Hallo Alex,
Weil die Masse fehlt, und sie für die Berechnung der Laserstärke usw. unbedingt benötigt wird.
Wie?
Ich habe von der Abbildung und der Längenangabe von 1,5km auf die Durchmesser der Treibstofftanks ca 87m geschlossen unter der Annahme von flüssigem Wasserstoff bzw Antiwasserstoff ergibt sich das zu etwas über 100000t Treibstoff, abzüglich Tank und Antimaterieabschirmung (wie groß??) geschätzt zu 91500t Gesamttreibstoff. Die maximale Gesamtmasse bei Materie:Antimaterie=1:1 und 100% Wirkungsgrad ist dann 157600t (bei 3,2°Neigung und relativistischer Berechnung). Da aber Materieüberschuss laut Text (was sehr sinnvoll ist) vorliegt etwas weniger.
Für die Leermasse habe ich geschätzt
57t pro Person für 225 Personen 12800t, inklusive Energieversorgung usw.
400t Fracht inclusive Container
1000t für die Shuttles
1000t Struktur, d.h. Seile usw
10000t Tank und Antimaterieeindämmung
21000t Antimaterie Triebwerk, (0,15 des Schubs)
2100t Radiatoren ???
<<2000t Segel
Ein Segel mit 16km Durchmesser d.h.201km² aus heutigem Material hätte ca 2000t Masse. Nach der Beschreibung ist das verwendete Segel aber nur wenige Atomlagen dick das wären weniger als 2t. Selbst wenn man heutiges Material verwenden müsste, wäre ein größere Durchmesser sinnvoll. Bei leichtererem Materiel erst recht.
Warum nicht gleich 35.000 Tonnen?
Die unglaublich wertvolle Fracht soll die Flüge ja finanzieren. Deswegen wäre es sinnvoll davon möglichst viel mitzunehmen. Bei etwas weniger Masse für die Passagiere ist das Problem los möglich. 35000t sind zuviel bei der oben angegeben Treibstoffmenge da die 157600t überschritten würden und das Schiff selbst im Idealfall nicht mehr von 0,7c abbremsen könnte.
16 km² winzig? Ahja, warum dann nicht gleich 1600 km²?
Das Segel soll ja 16km Durchmesser (vermutlich 10Meilen im Original) haben. Das sind 201km². Ich habe 20100km² oder mehr vorgeschlagen um die enormen Anforderungen an die Reflektion bei sonst über 1,5GW/m² sowie wie die Größe für die Bündelung (100km Durchmesser) zu reduzieren.
@Und warum kein 1000km Spiegel?
100km Spiegel sind billiger als 1000km Spiegel. Und einen Spiegel weil ein Spiegel bei großen Größen einfacher und billiger ist als eine Linse. Bynaus wollte Fresnel-Linsen.
Die Mindestgröße ergibt sich näherungsweise aus
D1*D2>=dist*lambda
D1 Spiegel/Linsen Durchmesser
D2 Objektdurchmesser
dist Entfernung
lambda Wellenlänge des Lichtes
Ebenso wie beim Auflösungsvermögen von Teleskopen
Auch deswegen wäre ein größeres Segel besser, man braucht kleinere Spiegel, den von diesen benötigt man je nach Leistung der einzelnen Laser viele. Bei ca 1,5TW pro Laser ungefähr eine Million.
Entfernung beim erreichen von 0,7c ist relativistisch 16400AE
d = (c^2/a) * (Cosh[(Ve / c) * ln(R)] - 1), siehe
http://www.projectrho.com/rocket/slowerlight.php
Kannst Du das vorrechnen?
Ja. Die Erde hat den 796fachen Durchmesser wie das Segel also trifft in 13mio AE=63pc der Strahl auf eine Scheibe vom Erddurchmesser. Man benötigt nach J.Kasting etwa 1,4 Sonnenleuchtkräfte um einen Runaway Treibhauseffekt auszulösen, also noch 0,4 zusätzlich. da wir ca die 1750PW ca dem 10 fachen des auf die Erde eintreffenden Sonnenlichts (1365W/m²*(6371km)^2*pi=174PW) und sich der strahl weiter auffächert sind die 0,4 Sonnenleuchtkrafte in der Wurzel(10/0,4)=5 fachen Enfernung also 317pc erreicht. (Der Wert von 500pc stammt von einer alten Version mit leider fehlerhafter Formel, sorry.)
Der genaue Wert hängt natürlich vom Abstand des Zielplaneten von seinem Stern seiner Gravitation, Albedo usw.
Kannst Du das vorrechnen? Von welcher Technologie für Antimaterieherstellung und Lagerung (!) gehst Du aus?
20Mio Sekunden Beschleunigungszeit, Laserwirkungsgrad 10%
309PW*20Ms/0,1=618e5EJ
sind schon das 120000 fache des heutigen Jahresweltenergieverbrauchs von 500EJ. Dann noch Verlust durch Dopplereffekt und außerdem muss bei der Rückreise wieder abgebremst werden.
Antimaterieherstellung und Lagerung (!): Keine Ahnung, da musst du die "Erfinder" der Venture Star fragen.
@MAC:
und wenn man mit dem Laser den Weg vom Staub "freischießt"?!
Grüße
UMa