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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Fusionsreaktor an Board. Was wäre damit möglich?



Raumgleiter
15.01.2009, 18:49
Moin zusammen.

Was wäre möglich, wenn man einen funktionierenden Fusionsrekator an Board eines Raumschiffs hätte?

Welcher derzeit bekannte/funktionierende Antriebstyp wäre optimal?

Gruß
Raumgleiter

Aragorn
15.01.2009, 23:27
Was verstehst du unter optimal?

Gruß Helmut

fspapst
16.01.2009, 09:08
Hallo Raumgleiter,

Was wäre möglich, wenn man einen funktionierenden Fusionsrekator an Board eines Raumschiffs hätte?
Welcher derzeit bekannte/funktionierende Antriebstyp wäre optimal?
Zuerst muss zur Optimierung (welche auch immer) bekannt sein, wie groß und schwer der FR sei. Bei vielen Tonnen Gewicht fällt ein Einsatz in Raumschiffen vermutlich aus.

Des weiteren muss gesagt werden, was optimiert werden soll und wie die Mission aussehen soll:
1) Langfristige Missionen sollten elektrische Antriebe bevorzugen, weil damit weniger Prozessmasse mitgenommen werden muss und der Strom vorhanden wäre.
2) Kurzfristige Missionen die Schnelligkeit erfordern, sollte es weiterhin bei chem. Antrieben bleiben, denn leistungsstarke, elektrische Triebwerke sind zwar schon recht stark, aber lange nicht so stark wie chem. Triebwerke. Die könnten dann eventuell noch zusätzliche Leistung zu den chem. Raketenstufen erbringen.

Gruß
FS

Nathan5111
16.01.2009, 09:14
1) Langfristige Missionen sollten elektrische Antriebe bevorzugen, weil damit weniger Prozessmasse mitgenommen werden muss und der Strom vorhanden wäre.

Ach ja, der Strom kommt ja aus der Steckdose ... :D

fspapst
16.01.2009, 09:27
Hallo Nathan5111,

Ach ja, der Strom kommt ja aus der Steckdose ...
Es geht hier doch um den hypothetischen Fusionsreaktor im Raumschiff. Der sollte ja genug Strom in die Steckdose bringen können. :D

Warten wir mal ab, ob Raumgleiter noch seine Spezifikationen des FR abgibt.

Ich persönlich halte eine nuklearthermische Energiegewinnung für kleiner und leichter und zudem realistisch da schon mehrfach realisiert. Darüber kann man ja mal nachdenken, ob zB. bei einem Flug zum Mars eine solche Versorgung nicht sinnvoller ist, als Solarkraft.

Gruß
FS

Raumgleiter
16.01.2009, 17:15
Eine Spezifikation des FR fällt schwer... Ich dachte an einen FR mit der Leistung eines heutigen Atomkraftwerks, so ca. 1000MW. Wahrscheinlich wird dieser viele tausende Tonnen wiegen, also nichts für einen kleinen Jäger. :)

Ich dachte da mehr ein ein sehr großes Raumschiff für Missionen im Sonnensystem. Transport von Gütern etc. zu Forschungsstationen auf Mars etc.

Welche Antriebe wären für die hohe Leistung, die ein FR aus der wenigen Materie erzeugt, denkbar?

Aragorn
16.01.2009, 18:37
Am effektivsten (höchste Endgeschw. bei vorgebenem Massenverhältnis) dürften direkte Fusions-Antriebe sein. Dann kann man sich die Zusatzeinrichtungen (Energiewandler) komplett sparen. Voraussetzung dafür ist das die Fusionstemperaturen effektiv genutzt werden können, also die höchstmögl. Ausströmgeschw. v = Wurzel(3*R*T) inetwa erreicht wird.

Gruß Helmut

Raumgleiter
16.01.2009, 19:30
Hallo Aragorn

Das würde eine Reduzierung des Gewichts bedeuten, da die Komponenten der Energierwandlung entfallen.

Mich würde halt interessieren, ob der (zukünftig vielleicht mögliche) Fusionsreaktor eine Option zu herkömmlichen chemischen Geschichten darstellt.

Kannst Du mir kurz sagen, was die Formelzeichen R und T bedeuten?

Gruß
Mario

EDIT: nach wikipedia Temperatur und Universelle Gaskonstante

Jetzt erstmal Daten sammeln (Temperatur, mol) und rechnen.. Mal sehen, ob ich das irgendwo finde

Lina-Inverse
17.01.2009, 17:27
Ich persönlich halte eine nuklearthermische Energiegewinnung für kleiner und leichter und zudem realistisch da schon mehrfach realisiert. Darüber kann man ja mal nachdenken, ob zB. bei einem Flug zum Mars eine solche Versorgung nicht sinnvoller ist, als Solarkraft.
Was muss man denn unter "nuklearthermischer Energiegewinnung" verstehen? Da du schreibst es wird schon realisiert nehme ich mal an du meinst Radioistopengeneratoren (RTG) (http://de.wikipedia.org/wiki/RTG). Ob RTG sinnvoller sind als Solarzellen wird im wesentlichen vom Sonnenabstand und vom Wirkungsgrad der Systeme bestimmt. Bei Missionen die wesentlich über die Marsbahn hinausführen sind RTG vorteilhaft, da Solarzellen von gleicher elektrischer Leistung viel schwerer würden. Das sich das Verhältnis in nächster Zeit wesentlich verschiebt, weil eine Technologie einen grösseren Sprung im Wirkungsgrad macht wird auch nicht erwartet.

Manchmal setzt man allerdings Solarzellen ein, obwohl sie schwerer sind - da RTG mit seltenen Isotopen arbeiten (bei Raumsonden üblicherweise Plutonium 238) die man aufwendig gewinnen muss haben sie einen erheblichen Anteil an den Gesamtkosten einer Mission. Es kann daher günstiger sein schwerere Solarzellen einzusetzen und dafür eine stärkere Trägerrakete einzusetzen weil es im Endeffekt billiger ist.

@Raumgleiter:
Wenn du über einen Fusionsantrieb spekulieren möchtest fände ich es sehr sinnvoll mal ein paar Rahmenparameter zu setzen:
- Was willst du fusionieren? (H, D, T, He3, Li7 oder was? Das hat ja nicht unwesentlichen Einfluss auf die gewinnbare Energiemenge pro Gewichtseinheit).
- An welche Art der Fusion denkst du? (Trägheitseinschluss, Magnetischer Einschluss oder evtl. eine Form von kalter Fusion).
- Wofür soll die Fusion dienen? Direkter Antrieb, Thermischer Antrieb oder Stromversorgung+elektr. Antrieb oder was anderes?

Zumindest zu zwei "Projekten" die Fusionsprozesse für den Antrieb nutzen sollten gab es Studien: Project Longshot (http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Longshot) und Project Daedalus (http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Daedalus)

Gruss
Michael

ODIN³
17.01.2009, 17:45
Moin zusammen.

Was wäre möglich, wenn man einen funktionierenden Fusionsrekator an Board eines Raumschiffs hätte?

Welcher derzeit bekannte/funktionierende Antriebstyp wäre optimal?

Gruß
Raumgleiter

Hallo Raumgleiter

da mich das thema interessiert und schon länger beschäftigt.

Die forschungen bzgl Fusion kommen im moment sehr sehr gut vorran.
Vor allem weil immer mehr Dogmatische Denkweisen, modernen Computermodellen und dem stetig wachsenden Erfolgsdruck, weichen müssen.

Das Dogma gehört ganz besonders zu Allen Themen im Astro-Forum, wie du sicher schon festgestellt hast oder wirst, deswegen bin ich nun erst wieder hier, weil ich dies nun absichtlich übersehen werde..begegnete es mir nochmal..so vehement wie anfangs. Dies ist auch dir zu raten.

Weist du was die Fussion nun ein gewaltiges stück vorrangebracht hat....
Man gibt NEUERDINGS Stickstoff ;) zu.
Lavoisier würde augen machen was..hihi
So kann das unruhige plasma..nicht nur in seinen chaotischen aktionen
besser eingedämmt werden...sondern die fusion wird ANGEREGT
und der energieausstoss verdoppelt sich nahezu... apropo dogmatische brillen.

Mein lieber raumgleiter
es ist selbstverständlich das man einem fussionsantrieb ansteuert...
Sicher gibt es immer wieder auf solches ...alles mögliche zu hören warum nicht..zu gross zu schwer..zu Unverstanden?...letzteres...gehäuft..

Aber wenn man aus einem kilo wasserstoff die kraft von 11 t tonnen Kohle generieren kann und mit 10 % davon den F-reakter anheizen..was soll es da noch brauchen!? stellar zumindest...Iter wird bald ca. 9-10 J fertig sein bis dahin ist auch die Fusion im griff also....yes we can..und bald wird auch am bau von aspex gelernt werden können :)

Für das abheben von triebwerken von der erde in den orbit...gibt es nicht nur neues...sondern auch bereits patentiertes....offizieeles dies wirst du bald den medien entnehmen können..ca. 1-2 jahre...

Dann werden wir mit Silan fliegen einem hochwertigen silan.. dadurch lassen sich ca. das sechsfache an gewicht..bsp bleienten-shutle einsparen.

Lies Peter Plichta homepage...
das sagt dir mehr.
LGv
ODIN³

ps..fehler gehören zum leben und nicht an allen muss man erlernen
sie jeweils dadurch auszumerzen.

Aragorn
17.01.2009, 18:07
Was ist das denn für ein sinnfreies Geblubber?
Wäre nett wenn du die "dogmatischen Astroforen" auch weiterhin mit deiner Abwesenheit beglücken würdest.

Gruß Helmut

ODIN³
17.01.2009, 18:47
Was ist das denn für ein sinnfreies Geblubber?
Wäre nett wenn du die "dogmatischen Astroforen" auch weiterhin mit deiner Abwesenheit beglücken würdest.

Gruß Helmut

lieber Helmut

das werde ich ihnen leider nicht versprechen können.... :rolleyes:

wenn sie allerdings die neusten fakten die fusion und den Silan treibstoff betreffend als sinnfreies geblubber empfinden denke ich ...

steht ihre waghalsige annahme
oder behauptung noch als......zu beweisen aus..... ;)

WER hier fehl am platze sein dürfte....oder nicht ist doch garnicht die frage...

die frage ist doch wie wir alle unsere gehirne so zusammenkriegen können
das etwas brauchbares...am besten synergetisches... dabei rauskommt...
und dies im rahmen des hier zugelassen und im sinne des betreibers dieses forums.

Machen wir es doch so...

Sie halten sich ans thema..und überlessen einfach meine beiträge.
Beschweren sie sich beim Admin sollte ich gegen den Mainstraem oder eventuelle andere hierige vorgaben verstossen.

Ansonsten.... Hallo Helmut nett sie kennzulernen...freut mich...wirklich.

Wie sie sehen habe ich bereits mein Deutsches dogma von paranoia andren vermutlich *bösswilliges oder gar *dummheit vorher zu unterstellen (*nicht auf sie sondern auf mich gemünzt) abgelegt...Ich weiss das dies nicht leicht ist..aber es ist machbar.

Danke für Ihre ungeteilte aufmerksamkeit.....,

MfG
Ihr ODIN³

.....die gerade...Jetzt... auf ihr ende zusteuert.

Lina-Inverse
17.01.2009, 18:58
Silane als Treibstoff? Ich hätte da noch eine unsichtbare, rosafarbene Brücke zu veräussern...

Was von Peter Plichta und seinen Silanen zu halten ist kann man sich selbst ausmalen wenn man sich mal die Mühe macht die Grundlagen zu verstehen, z.B. diese Einführung hier (http://www.bernd-leitenberger.de/raktreib3.shtml).

Gruss
Michael

PS:
Beschweren sie sich beim Admin sollte ich gegen den Mainstraem oder eventuelle andere hierige vorgaben verstossen.Ich werde es erwägen ;)

Orbit
17.01.2009, 19:01
Das Dogma gehört ganz besonders zu Allen Themen im Astro-Forum, wie du sicher schon festgestellt hast oder wirst, deswegen bin ich nun erst wieder hier, weil ich dies nun absichtlich übersehen werde..begegnete es mir nochmal..so vehement wie anfangs. Dies ist auch dir zu raten.

Das ist jetzt 10 Monate her. Damals ging es um Odins vagen privaten Vorstellungen vom Universum, die ich in aufwändiger Arbeit versuchte zu ordnen. Der Schluss dieser Diskussion ist hier zu finden:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=34457#post34457
Man beachte, dass ich in meinem letzten Beitrag nicht schreibe, was ich über das Universum denke, sondern versuche, das zu formulieren, was ich aus Odins doch etwas wirren Aufzeichnungen heraus lese. Ich hatte den Eindruck, dass er über diese Arbeit auch froh war und glaubte, eine Basis für eine weitere Diskussion mit ihm geschaffen zu haben.
Doch hörten wir seither nichts mehr von Odin^3.

Und nun kommt er zurück und wirft mir (denn niemand sonst hat sich ernsthaft mit ihm auseinander gesetzt) rotzfrech Dogmatismus vor.

@ Raumgleiter
Da er sich direkt an Dich wendet, möchte ich Dich persönlich vor diesem üblen Burschen warnen.

Gruss Orbit

ODIN³
17.01.2009, 19:11
Silane als Treibstoff? Ich hätte da noch eine unsichtbare, rosafarbene Brücke zu veräussern...

Was von Peter Plichta und seinen Silanen zu halten ist kann man sich selbst ausmalen wenn man sich mal die Mühe macht die Grundlagen zu verstehen, z.B. diese Einführung hier (http://www.bernd-leitenberger.de/raktreib3.shtml).

Gruss
Michael

PS:Ich werde es erwägen ;)

Lieber Michael

bitte was wollen sie mit dem link sagen?
Kennen sie plichtas forschung überhaupt....oder haben sie die ihrem dogma wegen ausser acht gelassen...?

ihren link werde ich gerne durchsehen danke.

Erwägen soso...

gruß
Odin :)

hardy
17.01.2009, 21:58
Ich persönlich halte eine nuklearthermische Energiegewinnung für kleiner und leichter und zudem realistisch da schon mehrfach realisiert. Darüber kann man ja mal nachdenken, ob zB. bei einem Flug zum Mars eine solche Versorgung nicht sinnvoller ist, als Solarkraft.



Hallo fspapst,

ich weiss ja nicht, von welcher Variante der "nuklearthermischen" Energiegewinnung du ausgehst.
Wenn du aber die Kernfusion meinst, so ist diese wegen der geringen Energiedichte und den damit verbundenen grossen Abmessungen wohl kaum geeignet für die Raumfahrt. Da kommen eher die klassische Kernspaltung oder Isotopenbatterien mit Pu-238 in Frage.

Für Raumfahrtmissionen jenseits des Mars (z.B. Voyager) kommt als Energieversorgung ohnehin nur eine nuklearthermische Energieversorgung in Betracht.

Gruss
hardy

Martin
18.01.2009, 04:01
Für Raumfahrtmissionen jenseits des Mars (z.B. Voyager) kommt als Energieversorgung ohnehin nur eine nuklearthermische Energieversorgung in Betracht.


Die naechste Jupitermission der NASA Juno wird solare Stromversorgung haben.

MichaMedia
18.01.2009, 21:17
Ich habe mir das mit den Silane mal angeschaut, liegt in keiner Relation als Treibstoff, die Energie Ausbeute ist für den Aufwand zu gering.

Dann habe ich mich etwas in Fusion eingelesen, da gibt es erhebliche Probleme, die nur durch Megagroße Reaktoren zu lösen sind, um mehr raus zu holen als man reinsteckt, wer also dann ein Nutzlast Problem.

Bei Odins Verwarnung frug ich bereits nach dem GdM, nun Silane sind kein GdM damit wird ja recht lang experimentiert, weiter ist die Sache zur Fusion was aktuelles. Siehe hier (http://www.spiegel.de/spiegel/0,1518,598714,00.html).

Man wird wohl um Wasserstoff und Sauerstoff nicht drum rum kommen, es ist eben am besten.

Gruß Micha.

Lina-Inverse
18.01.2009, 22:03
Das zur Begründung der Sperre nun dieser Post hier zitiert wurde kann ich auch nicht ganz nachvollziehen. Die Sperre an sich halte ich aber für gerechtfertigt, siehe z.B. was er hier so geschrieben (http://www.astronews.com/forum/showpost.php?p=48759&postcount=7) hat.

Gruss
Michael

fspapst
19.01.2009, 07:17
Da du schreibst es wird schon realisiert nehme ich mal an du meinst Radioistopengeneratoren (RTG) (http://de.wikipedia.org/wiki/RTG).
Ja, ich meinte vornehmlich einen RTG.

Die Fragestellung ist nach einer Antriebsmethode, wenn man einen FR realisiert hat. Das impliziert natürlich den Einsatz von elektrischen Antrieben.

Ein FR wird viele hundert (tausend) Tonnen wiegen, daher wird es wohl nur für ein Großprojekt benutzt werden, also Orbitale, Raumfahrt in das äußere Sonnensystem oder gar intergalaktische Raumfahrt.
Da in solchen Fällen weniger auf Geschwindigkeit als auf Langfristigkeit gesetzt werden wird, sind elektrische Antriebe sehr sinnvoll.
Mit genug Energie kann man aber auch vor Ort H2O abbauen um daraus mittels des Strom Wasserstoff und Sauerstoff zu gewinnen und den als normalen chemischen Antrieb für die nächste Wegetappe zu nutzen. (Haupttriebwerk zum beschleunigen und Abbremsen)

Ich vermute mal, wenn wir in der Lage sind, einen mehre hundert Tonnen schweren FR ins Weltall zu bekommen, sind solche Großprojekte wohl auch realistisch.

Ich hoffe ja auf die Entdeckung der "kalten Fusion (http://de.wikipedia.org/wiki/Kalte_Fusion)". :)
Damit wäre ein FR sehr viel kleiner und leichter zu realisieren.

Gruß
FS

Orbit
19.01.2009, 09:27
In Beitrag 14 habe ich überreagiert, indem ich die Aussage von Odin persönlich nahm. Er hat mir inzwischen per PN glaubhaft versichert, dass er nicht mich gemeint habe. Ich möchte mich deshalb bei Odin entschuldigen.

Ich habe ihm aber auch mitgeteilt, dass ich nicht bereit sei, mit ihm über seine an die Wissenschaft allgemein gerichteten Dogmatismusvorwürfe zu diskutieren.
Orbit

fspapst
20.01.2009, 08:45
Was von Peter Plichta und seinen Silanen zu halten ist kann man sich selbst ausmalen wenn man sich mal die Mühe macht die Grundlagen zu verstehen, z.B. diese Einführung hier (http://www.bernd-leitenberger.de/raktreib3.shtml).


Setzt man reines SiH4 (Die höheren Silane fehlen leider in der Datenbank)...
Plichta hat ja gerade die stabilen, höheren Silane entdeckt. Mit denen sind sehr hohe Leistungen bei einer Rakete möglich, gepaart mit dem Vorteil (gegenüber Wasserstoff), dass die höheren Silane ungekühlt flüssig sind! Ich habe selber schon damit experimentiert.

Ob die höheren Silane eine Forschung als Raketentreibstoff gerechtfertigten weiß ich nicht.

Und wenn jemand behauptet, er bekomme zwei mal den Nobelpreis.... :o :o :o

Gruß
FS

Lina-Inverse
21.01.2009, 09:13
Plichta hat ja gerade die stabilen, höheren Silane entdeckt. Mit denen sind sehr hohe Leistungen bei einer Rakete möglich, gepaart mit dem Vorteil (gegenüber Wasserstoff), dass die höheren Silane ungekühlt flüssig sind!
Ab einer Kettenlänge von 10 (Si10H22) sind die Silane bei Normbedingungen Feststoffe, Monosilan erfordert in etwa den gleichen kryogenen Aufwand wie Methan (Vergleichbarer Siedepunkt). Der erreichbare spezifische Impuls liegt bei allen Silanen/LOX unter 3000, damit ist er noch unterhalb der Kombination NTO/UDMH (~3200). Und da ist nicht nur der Treibstoff flüssig, sondern auch der Oxidator. Selbst Feststoffraketen erreichen ~2650.
Es bestünde die Möglichkeit Silan+Hydrazin einzusetzen, dann sind beide Komponenten flüssig - nur welche höheren Leistungen bitte? Einen besseren Impuls bekomme ich doch bereits mit NTO/UDMH und die sind genauso handhabungsfreundlich (abgesehen davon das sie giftig sind, aber wenn man Silan mit Hydrazin einsetzt gilt das dort genauso). RP1/LOX (~3000) ist genauso leistungsfähig wie die Kombination Silan/LOX. Die Dichte der Silane ist auch nicht so viel höher das man bei den Tanks wesentlich Gewicht einsparen könnte, abgesehen davon beherrscht man die Leichtbauweise auch bei grossvolumigen Tanks schon gut (Zum Vergleich: beim Shuttle wiegt der Tank je nach Ausführung ~4,7% (STS-1, 1983) bis hinab zu ~3,5% (SWLT, 1998) des Treibstoffes der darin enthalten ist).
Ins richtige Licht rückt das ganze dann wenn man berücksichtigt das man mit LH/LOX Impulse von ~4400 erreicht. Man benötigt dann grossvolumige Tanks wegen der geringen Dichte von flüssigem Wasserstoff, trotzdem ist die Nutzlast bei gleicher Startmasse signifikant grösser als bei allen vorgenannten Treibstoffkombinationen (angesichts dessen das der Tank weniger als 5% des Treibstoffes wiegt ist es auch nicht verwunderlich das der Impuls hier ausschlaggebend ist).

Das angesprochene Monosilan hat übrigens den höchsten spezifischen Impuls aller Silane, da es den höchsten Wasserstoffanteil hat. Der Impuls fällt bei längerkettigen Silanen zwar nur sehr wenig ab (im Vergleich zu Alkanen, das hängt damit zusammen das Silane exotherm zerfallen), aber er fällt dennoch weiter ab.

Welches Nische siehts du denn da für Silane als Raketentreibstoffe? (Die Herstellungsproblematik hier mal ganz ausser acht gelassen).

Gruss
Michael

PS: Der angegeben Impuls von ~3000 für Silan/LOX beruht auf dieser Diplomarbeit (http://www.unibw.de/lrt10/forschung/projekte/silane/diploma_thesis_Hidding-silanes.pdf) und ist theoretischer Natur. Ob sich dieser Impuls technisch auch erreichen lässt, hängt davon ab ob die Reaktionsprodukte bis zum verlassen der Düse gasförmig bleiben. Da bei der Reaktion auch SiO2, SiO und metallisches Si entstehen, können Teile davon vorzeitig auskondensieren was den technisch nutzbaren Impuls herabsetzen könnte. Bei allen anderen Angaben handelt es sich um in existierenden Raketen tatsächlich erreichte Impulse.

fspapst
21.01.2009, 09:34
Hallo Lina-Inverse,

Danke für die Ausführung mit den Silanen!
Die flüssigen Silane sind in der Tat weniger für einen Antrieb geeignet als vieles, was heute schon verwendet wird.
Und den besten Treibstoff besitzen wir schon lange und können den auch aller bestens handhaben: Wasserstoff und Sauerstoff.



Welches Nische siehts du denn da für Silane als Raketentreibstoffe? (Die Herstellungsproblematik hier mal ganz ausser acht gelassen).
Ich sehe da aus technischen Gründen im Moment keinen! :eek:
Eventuell könnte man Feststoffbooster damit ausstatten, damit die Umweltbelastung sinkt. Allerdings verbrennen auch Silane nicht Problemlos nur zu Wasser und Silizium wie Plichta behauptet! (Eigene Erfahrung)

Gruß
FS

ODIN³
25.01.2009, 21:33
sehr geehrte user

ich glaube das hier einige faktoren betrf. silane / sicherheit / aufwand / neg.-toxizitaet /umweltvertraeglichkeit / herstellungskosten etc..unterschaetzt werden.

zudem sollte begriffen werden das cyclo-penta silan etc. im eigentlichen mit einem neuartigem raumgefaehrt kombiniert werden soll, das einstufig die raketengleichung umgehen koennen soll..und so nicht nur einem alten traum naeher kommen koennte.

das fusionsthema hier ist jedoch der falsche ort, denke ich, so werde ich am geeigneten ort neu eroeffenen.

MfG
Odin

ps ich hoffe die Arbeit ueber silane, die ich an 3 user hier sandte, waren erwuenscht.

ODIN³
28.01.2009, 23:02
Silane .. und streitgespräch.
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=3139&page=2
ab #15.

MfG
O.

Expansionaer
08.02.2010, 22:16
Was wird eigentlich aus der Düse eines fusionsbetriebenen Raumschiffs ausgestossen ?
Ist es das Millionen Grad heisse Plasma das im Fusionsreaktor Kreise dreht, oder ist es nicht geeignet dafür ?
Es wird ja im Reaktor mit einem Magnetfeld von den Wänden ferngehalten, das könnte das Plasma auch gleich rausleiten.

mac
09.02.2010, 11:42
Hallo Expansionaer,


Was wird eigentlich aus der Düse eines fusionsbetriebenen Raumschiffs ausgestossen ?Da wir bisher weder einen Fusionsreaktor noch ein Fusionstriebwerk bauen können, kann diese Antwort nur sehr allgemein ausfallen

Der Brennstoff und die Reaktionsprodukte. Siehe dazu: http://de.wikipedia.org/wiki/Kernfusion

Herzliche Grüße

MAC

ispom
09.02.2010, 12:58
einen fusionsreaktor als Raumschiffantrieb brauchen wir wohl erst dann, wenn es um interstellare Reisen geht,
aber dann stelt sich die Frage des treibstoffvorrates.
man kann nicht ausreichend viel mitnehmen, weil das ja alles mitbeschleunigt werden muß... und so werden wohl unser Nachkommen in 1000 Jahren einen Bussard ramjet
http://en.wikipedia.org/wiki/Bussard_ramjet
bauen.... und der spuckt Helium aus :cool:

mac
09.02.2010, 14:06
Hallo ispom,


einen fusionsreaktor als Raumschiffantrieb brauchen wir wohl erst dann, wenn es um interstellare Reisen geht,hier fehlt die Begründung.



aber dann stelt sich die Frage des treibstoffvorrates.
man kann nicht ausreichend viel mitnehmen, weil das ja alles mitbeschleunigt werden muß... kam dieses Argument jetzt aus Deinem Bauch, oder kannst Du uns das hier mal vorrechnen?



und so werden wohl unser Nachkommen in 1000 Jahren einen Bussard ramjet
http://en.wikipedia.org/wiki/Bussard_ramjet
bauen.... und der spuckt Helium aus :cool:hm, beim (erneuten) Lesen dieses Artikels hatte ich (erneut) den Eindruck: Das ist wohl (immer noch) eine Wunschvorstellung. Viel mehr noch als der Fusionsreaktor, denn der ist Grundvoraussetzung für den Ramjet.

Herzliche Grüße

MAC

mikado
10.02.2010, 00:12
Hab da auch eine Frage!

Angenommen wir wären in der Lage einen FR in den Orbit zuhiefen, wie will man die freigesetzte Fusionsenergie nutzbar machen? Auf der Erde würde man höchstwarscheindlich Wasser verwennden wie bei einem Atomkraftwerk. Aber im All?

ich dachte da an einen Tokamak-Reaktor.
Fusionsgut solte D&D sein (Wäre auf anderen Planeten am einfachsten herzustellen).

galileo2609
10.02.2010, 00:37
wie will man die freigesetzte Fusionsenergie nutzbar machen? Auf der Erde würde man höchstwarscheindlich Wasser verwennden wie bei einem Atomkraftwerk. Aber im All?
Alle Projekte zu nuklearen Raketenreaktoren verwenden zwei Grundprinzipien. Entweder die Erhitzung durchgeleiteter Stützmassen oder Ionenantriebe auf Basis der Umwandlung der Reaktorleistung in elektrische Energie.

Alles weit entfernt von den Raumschiffen, die man so aus SF-Romanen kennt. ;)

Grüsse galileo2609

Bynaus
10.02.2010, 09:01
Nun, es gibt auch noch den nuklearen Pulsantrieb. Dabei wird ein nuklearer Brennstoff zur Explosion gebracht und die freigesetzte Energie durch Stossdämpferplatten oder Magnetische Flaschen auf das Raumschiff übertragen. Beispiele dafür sind die ursprünglichen "Orion"-Konzepte aus den 60er Jahren sowie Studien wie "Daedalus" oder, ganz neu, "Icarus".

http://www.icarusinterstellar.org/

ispom
10.02.2010, 13:08
hm, beim (erneuten) Lesen dieses Artikels hatte ich (erneut) den Eindruck: Das ist wohl (immer noch) eine Wunschvorstellung. Viel mehr noch als der Fusionsreaktor, denn der ist Grundvoraussetzung für den Ramjet.



mac, den Fusionsreaktor haben wir in spätestens 100 Jahren,
und der Menschheitstraum "interstellare Raumfahrt" sollte sich doch, wie ich vorsichtig geschätzt habe (und nicht nur ich) in 1000 Jahren erfüllen.


oder kannst Du uns das hier mal vorrechnen?

was erwartest du von einem Landschaftsgestalter?
zum Bussard R. gibt es, wie du bei Google herausfinden kannst, eine Unmenge von Artikeln, auch solche, die durchgerchnet sind, zuerst von R.Bussard selbst .

mac
10.02.2010, 15:47
Hallo ispom,


mac, den Fusionsreaktor haben wir in spätestens 100 Jahren,ispom, im Sommer 1968 habe ich gewettet: in spätestens 10 Jahren haben wir Fusionskraftwerke. :o Jetzt bin ich vorsichtiger und widerspreche nicht.



und der Menschheitstraum "interstellare Raumfahrt" sollte sich doch, wie ich vorsichtig geschätzt habe (und nicht nur ich) in 1000 Jahren erfüllen.na ja, wenn Du Dir solche Prognosen zutraust, will ich Dich nicht beeinflussen.




was erwartest du von einem Landschaftsgestalter?vielleicht nur so viel, daß er nicht solche Behauptungen:
... man kann nicht ausreichend viel mitnehmen, weil das ja alles mitbeschleunigt werden muß... ungeprüft hier hinschreiben sollte. :)

Herzliche Grüße

MAC

galileo2609
10.02.2010, 20:44
Hallo Bynaus,

Nun, es gibt auch noch den nuklearen Pulsantrieb. [...]

ganz neu, "Icarus".
der Pulsantrieb ist zumindest in der ICF-Variante sicherlich auch eine Art Reaktor, stimmt. Danke für den Link zum Icarus Project. Das habe ich bisher nicht gekannt.

Grüsse galileo2609

ispom
11.02.2010, 11:26
vielleicht nur so viel, daß er nicht solche Behauptungen:ungeprüft hier hinschreiben sollte. :)


Mac, ich habe mich schon oft dazu bekannt, daß ich "solche Behauptungen" auch nur nachplappere, weil ich sie bei denen gelesen habe, die imho sehr viel mehr davon verstehen als ich...
wenn du alles, was du hier postest vorher überprüfen konntest, dann beneide ich dich um deine universellen fähigkeiten ;)

mac
11.02.2010, 14:53
Hallo ispom,


Mac, ich habe mich schon oft dazu bekannt, daß ich "solche Behauptungen" auch nur nachplappere, weil ich sie bei denen gelesen habe, die imho sehr viel mehr davon verstehen als ich...na, dann wäre es doch nur recht und billig, wenn Du Deine Quelle auch benennst. Z.B. weil ich zu völlig anderen Ergebnissen komme und mich die Grundlage dieser Aussage deshalb sehr interessiert.



wenn du alles, was du hier postest vorher überprüfen konntest, dann beneide ich dich um deine universellen fähigkeiten ;)diese von Dir als universell bezeichnete Fähigkeiten bestehen nur aus Kombinationsfähigkeit, sehr bescheidenen Rechenfähigkeiten und dem wiederauffinden von Informationen. In der Regel belege ich meine Aussagen mit den dazu herangezogenen Quellen und der reproduzierbaren Aufzeichnung meiner diesbezüglichen Gedankengänge, so daß sie bei Interesse überprüfbar und auch angreifbar sind.

Herzliche Grüße

MAC

ispom
11.02.2010, 15:16
Hallo Mac.... ich werde mal nachsuchen, ob ich diese "rechenübungen" zum Bussard-Jet noch finde ist allerdings schon einige Jahre her... ich habe inzwischen eine neue Festplatte (weil die alte gecrasht war), aber da ich alles schön gespeichert auf einer der vielen vielen CDs zu liegen habe, wäre es nur eine Fleißarbeit... und dazu muß ich die nötige Zeit aufbringen...

im übrigen, Mac...ich akzeptiere dich hier im forum durchaus als den "alpha-user"
und rebelliere nur gelegentlich gegen deine Ansichten,
eben weil du deine wahrhaftig nicht nur "bescheidenen Rechenfähigkeiten" schon oft unter Beweis gestellt hast ;)

mac
12.02.2010, 09:00
Hallo ispom,



ich werde mal nachsuchen, ob ich diese "rechenübungen" zum Bussard-Jet noch findewürde mich auch interessieren. Aber Deine von mir hinterfragte Aussage bezog sich eben nicht auf den Bussard-Jet, sondern auf den Ausschluß eines Fusionsantriebes incl. mitgeführtem ‚Tank‘ für interstellare Flüge. Auf die nachprüfbare Begründung dieses Ausschlusses kommt es mir an.




im übrigen, Mac...ich akzeptiere dich hier im forum durchaus als den "alpha-user"was auch immer damit gemeint sein mag, es hört sich in meinen Ohren nicht so an, als ob das ein erstrebenswerter Zustand ist. Ich verzichte darauf!




und rebelliere nur gelegentlich gegen deine Ansichten, solange ich dabei was lernen kann, ist mir das immer willkommen.




eben weil du deine wahrhaftig nicht nur "bescheidenen Rechenfähigkeiten" schon oft unter Beweis gestellt hast ;)das ist subjektiv und darum sehe ich das auch ganz anders.

Herzliche Grüße

MAC

wrentzsch
12.02.2010, 19:52
Zum Fusionsreaktor an Bord.
Der Größte ist unsere Sonne, wenn die Emmission in Alle Richtungen gleich ist hebt sich jede Wirkung auf.
Erst mal abwarten was in München/Garching herauskommt.
Bisher hat man mehr Energie hineingesteckt als herauskam.

Orbit
12.02.2010, 20:36
wenn die Emmission in Alle Richtungen gleich ist hebt sich jede Wirkung auf.
Das ist auch so, wenn du einen Sack mit Schwarzpulver zur Explosion bringst. Trotzdem kann man mit Schwarzpulver dank entsprechender Technik ein Geschoss in eine bestimmte Richtung beschleunigen.

Die meisten Probleme, die du diskutieren möchtest, sind gar keine, sondern existieren nur in deinem Kopf, weil es da an physikalischen Grundkenntnissen mangelt.
Orbit

wrentzsch
12.02.2010, 20:56
Willst du mich beleidigen oder dich auf meine Schultern stellen um größer zu erscheinen.
Natürlich ist es Grundwissen, zeigt aber auch wie die Lösung des Problems aussehen muß.

wrentzsch
12.02.2010, 21:03
Orbit, wenn du Das nötig hast, mußt du ein kleines Licht sein.

Orbit
12.02.2010, 21:10
Natürlich ist es Grundwissen, zeigt aber auch wie die Lösung des Problems aussehen muß.
Das Problem, das gar keins ist hast du aufgeworfen.

Orbit, wenn du Das nötig hast, mußt du ein kleines Licht sein.
Ich habe nichts nötig, und im übrigen: Wie es dir beliebt.
Orbit

Webmaster
13.02.2010, 09:58
@wrentzsch

ich hatte unter anderem hier http://www.astronews.com/forum/showpost.php?p=63675&postcount=8

eine konstruktive Beteiligung an den Diskussionen im Forum angemahnt und Sie gebeten, nicht unzählige neue Einzelthemen zu posten, deren Sinn sich niemandem wirklich erschließt.

Sie sind dieser Bitte in soweit nachgekommen, als dass Sie für Ihre Beiträge nun keine neue Threads aufmachen, sondern teilweise uralte Threads reaktivieren.

Ich sehe das als unfreundlichen Versuch, meiner vorherigen Bitte zu entsprechen und gleichzeitig weiterzumachen wie bisher.

Deswegen fasse ich es jetzt allgemeiner: Ich rate Ihnen, Ihren nächsten Beitrag (ganz gleich an welcher Stelle) so zu verfassen, dass deutlich wird, dass Sie an einer ernsthaften und konstruktiven Diskussion interessiert sind. Ansonsten behalte ich mir vor, Ihren Beitrag sofort als "Störung der Diskussion" zu werten.

Sie sollten hier niemandem - und insbesondere nicht dem Webmaster - das Gefühl vermitteln, dass es Ihnen Spaß macht, den Leuten hier auf der Nase herumzutanzen.

S. D.

zour
18.12.2010, 16:42
Ein magnetoplasmadynamischer Antrieb wäre (nach meinem Wissen)
derzeit der effizienteste Antrieb was das Verhältnis von benötigter
elektrischer Energie (viel) zur Masse des Treibstoffes (wenig) angeht.
Die Firma AdAstra Rocket entwickelt derzeit ein solches Triebwerk,
dass um 2012 auf der ISS installiert werden soll, damit diese ihre
Höhe im Orbit ohne fremde Hilfe halten kann: VX 200 (http://www.adastrarocket.com/aarc/VX200)

Die Schubkraft dieses VASIMR genannten Antriebes lässt sich durch
mehr elektrische Energie steigern, wobei die Masse des benötigten
Treibstoffes zwar nicht konstant, aber im Verhältnis dazu geringer
wächst. Technisch ist dies eine Weiterentwicklung des Ionenantriebes,
der bereits eingesetzt wird.

Da in absehbarer Zeit eine ausreichend große Energiequelle, wie
die Kernfusion eine wäre, für Raumschiffe nicht zur Verfügung
stehen wird (von umstrittenen Nuklearreaktoren abgesehen),
wird die Vorstellung, in 39 Tagen zum Mars zu fliegen, vorerst ein
Traum bleiben. Der VASIMR-Antrieb wird - wie auch auf der ISS -
auf die Energie aus Solarpanels angewiesen sein und damit
bestenfalls Kurskorrekturen ausführen können. Für einen Raketen-
start vom Erdboden aus ist VASIMR prinzipbedingt ohnehin nicht geeignet.

Allerdings hat die NASA vor ca. 10 Jahren die Grundlagenforschung
zur Kernfusion mittels eines Dense Plasma Focus (http://en.wikipedia.org/wiki/Dense_Plasma_Focus) genannten
Effektes für wenige Jahre gefördert. Zwar konnte experimentell
nachgewiesen werden, dass mit diesem Verfahren tatsächlich eine
Kernfusion stattfindet (derzeit nur mit Deuterium/Tritium), aber
das Zünden der Fusion benötigt mehr Energie, als bei der Fusion
freigesetzt wird. Versuchsanlagen gibt es weltweit zahlreiche,
sogar in Deutschland. Eine aktive Entwicklung hin zur Energie-
gewinnung (net gain) findet allerdings nur am
Lawrenceville Plasma Physics Inc. (http://lawrencevilleplasmaphysics.com/) statt. Der Fortschritt der
Forschung kann unter focusfusion.org (http://www.focusfusion.org) verfolgt werden.

Zwar gibt es noch andere alternative Konzepte zur Kernfusion die
durch die Bauweise des Reaktors im Weltraum eingesetzt werden
könnten, der Dense Plasma Focus bietet jedoch den Vorteil, dass
die elektrische Energie direkt gewonnen werden kann. Es wäre keine
Dampfturbine nötig. Dadurch wäre diese Technik in einer Weise
skalierbar, die einen Einsatz in einem Raumschiff ermöglichen könnte.
Bei den Kernfusionsreaktoren vom Typ Tokamak (ITER) und
Stellarator (Wendelstein 7-X) wird dies nach dem aktuellen Stand
der Forschung unter wirtschaftlichen Aspekten nicht praktikabel sein,
da diese viel zu groß und schwer wären.

Kibo
18.12.2010, 16:58
Dense Plasma Focus

ist das nicht die Polywell Fusion (http://www.final-frontier.ch/polywellfusion)?

mfg Kibo

zour
18.12.2010, 17:04
Nein, der Polywell-Reaktor (http://www.emc2fusion.org) ist ein anderer alternativer Ansatz zur
Kernfusion. Soweit ich das verstehe, soll hierbei die Energie in Form
von Wärme gewonnen werden und somit wäre eine Dampfturbine
erforderlich.
Das erhöht die Masse der Energiequelle und den Wartungsaufwand,
was im Weltraum ein Problem darstellt. Polywell ist dennoch ein
interessantes Projekt, auf das man ein Auge haben sollte.

Ergänzung:
Ich las gerade in dem verlinkten Artikel, dass der Polywell-Reaktor
zukünftig auch pb11 (Wasserstoff-Bor) als Brennstoff verwenden können
soll. Damit wäre die Fusion - ebenso wie die durch den DPF-Effekt - eine
aneutronische (ohne freiwerdende Neutronen) und man könnte den
Strom aus einem Strahl beschleunigter Partikel direkt umwandeln.
Die Brennkammer mit 3 Metern Durchmesser wäre aber noch deutlich
größer als die eines DPF-Reaktors.

Kibo
18.12.2010, 17:55
Hallo zour,
schau mal hier:

Der zweite Vorteil ist, dass sich die freigesetzten Helium-Atome mit magnetischen Feldern bremsen lassen und diese dabei direkt Strom produzieren - sehr viel effizienter als beim Umweg über Dampfturbinen

zour
18.12.2010, 18:05
Von der Möglichkeit, pb11 in einem Polywell-Reaktor zu fusionieren
wusste ich noch nichts. Ich habe meinen vorherigen Beitrag bereits ergänzt.