Reise im Winterschlaf

[UMa]

Hallo MAC,

Der Energieansatz ist m.E. weniger geeignet die mögliche Geschwindigkeit auszurechnen.
Die Impulsberachtung liefert (näherungsweise, d.h. ohne SRT)

v=ln(M/m)*w

M Gesamtmasse
m Masse ohne Treibstoff
w Ausströmgeschwindigkeit
v Endgeschwindigkeit

w~0.1c, je nach Wirkungsgrad aus Energiefreisetzung berechnet.
Einen Wirkungsgrad um 90% halte ich für realistisch. Dabei ist aber die kin. Energie des Treibstoffs noch als Nutzenergie berücksichtigt. Sie geht zusätzlich "verloren".

Weiterhin ist bei interstellaren Reisen zu beachten,
dass wieder abgebremmst werden muss.

Außerdem ist die Beschleunigungsphase zu berücksichtigen.
Eine manchmal angenommene Beschleunigung mit 1g ist m.E. bei hohen Ausströmgeschwindigkeiten völlig unrealistisch hoch. Das Problem ist die entstehende Abwärme. Wird nur 5% der freigesetzten Energie auf das Triebwerk übertragen sind das ca.
1 MW /kg /(m/s²)
d.h. 1 Megawatt pro kg (aktueller) Raumschiffgesamtmasse pro m/s² Beschleunigung.
Wird diese nicht abgeführt verdampft das Triebwerk in <1s (bei 1g). Man benötigt also sehr große Radiatorflächen um die Abwärme abzuführen, selbst bei kleinen Beschleunigungen a<<1m/s².

Außerdem stellen sich einige weitere Fragen.
Würde man eher zu einem näheren weniger geeigneten Planeten aufbrechen oder eher zu einem selteneren, weiter entfernten aber geeigneteren Planeten?
Würde man, bei gegebenem Antrieb eher eine kleinere Nutzlast schneller transportieren oder eine größere Nutzlast aber langsamer?

Grüße UMa

[mac]

Hallo UMa,

sch&#246;n wieder mal von Dir was zu lesen! Vielen Dank! Das spart mir wahrscheinlich viel Zeit!

Beim Nachdenken, wie ein solcher Antrieb wohl funktionieren k&#246;nnte, kam ich auch auf den Gedanken mit der Impuls&#252;bertragung und dar&#252;ber auf die Annahme da&#223; das Helium ja einen Teil dieser Energie mit sich nimmt, der dann weg ist. Deshalb mein, ins blaue geratener Wirkungsgrad 40%.

Eine Annahme &#252;ber die Beschleunigung hatte ich nicht aufgeschrieben. Da ich mir aber ein Schiff dieser Art so &#228;hnlich wie ein Habitat vorstellen w&#252;rde, also Gravitation durch Rotation, w&#252;rde jede st&#228;rkere Beschleunigung einen viel stabilerern und damit auch schwereren inneren Aufbau nach sich ziehen. Ich dachte so an 1/100 g das w&#228;re kaum zu sp&#252;ren. (1/100 c w&#252;rde dann auch 'nur' ca. 1 Jahr dauern)

Ich hatte den Energieverbrauch auch f&#252;r Beschleunigung und Abbremsung gerechnet, war daher zun&#228;chst etwas verbl&#252;fft, als ich bei dem D&#228;dalus Projekt &#252;ber 10% c las, bis ich halt sah, da&#223; die ihre Hauptmasse nicht mehr abbremsen wollten.

Au&#223;erdem stellen sich einige weitere Fragen.
W&#252;rde man eher zu einem n&#228;heren weniger geeigneten Planeten aufbrechen oder eher zu einem selteneren, weiter entfernten aber geeigneteren Planeten?
W&#252;rde man, bei gegebenem Antrieb eher eine kleinere Nutzlast schneller transportieren oder eine gr&#246;&#223;ere Nutzlast aber langsamer?

ja, wenn man Planeten besiedeln m&#246;chte, ganz bestimmt. Ich w&#252;rde allerdings Planeten erst als sekund&#228;res Ziel ansehen. In dem Sinne da&#223; sie, wenn sie bewohnbar gemacht wurden, einen R&#252;ckzugsraum bieten k&#246;nnten, der von der Funktion technischer Einrichtungen unabh&#228;ngig ist. Das ist aber wahrscheinlich ein zu konservativer Gedankengang, weil, wenn ich mich einer technischen Einrichtung f&#252;r mehrere Jahrhunderte Reisezeit anvertraue, gibt es wahrscheinlich keine zwingende Notwendigkeit einen solchen R&#252;ckzugsraum zu schaffen.

Herzliche Gr&#252;&#223;e

MAC

[mac]

Hallo,

Zu den anderen Schwachpunkten komme ich (vielleicht) später.

Ein weiteres, schwierig einzuschätzendes Argument ist das Motiv für einen solchen Schritt.
Oft hört man dann solche Argumente wie: vor 1000 Jahren konnte man sich einen regen Flug- und Schiffsverkehr zwischen Amerika und Europa auch nicht vorstellen. Oder, was war denn an den Pyramiden wirtschaftlich?

Diese Argumente sind zwar nicht grundsätzlich falsch, aber auch sie unterliegen Regeln. Weil man sich gestern etwas nicht vorstellen konnte, was heute möglich ist, hat man keinen Beweis in Händen, dass morgen etwas möglich ist, was man sich heute vorstellt. (und das liegt nicht nur am Kalauer)

Da sich die Parameter menschliche Arbeitskraft und einsetzbare Energie, die jeder für sich limitierende Wirkungen haben, nicht parallel entwickeln, ja, die menschliche Arbeitskraft sogar fast gänzlich wegfallen könnte, ist es schwierig vernünftige Berechnungen für die Kosten eines solchen Projektes anzustellen.

Ich will es daher überwiegend qualitativ versuchen.

Völkerwanderung: Ist nur möglich, wenn vorher genügend Ressourcen überproduziert wurden, die eine Wanderung ermöglichen oder während der Wanderung eine Versorgung aus Ressourcen der Umgebung der Wanderwege gelingt.

Columbus’ Fahrt nach Amerika war nur möglich, weil sie von der spanischen Bevölkerung finanziert wurde (übrigens, ohne diese zu befragen!), nachdem ein unerhört hoher Anreiz genügend Gier geweckt hatte, um dieses Risikokapital aufs Spiel zu setzen.

So nebenbei: Bei der Art der Darstellung der Entdeckung Amerikas (und anderer Geschichten) fällt mir immer mal wieder auf, dass manche derjenigen die darüber berichten, die Handlungsweisen der Beteiligten aus der Sicht beurteilen, die erst nach Kenntnis des Ablaufs entsteht.

Mondlandung: hat, so wird gesagt, 1E10 US$ gekostet, aufgebracht von der amerikanischen Bevölkerung. Nicht nur durch geschickte Motivation mehrere Jahrzehnte eher, als dieses wohl unter normalen Umständen geschehen wäre.

Vergleicht einmal bei diesen Beispielen die Kosten pro Kopf der Bevölkerung.
Bei den Völkerwanderern war es alles was sie hatten, von jedem Einzelnen. Welches Motiv muß man haben, um so etwas zu tun?

Bei der spanischen Bevölkerung war es ein nicht ganz unerheblicher Teil ihrer Wirtschaftskraft, der über die bloße Ernährung hinaus erbracht werden konnte. Vielleicht kennt ihr das Beispiel: Um sich einen Ritter halten zu können, braucht es 1000 Menschen, die außer sich selbst zu ernähren, auch noch zusätzlich diesen Ritter ermöglichen.

Bei der amerikanischen Bevölkerung waren es 5 US$/Kopf und Jahr. (Ich bin von 2E8 Menschen ausgegangen)

Vergleicht einmal die moralische Entrüstung, die diese Ausgaben in der jeweiligen Zeit verursacht haben.

Die immer großartigeren Pojekte, die auch für sich genommen immer teurer werden, verbrauchen immer weniger Leistungsfähigkeit der Bevölkerung, werden aber trotzdem immer schwieriger zu initiieren.

Wie wird dieses Verhältnis wohl aussehen, wenn die ersten Generationenschiffe Kurs auf Alpha2 Centauri c nehmen sollen? Den Planeten hab’ ich mir gerade ausgedacht. 3. Planet (c) um Alpha 2 Centauri. Hört sich doch gut an, oder?

Ob dann wohl 50cent pro Kopf schon zu viel sind, um es politisch machbar erscheinen zu lassen? Wieviel mehr, als die bemannte Mondlandung wird es kosten? Dann könnt ihr Euch auch gleich ausrechnen, ob es ohne Besiedlung des nahen Weltraums überhaupt so weit kommen wird.



Wirtschaftlichkeit:

Wenn man vor dem Verhungern flieht, gibt es keine Überlegungen zur Wirtschaftlichkeit im kapitalistischen Sinne. Man wird alles einsetzen, was man hat, wenn man eine Chance sieht, und noch nicht zu geschwächt ist.

Bei der Finanzierung von Columbus Flotte stand eine Vervielfachung um mehrere Größenordnungen des eingesetzten Staats-Kapitals in (sehr vager) Aussicht. (Gewürzhandel)

Bei der Mondlandung? Na ja, den Russen zeigen, wo der Hammer hängt, war wohl auch mit dabei. Ausbeutung des Mondes als Ziel in ferner Zukunft vielleicht auch? Ich glaube kaum. Den ersten Menschen was gutes tun, was sie sich alleine nie leisten könnten? (war ein Scherz ) Großer Enthusiasmus und der Glaube wir schaffen es?

Es wird wohl eine Mischung aus dem Ersten und Letzten gewesen sein, die so gerade eben ausreichte, 10 mal 5$ pro Kopf, verteilt auf etwa 10 Jahre, locker zu machen.


Beim Auswandern nach Alpha2 Centauri c? ? ? ?

Für die Auswanderer: Man kommt nicht selbst an, also ein Entschluß für die eigenen Ururenkel, bei dem man weder die eigenen Kinder noch die eigenen Enkel fragen kann, mit einem nicht unerheblichen Risiko gar nicht anzukommen. Ich weis, dass dieses Risiko bei den Siedlern auch nicht anders war, nur ihre Alternativen sahen auch ganz anders aus.

Für die professionellen Geldgeber: Ausgeschlossen. Es kostet sehr viel und es kommt nichts zurück. Welche Renditeerwartung muß ich an eine Inverstition haben, die vielleicht, wenn alles gut geht, 2000 Jahre danach Erträge abwirft? Und dann die Transportkosten. Welches Wirtschaftsgut kann ich von dort billiger importieren, als ich es hier Produzieren kann. Und umgekehrt ebenso. Vielleicht Informationshandel? Hat immer einen Zeitmalus von gut 8 Jahren. Mir fällt nichts ein, außer Kunst und Pflanzen die nur im jeweiligen Sonnenlicht wachsen (wenn es den Transport lohnt, dann kann man die aber garantiert auch vor Ort herstellen, selbst wenn sie 200 m hoch und 500 m im Durchmesser wachsen).

Für die nicht professionellen Geldgeber: Gilt wahrscheinlich die abnehmende Motivation.

Ich mag zwar nicht recht daran glauben, dass all diese Dinge eine Besiedlung garantiert ausschließen, sie werden sie aber garantiert weit über die Zeit hinaus verzögern, in der sie eigentlich technisch schon lange machbar wäre.


Herzliche Grüße

MAC

[mac]

So, jetzt noch ein wenig zum vergn&#252;glichen Teil: Zu dem Argument der damals nicht vorstellbaren Transkontinentaltouristen:

Wie viel Touristen glaubt ihr, werden 500 Jahre nach Gr&#252;ndung von TerraNova auf Alpha2 Centauri c landen und nach 90 Jahren wieder hierher zur&#252;ckzukommen (weil, der Fortschritt bleibt ja nicht aus, und bis dahin sollten wir’s mindestens mit 0,1 c schaffen!), um uns vorzuschw&#228;rmen, was f&#252;r tolle Hechte sie doch sind und was es alles in ‚Tii &#228;&#228;N’s’ Gesch&#228;ften zu kaufen gibt, und wie toll sich ‚Alpha ey’ (Eingeweihtensprache f&#252;r Alpha A = Alpha 1 Centauri) am Nachthimmel macht, und welche Bar’s man unbedingt heimsuchen mu&#223;, damit man &#252;berhaupt dazugeh&#246;rt und mitreden kann. (aber erst 90 Jahre sp&#228;ter, Anm.d.Red.) Auf das die Tourismusbranche boomt? Ach! Ich seh’ schon die Reklamespr&#252;che vor meinem geistigen Auge aufblitzen: „TerraNova sehen und sterben!“

Ich trau mich kaum, es zu sagen (poliert es doch meinen Ruf als Pessimist so unangenehm auf, noch dazu, wo ich die gleiche Extrapolationstechnik mi&#223;brauche, wie die Optimisten)

Ihr lieben, ich hab’ da einen (ganz unbedeutenden) Einwand! Wi&#223;t Ihr, wie viele Fern-Reisebewegungen (auch Touristen) heute rund um die Erde pro Jahr unterwegs sind? Ich sch&#228;tze mal ganz grob, so viele, wie Menschen auf der Erde lebten, zur Zeit der Entdeckung Amerika’s. Extrapoliert das doch mal auf die zu erwartende Weltbev&#246;lkerung zum Zeitpunkt der ersten bemannten Alpha Centauri Mission.

500 Jahre sp&#228;ter mu&#223; dann diese Menge pro Jahr auf dem Weg nach Alpha Centauri sein, damit es vergleichbar billig wird.

Ich rechne es mal kurz, ich will mich ja nicht um das diebische Vergn&#252;gen bringen, den mathephoben unter Euch, auch den Spiegel vorzuhalten

Sagen wir in 100 Jahren? Optimistisch genug! (ich halte es f&#252;r ausgeschlossen, aber was solls?) nehmen wir optimistisch an, deutlich langsameres Bev&#246;lkerungswachstum als heute. und landen bei 40 Milliarden Menschen. 500 Jahre sp&#228;ter, m&#252;ssten dann 40 Milliarden Menschen 90 Jahre lang gleichzeitig unterwegs sein, damit die Reise soviel kostet, wie anteilig zum Verdienst heute 90 Jahre lang Urlaub kosten. Gut, bei geschickter Organisation der Reiseleitung k&#246;nnte man es mit Heimarbeit f&#252;r unterwegs etwas preiswerter hinkriegen. (ja! Ich weis, dass ich mit dieser Finanzmathematik fast sofort in der Pleite ende, aber ich wollte halt unbedingt mal optimistisch sein!)

Nicht, dass ich das technisch f&#252;r v&#246;llig unm&#246;glich halte, es w&#228;re machbar, (ich hoffe Ihr erkennt mein ehrliches Bem&#252;hen, nicht wie ein Pessimist auszusehen ) ja, wenn nicht!... F&#252;r die &#228;lteren SciFi Liebhaber erinnere ich an Asimov’s Wasser f&#252;r den Mars. F&#252;r die j&#252;ngeren unter uns: extrapoliert doch mal die politische Situation im Umweltschutz auf das Sonnensystem, das hei&#223;t eigentlich auf zwei Sonnensysteme, wenn sich rumspricht, dass wir in 10 Millionen Jahren nur mit Tourismus, sogar ohne Wachstum, den Jupiter verbraten.

Wer investiert denn aber in eine Branche ohne Wachstum?. Und mit Wachstum kann man schon mal anfangen, sich um die Sonne Sorgen zu machen! (also zumindest, wenn wir es endlich schaffen, ihr den Wasserstoff abzuzapfen ohne uns die Finger zu verbrennen)

Einen kleinen Teil meines Optimismus ziehe ich aus meinem Pessimismus, dass es so ‚optimistisch’ wie manche unter uns hoffen, nicht kommen wird!

Herzlich optimistische Gr&#252;&#223;e

MAC



„Na siehst’ Du? Geht Doch!“ „Meinst Du echt?“ „Na klar!“ „Ich glaub’ aber, die fliegen erst los, wenn ihnen der Himmel auf den Kopf f&#228;llt!“ „Jetzt h&#246;r auf, sonst f&#228;llt Dir gleich was auf die F&#252;&#223;e!“ „Ja! Is ja schon gut! Ich h&#246;r ja auf….“ „…………

[mac]

Hallo UMa,

Würde man, bei gegebenem Antrieb eher eine kleinere Nutzlast schneller transportieren oder eine größere Nutzlast aber langsamer?

bei dieser Frage sehe ich eigentlich keine andere Möglichkeit, als lange vor einer solchen Reise Habitate im Sonnensystem zu bauen und mit ihnen Erfahrungen zu sammeln, wie eine solche Einrichtung beschaffen sein muß, um optimale Überlebenschancen zu bieten.

Funktionieren die Habitate irgend wann biologisch technisch und soziologisch über mehrere Generationen, dann sehe ich einen Silberstreif am Horizont für eine Ausbreitung.

Damit könnte man auch mit realistischeren Grundlagen zu entsprechenden Optimierungen kommen.

Diese Habitate hätten eine ganze Reihe unschätzbarer Vorteile: sie würden z.B. eine sanfte Vorabauswahl gestatten, falls es Menschentypen gibt, die besser oder weniger gut geeignet sind, diesen Belastungen stand zu halten und das in irgendeiner Form an der Genetik hängt.

Sie böten auch die Möglichkeit, alle Einrichtungen vorab zu prüfen und zu optimieren, die für eine selbständige Besiedlung der Sternumgebung nötig sind.

Ohne diese Optimierungen würde man diese Menschen in den fast sicheren Tod schicken. Vor Ort müssen sie absolut alle Probleme allein lösen, sie können niemanden fragen. Eine Antwort von uns käme gut 8 Jahre und Hilfe rund 100 Jahre zu spät, fast immer.

Ein bewohnbar machen eines Planeten wird oft als eine Selbstverständlichkeit dargestellt. Es ist aber noch nie gelungen. Wie übt man sowas? Wie gewinnt man Erfahrungen? Man kann nicht nach Alpha 2 Centauri c fliegen und erwarten daß man ihn terraformen kann. Es ist möglich, daß das nicht funktioniert oder daß es mehrere 10000 Jahre dauert. Was dann? Ohne Habitate geht es nicht.`

Ob es aus der Ferne geht? Und wenn nicht?

Herzliche Grüße

MAC

[UMa]

Hallo MAC,

einige weitere Gedanken zu Generationenraumschiffen:

Angenommen es sei ein besiedelbares Planetensystem in 100Lj Entfernung entdeckt. Ein Generationenraumschiff(GR) macht sich mit 0.01c auf und braucht 10000Jahre. Etwa 1000Jahre sp&#228;rer ist dei Technik der soweit fortgeschritten dass 0.02c mit gleichem Aufwand m&#246;glich sind und ein zweites Raumschiff mit 0.02c wird gestartet und kommt 4000Jahre eher an. ...

Hochtechnologie. Die Reisenden werden nicht alle Arbeiten in Handarbeit bew&#228;ltigen k&#246;nnen. Es werden Maschinen, Roboter usw. ben&#246;tigt. Diese ben&#246;tigen leistungsf&#228;hige Elekronik zur Steuerung. K&#246;nnen an Bord des GR Mikroprozessoren u.&#228;. hergestellt werden? Auf der Erde geschied dies in gro&#223;en Fabriken mit vielleicht Tausenden von Besch&#228;ftigten (Zulieferer eingerechnet). Dies d&#252;rfte also vermutlich nicht m&#246;glich sein. Also kistenweise Ersatzprozessoren usw. mitnehmen, denn die halten ja nicht ewig. Und wenn diese verbraucht sind?...

Technologische Entwicklung. Auf der Erde erm&#246;glichen Millisonen von Wissenschaftlern und Ingeneuren einen technologische Fortschritt. Dies k&#246;nnen sich die Reisenden nicht leisten. Sie haben viel zu wenig Menschen und Material im Vergleich zur Erde. Also de facto Stillstand, wenn nicht sogar R&#252;ckschritt, da F&#228;higkeiten verloren gehen k&#246;nnen. Also sind sie bei der Ankunft um tausende Jahre (je nach Reisezeit) technologisch zur&#252;ck, also im wahrsten Sinne "hinter dem Mond"!
Vielleicht k&#246;nnten von der Erde ein paar n&#252;tzliche Erfindungen hinterher gefunkt werden?

Beim "Project Daedalus" sollten nicht einmal die Forschungssonden abgebremst werden. Sie sollten nur so weit vom Mutterschiff entfernt werden, dass sie n&#228;her an m&#246;glichen Planeten os&#228;. vorbeifliegen.

Gr&#252;&#223;e UMa

[mac]

Hallo UMa,

... und ein zweites Raumschiff mit 0.02c wird gestartet und kommt 4000Jahre eher an. ...

vor einigen Jahren hab' ich einen SciFi gelesen, der dieses Thema noch extremer hatte. Die ersten starteten mit einem konventionellen Raumschiff, das aber bis fast c beschleunigen konnte Die Kommunikation mit der Erde wurde durch ein 'telepatisches' Zwillingspaar &#252;berlichtschnell in den Beschleunigungs und Bremsphasen unter Drogeneinsatz, wegen des unterschiedlichen Zeitablaufes aufrecht erhalten. Am Ende, nach tausend Gefahren wurden diese Pioniere von einem &#252;berlicht schnellen Raumschiff, gestartet von der Erde, gerettet. Der ganze lokale Weltraum, viel weiter als dieses Schiff gekommen war, war inzwischen besiedelt. Klar, da&#223; sich da der Gedanke: 'Und, hat sich dieser ganze Aufwand jetzt gelohnt?" aufdr&#228;ngte. Na, immerhin wurden die Helden durch das Zwillingsparadoxon 'belohnt'. Na ja, wenigstens war er spannend.


Hier allerdings

... Diese ben&#246;tigen leistungsf&#228;hige Elekronik zur Steuerung. K&#246;nnen an Bord des GR Mikroprozessoren u.&#228;. hergestellt werden? ...

sehe ich auch nicht nur zuversichtlich in die Zukunft. Ein Punkt mehr der f&#252;r den gesch&#252;tzten Simulations- und Trainingsraum Habitat spricht. Das unterste Limit f&#252;r die noch zu haltende Technologie wird die F&#228;higkeit zur dauerhaften, autarken Reproduktion der Habitate sein, (vielleicht f&#228;llt der Vergleich zur Zellteilung auf ?)wenn das nicht zu halten ist, sehe ich kaum eine Chance einen solchen Versuch &#252;berhaupt zu wagen.

Und wieder dr&#228;ngen sich die Fragen auf: Wieso sind die, mit dem Riesenzeitvorsprung noch nicht hier? Geht es nicht? Sind sie wirklich so weit weg? Sind wir die ersten?

Herzliche Gr&#252;&#223;e

MAC