch mal zurückhalten.

Ich hab hier eigentlich gerne geschrieben. Und ja, meine Meinung auch manchmal... Wenigstens schreibe ich überhaupt ohne andere zu beleidigen und eigentlich immer nach den Forenregeln, meine ich.

Ich sehe auch in keinem Forenmitglied oder Wissenschafler einen Idioten oder so. Etwas zu kritisieren, muss ja nicht mit Geringschätzung einhergehen, Macs Vorhaltungen weise ich weit von mir.

Aber ist ja eh nur alles Kauderwelsch,
bis irgendwann dann mal!

Gruß,
Dgoe

mac
13.06.2015, 20:08
Hallo Dgoe,


Danke für die Geduld. Ich versuche eigentlich auch immer die Gründe zu nennen, warum ich skeptisch bin oder etwas kritisiere, mache mir Gedanken zu Argumenten.Ja.




Ich höre hier den Tenor raus: Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal die Klappe halten. Immer praktisch, wenn ein Laie etwas sagt. Dann will ich mich auch mal zurückhalten. Du biegst es Dir zurecht.

Der Kern der Aussage war: Wenn man keine Ahnung hat, kommt es nicht gut an, wenn man diejenigen die (viel mehr) Ahnung haben, versucht als Idioten hinzustellen. Siehe die beiden Zitate in meinem vorherigen Beitrag.

Aus meiner Sicht ist das ein fundamentaler Unterschied, der keineswegs auf einen Maulkorb hinaus läuft, sondern nur eine ergebnisoffene Fragestellung einfordert.




Ich hab hier eigentlich gerne geschrieben.Ja. Und ich vermute gerade darin einen besonderen Bonus den Dir hier ganz viele einräumen.




Und ja, meine Meinung auch manchmal... unbestritten.




Wenigstens schreibe ich überhaupt ohne andere zu beleidigen und eigentlich immer nach den Forenregeln, meine ich. Hier beherrscht Dich in meinen Augen eine verblüffend asymmetrische Wahrnehmung.

Schau‘ Dir doch einfach nochmal an, was genau dazu geführt hat, daß Bynaus Antworten bei Dir den Eindruck geweckt haben, daß er Dich als Vollidiot darstellt. Und dann vergleiche mal Deine eigenen Statements, wenigstens die beiden, die ich in meinem vorherigen Post Zitiert habe. Danach lege denselben Maßstab für beide Parteien an und dann denk‘ nochmal über alles nach.




Ich sehe auch in keinem Forenmitglied oder Wissenschafler einen Idioten oder so.Einfach mal mit dem selben Maßstab vergleichen.




Etwas zu kritisieren, muss ja nicht mit Geringschätzung einhergehen, das finde ich auch!




Macs Vorhaltungen weise ich weit von mir.Ja, das nehme ich hin, auch wenn ich es für Ursächlich für Deine von Dir selbst empfundenen Probleme hier im Forum halte. (Du beklagst Dich ja auch nicht zum ersten Mal über wahrgenommene Kränkungen)

Nicht jeder der Dein Verhalten hier kritisiert, will Dir Übles. Diesen Bonus, den Du für Dich selber einforderst, solltest Du bereit sein, auch selber zu gewähren.




Aber ist ja eh nur alles Kauderwelsch,Ja, ich hab‘ durchaus verstanden, daß Dir nach so viel Kritik heute noch nicht nach Reden zumute ist.




bis irgendwann dann mal!es genügt durchaus die Zeit, die Du brauchst, um die Maßstäbe die Du anlegst einander anzugleichen, vorzugsweise an die, mit denen Du selber gemessen werden möchtest.


Herzliche Grüße

MAC

Bernhard
14.06.2015, 01:21
Danke Mac und Frank für den Support.
Hallo Bynaus,

bei so schwierigen Themen wie diesem hier kommt man eben nicht drumherum zu polarisieren. Ich kann mich noch gut an die Zeit erinnern, als Ronald Reagen sein SDI propagiert hat und hier in D die Nerven vielerorts deswegen ziemlich blank lagen und jetzt kommen da ein paar Wissenschaftler daher und wollen ein Raumschiff gleich mit einer ganzen Batterie an Atombomben ausstatten :-))) . Praktisch gesehen kann man da doch nur noch schreiben, dass die Menschheit für solch exotische Vorhaben wohl noch nicht so weit ist. Sprechen wir darüber doch nochmal in zweihundert Jahren. Vielleicht ergibt sich dann ja eine sinnvolle Diskussion ;-) .

Dgoe
14.06.2015, 12:58
Du biegst es Dir zurecht.
Hallo Mac,

nein, abgesehen vom unbewusst Subjektiven möglicherweise. Da wird sich wohl nur niemand von freisprechen können, wer ist schon immer objektiv?

Ich messe schon immer mit den gleichen Maßstäben, keine Sorge - ob es mir nur immer gelingt, sei mal dahingestellt.
Du kannst aber auch noch 50 mal meine Schwachstellen zitieren, dadurch wird deren Anteil im Schnitt und insgesamt nicht größer. Wenn man viel schreibt, fallen auch Späne. Klar, wie man in den Wald ruft, so schallt es auch zurück, das ist mir schon bewusst - um mal ein paar Redensarten hervorzuholen.


Hier beherrscht Dich in meinen Augen eine verblüffend asymmetrische Wahrnehmung.

Ich wüsste nicht, wo oder wann ich mit den Forenregeln in Konflikt geraten wäre, zumindest bin ich noch nie verwarnt worden, weder hier noch in einem anderen Forum. Ich kann mich auch nicht an Beleidigungen erinnern, womit ich eindeutige Begriffe meine.

Ich kann Dir aber versicher, dass ich jede Anregung ernst nehme, auch wenn ich nicht darüber berichte, und auch menschlich über andere und mich selber nie auslerne. Das interessante ist sogar, dass man gerade durch Fehler, Missverständnisse und Feedback erst einige Aspekte entdeckt, bzw. auch evtl. verdrängte wiederentdeckt. Ganz ähnlich, wie auch in anderen Bereichen.
Ich will mich auch eigentlich nicht beklagen oder nicht mehr. Waren im Grunde alles auch noch recht nette Reaktionen und einige Mühe dafür nötig. Nur ist es hier ja auch kein Seelensorgen-Forum, Danke für alle Nachsichtigkeiten.

Zum Thema fand ich Deinen Hinweis:

PS nur als kleiner Hinweis zum Thema: http://de.wikipedia.org/wiki/Feder_(Technik) Ganz unten gibt es eine kleine Graphik zu Federkennlinien. Ich hatte den Eindruck, daß Du bei Federn die Vorstellung hast, daß es nur progressive oder linear ansteigende Kennlinien gibt (was für unsere unmittelbare Alltagsumgebung wohl auch die häufigste Sorte ist) Solche Kennlinien lassen sich allesamt mit passiven Bauelementen verwirklichen. Mit aktiven Elementen hat man weit darüber hinaus gehende Möglichkeiten.
sehr interessant. :)

Ich werde aber meine Online-Präsenz deutlich drosseln, vor allem aus ganz anderen Gründen. Muss mir nur noch gelingen... :(

Gruß,
Dgoe

mac
14.06.2015, 15:10
Hallo Dgoe,

ich danke Dir sehr für den versöhnlichen Ton!.
Es ist mir nicht egal, ob Du Dich hier unfair behandelt fühlst, oder nicht!

Herzliche Grüße

MAC

JensU
01.09.2018, 10:21
Hallo frontloop,

willkomen im Forum.

das sind eine ganze Menge, nicht einfach aus dem Ärmel zu beantwortende Fragen.

Ich beschränke mich erst mal nur auf den übertragbaren Impuls.


den Anteil der frei werdenden kinetischen Energie, der durch Impulsübertragung zum Antrieb beitragen kann, kann man sicher ziemlich gut errechnen. Sowas müßte ich aber erst mit viel Zeitaufwand zusammentragen, deshalb schätze ich ihn hier mal zu 1/10 der gesamten kinetischen Energie.

Die Gesamtenergie beträgt 204 MeV pro Kernspaltung
davon gehen
167 Mev in die kinetische Energie der beiden Spaltfragmente
5 MeV in die kinetische Energie von Neutronen
Den Rest (32 MeV) lasse ich einfach mal weg, ebenso den Neutronenanteil. Die bringen nicht genug, um in meiner groben Schätzung die dafür (für mich) dann nötige Arbeit zu rechtfertigen.

Wenn ich annehme, daß beide Spaltfragment gleich schwer sind (Atomgewicht 118) dann ergibt sich daraus eine (relative) Geschwindigkeit von 1,17E4 km/s für jedes Spaltfragment
Aus
V = Wurzel(2*Wkin/m)
und
1,6E-19 Joule = 1 Elektronenvolt (eV)
mit
V=Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde
m = Masse in kg, hier: 118 * 1,67E-27 kg
Wkin = kinetische Energie in Joule, hier: 1,6E-19 J/eV * (167 MeV /2)
1MeV = 1.000.000 eV
m = Masse in kg
ergibt sich
V = 11700 km/s


Der Energieinhalt von 1 kT TNT wird mit 4,2E12 Joule angegeben. Mit den 204 MeV pro Spaltung ergeben sich daraus:
4,2E12 J / (1,6E-19 J/eV * 204.000.000 eV) = 1,29E23 Kernspaltungen mit doppelt so vielen Spaltfragmenten. Also eine Masse von 1,29E23 * 2 * 118 * 1,67E-27kg = 5,07E-2 kg.
Bei der oben errechneten Geschwindigkeit hat diese Masse einen Impuls von
11,7E6 m/s * 5,07E-2 kg = 5,9E5 kg m / s

Nehmen wir an, solch ein Raumschiff wiegt 10000t und 1/10 (man kann das Ausrechnen, aber ich müßte erst noch lernen wie, deshalb nur diese sehr grobe Schätzung) des Impulses kann übertragen werden, dann würde ein 1kT-‚Treibsatz‘ dieses Schiff über die Impulserhaltung
m1 * v1 = m2 * v2
um
v1 =1/10 * (5,9E5kg*m/s) /1E7kg = 5,93E-2 m/s
beschleunigen.

Kommt mir etwas wenig vor, ich müßte aber erst mal raussuchen, wieviel ein solcher ‚Treibsatz‘ heutzutage wiegt. Das kannst Du aber auch und nachrechnen ob ich irgendwo noch einen groben Schnitzer drin hab‘ auch.

Herzliche Grüße

MAC

Verwendete Links:
http://de.wikipedia.org/wiki/Kernspaltung
http://de.wikipedia.org/wiki/Proton
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenvolt
http://de.wikipedia.org/wiki/TNT
und eigenes Gedächtnis

Den kugelförmigen Gesamtimpuls berechne ich aus der Sprengsatzmasse x Teilchenenergie(MeV).
Den effektiven Impuls an der Prallplatte berechne ich aus Kreis-Kegelfläche.
Je größer der Explosionsabstand zur Prallplatte ist, desto kleiner wird der effektive Impuls.
Sehe ich das so richtig?

Den Gesamtwirkungsgrad des Antriebes berechne ich aus der Kreisfläche in % x Wirkungsgrad des Stoßdämpfers in %.

Gruß,
Jens