Der Fahrstuhl ins All: Von der Utopie zur Wirklichkeit
- Ersteller Roland
- Erstellt am
Hi!
Eigentlich wollte ich hier eine Liste von Problemen angeben, die mir bezgl. der SpaceLifts einfallen. Auf dieser Seite habe ich jedoch eine Auflistung der meisten Probleme gefunden:
http://www.spaceward.org/elevator-whatif
Es wird davon ausgegangen, dass das Seil permantent inspiziert werden muss, und bei Bedarf repariert werden. Wie hoch sind denn die Wartungskosten des Seils?
Fragen:
- Wenn das Seil reisst, scheint es keine kritischen Probleme zu geben: Der Teil der auf die Erde fällt, ist relativ klein (einige mm dick?). Interessant herauszufinden wäre, was dann mit dem Rest des Lifts passiert. Wird er eine Bahn um die Sonne einschlagen? Und irgendwann doch die Erdbahn kreuzen? Wenn der mittlere Teil des Seils 2 m dick ist, und später auf die Erde trifft ...
- Welche Höhenänderung erfährt der untere Punkt des Seils? Die Gezeiten dürften 1-2 m ausmachen. Bekommt man es wirklich hin, für das obere Ende eine perfekte Kreisbahn um die Erde zu beschreiben? Vertikale Abweichungen im Meter Bereich wären ja tolerabel, aber wenn die Änderungen mehrere km betragen könnten?
Grüße,
MoreInput
Eigentlich wollte ich hier eine Liste von Problemen angeben, die mir bezgl. der SpaceLifts einfallen. Auf dieser Seite habe ich jedoch eine Auflistung der meisten Probleme gefunden:
http://www.spaceward.org/elevator-whatif
Es wird davon ausgegangen, dass das Seil permantent inspiziert werden muss, und bei Bedarf repariert werden. Wie hoch sind denn die Wartungskosten des Seils?
Fragen:
- Wenn das Seil reisst, scheint es keine kritischen Probleme zu geben: Der Teil der auf die Erde fällt, ist relativ klein (einige mm dick?). Interessant herauszufinden wäre, was dann mit dem Rest des Lifts passiert. Wird er eine Bahn um die Sonne einschlagen? Und irgendwann doch die Erdbahn kreuzen? Wenn der mittlere Teil des Seils 2 m dick ist, und später auf die Erde trifft ...
- Welche Höhenänderung erfährt der untere Punkt des Seils? Die Gezeiten dürften 1-2 m ausmachen. Bekommt man es wirklich hin, für das obere Ende eine perfekte Kreisbahn um die Erde zu beschreiben? Vertikale Abweichungen im Meter Bereich wären ja tolerabel, aber wenn die Änderungen mehrere km betragen könnten?
Grüße,
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Ich versuch mal deine Fragen zu beantworten.
...was dann mit dem Rest des Lifts passiert.. Nichts, wenn er sich denn im GEO befindet. Dort dreht er dann wie gewohnt seine Runden.
Liegt er aber über dem GEO, passiert auch nix. Er bleibt in seiner Umlaufbahn.
Erst ab einer Bestimmten höhe, ist die Gravitation der Erde zu schwach, um der Zentrifugalkraft entgegenzuhalten, wodurch sie dann wahrscheinlich von der Sonne angezogen würde und in sie hineinstürzen würde.
Aber dafür müsste die Bahn viel höher liegen und würde nicht mehr eine geosynchrone Bahn sein.
Ein fest gespanntes Seil, ist mMn nicht sehr Optimal. Die Höhenänderungen könnten sicherlich im 10-100m Bereich liegen, verursacht durch die Gezeiten und 'Bahnwackleln'. Allerdings ist ja immer daran gedacht, dass das Seil gespannt ist, weshalb es diesen Änderungen stand halten sollte.
Allerdings fällt mir gerade auf, dass es bei einem gespanntem Seil, welches reisst, zu einem Impuls auf die Station kommen könnte. Dadurch würde aber nur die Bahn ein wenig verändert, was je nach dem, wie groß(Masse) die Station ist, nicht viel her machen sollte.
hoffe ich konnte ein wenig beantworten.
...was dann mit dem Rest des Lifts passiert.. Nichts, wenn er sich denn im GEO befindet. Dort dreht er dann wie gewohnt seine Runden.
Liegt er aber über dem GEO, passiert auch nix. Er bleibt in seiner Umlaufbahn.
Erst ab einer Bestimmten höhe, ist die Gravitation der Erde zu schwach, um der Zentrifugalkraft entgegenzuhalten, wodurch sie dann wahrscheinlich von der Sonne angezogen würde und in sie hineinstürzen würde.
Aber dafür müsste die Bahn viel höher liegen und würde nicht mehr eine geosynchrone Bahn sein.
Ein fest gespanntes Seil, ist mMn nicht sehr Optimal. Die Höhenänderungen könnten sicherlich im 10-100m Bereich liegen, verursacht durch die Gezeiten und 'Bahnwackleln'. Allerdings ist ja immer daran gedacht, dass das Seil gespannt ist, weshalb es diesen Änderungen stand halten sollte.
Allerdings fällt mir gerade auf, dass es bei einem gespanntem Seil, welches reisst, zu einem Impuls auf die Station kommen könnte. Dadurch würde aber nur die Bahn ein wenig verändert, was je nach dem, wie groß(Masse) die Station ist, nicht viel her machen sollte.
hoffe ich konnte ein wenig beantworten.
Bynaus
Registriertes Mitglied
Was mit dem Rest des Liftes passiert, hängt stark davon ab, WO das Seil reisst. Wenn der Schwerpunkt des oberen Seilrestes so hoch liegt, dass dieser sich gegenüber der Erde mit Fluchtgeschwindigkeit bewegt, wird der Lift dem Erdschwerefeld entkommen und in einen Sonnenorbit eintreten (dessen genaue Ausprägung dann von dem Zeitpunkt des Seilrisses abhängt). In die Sonne hineinstürzen wird er aber nicht (dafür müsste seine Flucht aus dem Erdschwerefeld mit 30 km/s in Entgegengesetzer Richtung zur Erdbewegung geschehen, wobei ersteres unmöglich und zweiteres unwahrscheinlich ist) Wenn der Schwerpunkt des Restseils tief genug liegt, um in einer Erdumlaufbahn zu bleiben, wird er in eine exzentrische Bahn eintreten mit dem Perigäum etwa an der Stelle, an der der Schwerpunkt des Restliftes zum Zeitpunkt des Seilrisses war.
Wie kommst du auf die Idee, dass die Gezeiten 1-2 m ausmachen? (ich habe jetzt - ohne irgend etwas zu rechnen, keine gute Idee für eine Abschätzung, aber mich würde wunder nehmen, wie du auf diese Zahl kommst)
Wie kommst du auf die Idee, dass die Gezeiten 1-2 m ausmachen? (ich habe jetzt - ohne irgend etwas zu rechnen, keine gute Idee für eine Abschätzung, aber mich würde wunder nehmen, wie du auf diese Zahl kommst)
Egal wo das Seil reisst, wenn das Seil insgesamt 62000 Meilen lang ist (laut Edwards "The Space Elevator NIAC Phase II Final Report"), und ein Großteil unkontrolliert um die Erde schlingert (oder Sonnenumlaufbahn), dann sollte man auch eine Zeitlang ein Auge drauf werfen. Oder wieder einfangen.
Ok, 1-2 m war wohl etwas fantasiert: "The typical tidal range in the open ocean is about 0.6 meters (2 feet)" (engl. wiki). Wieder was gelernt.
Ich ging eh von falschen Voraussetzungen aus: Das dass Seil im Prinzip vom Himmel herabhängt, aber man sollte es wohl eher so betrachten, als ob das Seil in den Himmel hineingehängt wird ("Accounting for the centrifugal force, the Space Elevator is actually hanging from the ground and into space", http://www.spaceward.org/elevator-what)
Ok, 1-2 m war wohl etwas fantasiert: "The typical tidal range in the open ocean is about 0.6 meters (2 feet)" (engl. wiki). Wieder was gelernt.
Ich ging eh von falschen Voraussetzungen aus: Das dass Seil im Prinzip vom Himmel herabhängt, aber man sollte es wohl eher so betrachten, als ob das Seil in den Himmel hineingehängt wird ("Accounting for the centrifugal force, the Space Elevator is actually hanging from the ground and into space", http://www.spaceward.org/elevator-what)
Das stimmt so nicht. Der Teil der Unter dem GEO ist, hängt vom GEO Herunter, der Teil der darüber ist, fliegt weg.
Was aber noch wichtig für die Frage ist, ist wie schwer die Station ist und wie hoch sie liegt. Je nachdem hängt das Seil nur zu bestimmten Richtungen.
TomTom333
Registriertes Mitglied
Eine Wiki-Zusammenfassung des Space Elevators:
http://spaceelevatorwiki.com/wiki/index.php/Overview
oder hier eine andere:
http://www.socialtext.net/wikinomics/index.cgi?elevator_to_space
Sehr gute Informationen, wie ich finde
Tom
http://spaceelevatorwiki.com/wiki/index.php/Overview
oder hier eine andere:
http://www.socialtext.net/wikinomics/index.cgi?elevator_to_space
Sehr gute Informationen, wie ich finde
Tom
Zuletzt bearbeitet:
Guten Abend/Nacht!
Ich will euch beiden ja nicht zunahe tretten, aber ihr Disskutiert zimmlich auf dem Holzweg.
Ein Weltraumlift kann nur in Eqatornähe funktioniern, da die Fliehkraft nichts anders zulähst.
Da gibt es ein schönes Beispiel aus Limit
(sehr geiles Buch!!)Ein Hammerwerfer schleudert mit vollerkraft seinen Hammer mit ausgestreckten Armen um sich. So kann er um möglich die Arme Heben oder Senken.
so oder so änlich!
lg mikado
mac
Registriertes Mitglied
Hallo mikado,
Die Winkelgeschwindigkeit ist auf der Erde, egal wo Du Dich befindest, immer dieselbe. Diese Aussage ist nicht identisch mit: Es wäre eine gute Idee das Seil in der Nähe der Pole zu befestigen. Dennoch ist Deine Begründung mit der Fliekraft nicht besonders gut.
Herzliche Grüße
MAC
egal was Du an Deinem Rechner tust, es bleiben immer einige m Draht und zwei Bildschirme zwischen uns.
das läßt sich offensichtlich nicht immer vermeiden.
hier ist der Holzweg den Du meinst, aber nicht zu finden.
Die Winkelgeschwindigkeit ist auf der Erde, egal wo Du Dich befindest, immer dieselbe. Diese Aussage ist nicht identisch mit: Es wäre eine gute Idee das Seil in der Nähe der Pole zu befestigen. Dennoch ist Deine Begründung mit der Fliekraft nicht besonders gut.
Deine Adjektive haben nicht für jeden dieselbe Bedeutung.
ich glaube nicht, daß hier irgendjemand mit dem Seil winken wollte. Und könnte es sein, daß Du einen Hammer noch nie geworfen hast?
hier tendiere ich eindeutig über das 'so ähnlich' hinaus.
Herzliche Grüße
MAC
Mal ne blöde Frage:
angenommen man installiert die Fahrstuhl tatsächlich etwa auf Spitzbergen, induziert man dann nicht eine Kraft, die Spitzbergen zum Äquator ziehen und den Nordpol zur Südsee machen will?
Ich kann mir vorstellen daß da noch andere Kräfte wirken, daß z.B. der Mond die Erde stabilisiert... ich frage mal einfach so generell...
Grüße,
Frankie
Ach so, MAC, die Winkelgeschwindigkeit ist dieselbe, aber nicht die aufs Seil wirkende Kraft, oder?
angenommen man installiert die Fahrstuhl tatsächlich etwa auf Spitzbergen, induziert man dann nicht eine Kraft, die Spitzbergen zum Äquator ziehen und den Nordpol zur Südsee machen will?
Ich kann mir vorstellen daß da noch andere Kräfte wirken, daß z.B. der Mond die Erde stabilisiert... ich frage mal einfach so generell...
Grüße,
Frankie
Ach so, MAC, die Winkelgeschwindigkeit ist dieselbe, aber nicht die aufs Seil wirkende Kraft, oder?
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Frankie,
Herzliche Grüße
MAC
könnte man. Du mußt aber die Relationen dabei berücksichtigen. Und wenn man es richtig baut, dann ist der Ankerpunkt deutlich weniger belastet, als das Seil an seiner Spannungsreichsten Stelle.
richtig. Aber auch hier gilt es die Relationen nicht aus dem Auge zu verlieren. Das ganze Seil wird eine Läge von deutlich über 36000 km haben. Je nach Masse eines eventuellen 'Gegengewichtes' sind sogar bis zu knapp 100000 km nötig. Selbst wenn man es in Kopenhagen verankern würde, wären die zusätzlichen, rund 4000 km Seillänge (nur über den Daumen gepeilt, nicht gerechnet) nicht der Löwenanteil der zu lösenden Probleme.
Herzliche Grüße
MAC
Zuletzt bearbeitet:
Mac,
irgendwie sagt mir mein Gefühl daß das nicht stimmen kann. Nimm an, daß Seil ist nur 100km vom Nordpol entfernt. Ich denke, dann würde es sich an der Stelle auf die Erde aufwickeln. Rechnerisch, weil durch den viel kürzeren Hebelarm die "ziehende" Kraft wesentlich größer ist. Täusche ich mich da?
Freundliche Grüße,
Frankie
irgendwie sagt mir mein Gefühl daß das nicht stimmen kann. Nimm an, daß Seil ist nur 100km vom Nordpol entfernt. Ich denke, dann würde es sich an der Stelle auf die Erde aufwickeln. Rechnerisch, weil durch den viel kürzeren Hebelarm die "ziehende" Kraft wesentlich größer ist. Täusche ich mich da?
Freundliche Grüße,
Frankie
mac
Registriertes Mitglied
Hallo Frankie,
Ein Orbitalseil muß (fast) nicht 'angetrieben' werden. Es ähnelt in seinen Eigenschaften viel eher einem Satelliten. Das 'fast' steht in Klammern, weil nur die Energie, die dem Lastenaufzug zugeführt werden muß, um seine Bahngeschwindigkeit mit zunehmendem Abstand von der Erde zu erhöhen, über den Drehimpuls der Erddrehung aufgebracht werden muß.
Herzliche Grüße
MAC
ich denke ich verstehe dieses Gefühl, wenn ich es auch nicht teile.
geh ruhig bis zum Pol. Stell Dir vor das Seil wäre in diesem Falle nicht optimiert sondern durch ein entsprechendes Gegengewicht weit Draußen würde sehr heftig am Seil gezogen, so daß es nur ganz wenig ‚durchhängt‘. Sein äußerstes Ende würde sich dann in einer (fast) äquatorialen Umlaufbahn um die Erde herum befinden. Das übrige Seil würde in einem Bogen (den ich nur näherungsweise berechnen könnte) bis zu seiner Befestigungsstelle ‚durchhängen‘. Entfernt ähnlich, wie eine Hirtenschleuder durchhängt, die Du (in diesem Falle natürlich auch noch gegen den Luftwiderstand) um Deinen Kopf herum schleuderst.
Ein Orbitalseil muß (fast) nicht 'angetrieben' werden. Es ähnelt in seinen Eigenschaften viel eher einem Satelliten. Das 'fast' steht in Klammern, weil nur die Energie, die dem Lastenaufzug zugeführt werden muß, um seine Bahngeschwindigkeit mit zunehmendem Abstand von der Erde zu erhöhen, über den Drehimpuls der Erddrehung aufgebracht werden muß.
Herzliche Grüße
MAC
TomTom333
Registriertes Mitglied
A Stellar, Metal-Free Way To Make Carbon Nanotubes
Space apparently has its own recipe for making carbon nanotubes, one of the most intriguing contributions of nanotechnology here on Earth, and metals are conspicuously missing from the list of ingredients........................
Mehr git´s hier:
http://www.spacedaily.com/reports/A_Stellar_Metal_Free_Way_To_Make_Carbon_Nanotubes_999.html
Tom
Space apparently has its own recipe for making carbon nanotubes, one of the most intriguing contributions of nanotechnology here on Earth, and metals are conspicuously missing from the list of ingredients........................
Mehr git´s hier:
http://www.spacedaily.com/reports/A_Stellar_Metal_Free_Way_To_Make_Carbon_Nanotubes_999.html
Tom
Ich wollte noch etwas zum Seil sagen:
Angenommen man legt es auf halber Länge zusammengefaltet und wickelt es dann - beginnend mit dem Schlingenende - auf eine Seiltrommel auf.
Diese befördert man in einen geostationären Orbit (wenn man es nicht gleich oben produziert).
Stellen wir uns vor, die freien Enden werden an zwei Raketen befestigt, von denen die eine in Richtung der Umlaufbahn und die andere in die entgegengesetzte Richtung abgeschossen wird.
Der Effekt wäre der: die Rakete die gegen die Umlaufrichtung abgeschossen wird fällt zur Erde. Dabei rollt sie die Trommel ab. Wenn man den Aufschlagpunkt berechnen kann, gräbt man einfach an der Stelle ein großes tiefes Loch, daß man dann sprengt, wenn die Rakete darin verschwunden ist.
Die andere Rakete wäre das Gegengewicht des Aufzuges.
Kommentare?
Grüße,
Frankie
Angenommen man legt es auf halber Länge zusammengefaltet und wickelt es dann - beginnend mit dem Schlingenende - auf eine Seiltrommel auf.
Diese befördert man in einen geostationären Orbit (wenn man es nicht gleich oben produziert).
Stellen wir uns vor, die freien Enden werden an zwei Raketen befestigt, von denen die eine in Richtung der Umlaufbahn und die andere in die entgegengesetzte Richtung abgeschossen wird.
Der Effekt wäre der: die Rakete die gegen die Umlaufrichtung abgeschossen wird fällt zur Erde. Dabei rollt sie die Trommel ab. Wenn man den Aufschlagpunkt berechnen kann, gräbt man einfach an der Stelle ein großes tiefes Loch, daß man dann sprengt, wenn die Rakete darin verschwunden ist.
Die andere Rakete wäre das Gegengewicht des Aufzuges.
Kommentare?
Grüße,
Frankie
Meinst du das so, dass man an beide Enden eine Rakete bindet und die nach oben bzw. unten schießt?
Das wäre gar nicht nötig, da es, wenn es frei beweglich ist, an beiden Enden hinauf bzw. hinuntergezogen werden würde, weil die Orbitgeschwindigkeit nicht passt...
Übrigens: Ich meine herausgelesen zu haben, dass Carbon-Whiskers schwächer sind als CNT...
Lernen kann man aber trotzdem was, vor allem, wie man sie billiger herstellen könnte. Aber ich denke, man könte auch etwas über ihre Struktur erfahren.
Das wäre gar nicht nötig, da es, wenn es frei beweglich ist, an beiden Enden hinauf bzw. hinuntergezogen werden würde, weil die Orbitgeschwindigkeit nicht passt...
Übrigens: Ich meine herausgelesen zu haben, dass Carbon-Whiskers schwächer sind als CNT...
Lernen kann man aber trotzdem was, vor allem, wie man sie billiger herstellen könnte. Aber ich denke, man könte auch etwas über ihre Struktur erfahren.
Nicht nach oben oder unten, sondern bildlich vor und zurück... die Rakete die "zurück" fliegt wird in Umlaufrichtung "langsamer" und fällt automatisch auf einen tieferen Orbit, bis sie von der Atmosphäre weiter abgebremst wird und von selbst fällt. Diese zusätzliche "Abbremsung" bewirkt, daß das Kabel oben beschleunigt abgerollt wird. Die andere Rakete wird durch die Masseträgheit des Seils relativ sanft abgebremst beim "Aufrichten" des Gesamtsystems.
Abgesehen von der Kabeltrommel war das so ähnlich übrigens mal Gegenstand eines SF Romans... ist also nicht auf meinem Mist gewachsen.
Grüße,
Frankie
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