Langer Ritt auf dem Ionenstrahl

TMOA · #1 28-09-2002, 10:50

Im Weltall gibt es keine Steckdosen. Ein Problem, das John Mankins, Cheftechnologe des Advance System Program der Nasa zu schaffen macht. Denn eine solche einfache Energiequelle würde bemannte Missionen ins Weltall entschieden vereinfachen. Energie ist das A und O, ohne welches bemannte Raumfahrt in entfernte Welten nicht gelingen kann. Der Betrieb der Systeme an Bord, der Raumschiffantrieb, die lebenserhaltenden Systeme - alles braucht Saft. Und zwar eine ganze Menge davon.
Foto-Serie - Mit neuem Antrieb ins All

Ritt auf dem chemischen Strahl
Seit Robert Goddards erstem Raketentest 1916 machen die Raumfahrer sich mit chemischen Treibstoffen auf ins All. Fünf bis fünfzehn Minuten lang machen die Triebwerke der Raumfähre buchstäblich Feuer unterm Hintern und bringen sie auf den Weg. Danach ist der Treibstoff aufgebraucht und die Fähre gleitet den Rest des Weges, wenn sie nicht die Gravitation anderer Planeten ausnutzt, um Schwung zu holen. Leider sind chemische Raketen wahre "Treibstoff-Fresser." Für längere Weltraumabenteuer müssten riesige Tanks mitgeschleift werden - nicht umsetzbar.

Ionenantriebe sollen's richten
Bei der Nasa setzt man deshalb auf neue Technologien. Die Avantgarde der neuen Antriebe sind dabei elektrische Triebwerke, etwa die berühmten Ionenantriebe. Dabei werden Atome eines Stoffes ionsisiert und anschließend durch ein starkes elektrisches Feld beschleunigt und ausgestoßen: die Raumsonde nimmt Geschwindigkeit auf. Die Energie für den Prozess der Ionisierung kam bisher meist von Sonnenkollektoren. Mit dem Schub von chemischen Triebwerken können sie allerdings nicht konkurrieren. Auch in Zukunft werden diese nötig sein, um dem Gravitationsfeld der Erde zu entfliehen. Einmal im All angekommen sind die Ionenantriebe aber viel effizienter.

Kernkraftwerk an Bord
Für bemannte Missionen reicht allerdings selbst die Kraft der Sonne nicht aus. Eine neue Generation von nuklear-elektrischen Antrieben soll daher die nötige Leistung bringen, um höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, mit denen man etwa den Mars in akzeptabler Zeit erreichen könnte. So könnten durch Kernspaltung elektrische Antriebe mit hoher Leistung gespeist und auch der sonst anfallende Energiebedarf gedeckt werden." Ein Kernspaltungsreaktor an Bord wäre wie ein eigenes kleines Kernkraftwerk", erklärt Les Johnson vom Advanced Space Transportation Program der Nasa.

ONeil · #2 28-09-2002, 11:05

Sehr interresant. Aber wo hast du das her? Selber ausgedacht?

TMOA · #3 28-09-2002, 11:06

Zitat:

Original geschrieben von ONeil
Sehr interresant. Aber wo hast du das her? Selber ausgedacht?

ne, stimmt wirklich...ich muss nur noch link suchen...

ONeil · #4 28-09-2002, 11:09

Ich weiß schon das es stimmt. Mit 'selber ausgedacht' hab ich gemeint das du die Infos vielleicht zusammengetragen hast, z.B. als Referrat

TMOA · #5 28-09-2002, 11:10

Zitat:

Original geschrieben von ONeil
Ich weiß schon das es stimmt. Mit 'selber ausgedacht' hab ich gemeint das du die Infos vielleicht zusammengetragen hast, z.B. als Referrat

dann hab ichs falsch verstanden

RedBasti · #6 28-09-2002, 11:52

Vorweg: Interesante Infos

@ TMOA

Aber es gibt noch weit mehr schwirigkeiten auf dem Weg zum Mars als nur den Antrieb (bei bemannten Missionen).

So frage ich mich wie der Sauerstoffverbrauch geregelt werden soll und ob die Menschen beim wiedereintritt in die Erdatmosphäre nicht schon so viel Calcium abgebaut hätten das sie überhaupt noch leben könnten (Der Mensch verliert ja im All Knochenmasse).

Lucky8 · #7 28-09-2002, 14:23

Du hast noch eine Technik vergessen, nämlich Antimaterie

Wird zwar wohl noch lange gehen, bis man eine genügend grosse Menge davon herstellen kann. Aber dann wird das sicherlich der Raketentreibstoff Nummer 1 sein.

exuser · #8 28-09-2002, 14:34

Ich hab dasselbe mal in nem Geo gelesen, nur, das die noch eine weitere idee der Techniker hervorgebracht haben : Den Warpantrieb. Nagut, nicht ihre Idee, aber der könnte soger genau so funktionieren wie in den Star Trak folgen :
Der Raum wird vor der Rakete, dem Space shuttle oder sonstwas gekrümmt, sodass es abkürzt. Dann wäre nur noch minimaler schub zum beispiel von einem ionenantrieb nötig, um riesige Strecken zurückzulegen. Allerdings hat das einen großen nachteil : Die Wirkung wäre verheerend, wenn ein "Raumschiff" in das krümmungsfeld eines anderen käme. Das eine könnte unkontrolliert auf das andere zurasen, und mitgezogen werden, es könnte durch das eigene krümmungsfeld der andere aus seinem reissen, etc.

Chriss · #9 29-09-2002, 02:15

Interessante Infos? Das mit dem Ionentriebwerk vielleicht... aber das ist wenn, dann zu wenig ausgeführt... Aber was soll an dem Nuklearreaktor an bord neu sein? Selbst die uralten Voyager-Sonden haben so ne art Atomreaktor an Bord zur Energieversorgung... Und die wurden glaub ich 1970 oder so gestartet...

Zum Thema Antimaterie: Träum weiter

Um genug Antimaterie herzustellen um zum Mars zu fliegen würden sämtliche Teilchenbeschleuniger der Erde mehrere tausend Jahre benötigen. Abgesehen davon das es schlicht unmöglich ist Antimaterie aufzubewahren. Also Antimaterie aktuell für irgendwas zu benutzen ist unmöglich.

Und zum Thema Warpantrieb: Theoretisch zwar möglich, jedoch bräuchte man selbst für ne kleine Spritztour um mehrere 10er-Potenzen mehr Energie als im gesmten Universum vorhanden ist. Weis gerade nicht mehr wie genau das ausgerechnet wurde, aber Warpantrieb ist auch völlig unrealistisch.

chAos · #10 29-09-2002, 11:29

Der Ionenantrieb ist ja schon wirklichkeit vor wenigen Jahren ist Deep Space 1 gestartet, die erste Sonde mit Ionen antrieb.

@Chriss: Waru msoll es schlichtweg unmoeglich sein AM aufzubewahren ?
Frueher hiess es ja auch Raumfahrt waere unmoeglich, etc.
Warum soll es da nicht gelingen eine Abschirmung zu entwickeln ?

exuser · #11 29-09-2002, 13:25

@Chriss
Zum Warpantrieb :
Ja, es benötigt NOCH so viel energie, wer weis, was die Forschung da noch bringt.

Bernd_XP · #12 29-09-2002, 14:59

Das alles ist doch nichts neues!

Chriss · #13 29-09-2002, 22:15

Zitat:

Original geschrieben von chAos
Der Ionenantrieb ist ja schon wirklichkeit vor wenigen Jahren ist Deep Space 1 gestartet, die erste Sonde mit Ionen antrieb.

@Chriss: Waru msoll es schlichtweg unmoeglich sein AM aufzubewahren ?
Frueher hiess es ja auch Raumfahrt waere unmoeglich, etc.
Warum soll es da nicht gelingen eine Abschirmung zu entwickeln ?

Zur Zeit jedenfalls sicher

Du musst die AM ja unter einer Art Energieglocke aufbewahren die jegliche Art von Materie abhält. Ich will garnicht erst wissen wieviel Energie man dazu bräuchte

Aber gut - wer weiß was da noch kommt... Andererseits hatte ich mal ein Buch nach dem Antimaterie auch vom Treibstoffpotential her nicht das Allheilmittel ist

Gut - es mag viel Energie bei rauskommen, aber du brauchst auch viel² Ehergie für höhere Geschwindigkeiten.

@Fetze: Ich hab die Infos aus nem Buch und ward mal nachschauen ob du recht haben könntest, aber ich glaube nicht das man je großartig so fliegen wird...

Bernd_XP · #14 29-09-2002, 22:29

ICh weis so, das Anitmaterie auch aus Biologischen gesichtspunkten unmöglich ist.

Chriss · #15 29-09-2002, 22:41

Bitte, WAS? Das musst du näher erklären...

exuser · #16 29-09-2002, 22:57

Es würde funktionieren, mit dem warp, da sind sich alle einig, aber es würde sich wahrscheinlich auch ion ferner zukunft nicht wirklich lohnen, vom energie/leistungs-verhältnis.

chAos · #17 29-09-2002, 23:21

Zitat:

Original geschrieben von Bernd_XP
ICh weis so, das Anitmaterie auch aus Biologischen gesichtspunkten unmöglich ist.

ich kann dir 2 gegenbeweise liefern:

1. man hat im Weltall eine AM Wolke von 3000 LJ durchmesser gefunden
2. zumidnest im CERN wurde AM schon in wenigen Mengen hergestellt

Chriss · #18 30-09-2002, 10:00

Antimaterie existiert definitiv. Ich glaub aber das er eher was anders meint, mit seinen "Biologischen Gesichtspunkten"

AM-Wolke mit 3000 LJ Durchmesser? hast du da nen Link oder so - das glaub ich jetzt nicht so direkt... Zum einen hab ich gehört das die komplette AM wegreagiert wenn nur ein Materie-Teilchen reinkommt (bin ich mir aber nicht sicher - erscheint mir an sich unlogisch) zum Anderen müssten die Ränder der Wolke ja ständig Kontakt mit Materie aus dem übrigen Universum haben, und somit ständig schrumpfen...

exuser · #19 30-09-2002, 10:20

Hmm, ja, das haste irgendwie recht.
Angeblich soll da unglaubliche energie bei freiwerden, aber das man davon dann nichts merkt.... Also endweder ist Antimateriee Nutzloses zeug, das gar nichts macht, oder es ist nicht da ODER es ist zu weit entfernt sodass man nichts davon merkt, was da weit entfernt on uns für ne energie frei wird. Ich weis es nicht, bin keiner von der NASA

Lucky8 · #20 30-09-2002, 13:10

Klar kann man AM aufbewahren, auf jedenfall für kurze Zeit.
Und im Cern konnte man auch schon grössere Mengen Antimaterie herstellen.

Zitat:

Zitat aus dem Tagesanzeiger
Erstmals haben Forscher am Cern bei Genf grosse Mengen von Antiwasserstoff-Atomen hergestellt - den Stoff der Sciencefiction.

Ich hab mal kürzlich (am 19.9.02) den ganzen Artikel vor mir gehabt, um alles im Archiv zu lesen müsste ich Zahlen

Und die Zeitung habe ich nicht mehr.

Bernd_XP · #21 30-09-2002, 13:56

Zitat:

Original geschrieben von chAos

ich kann dir 2 gegenbeweise liefern:

1. man hat im Weltall eine AM Wolke von 3000 LJ durchmesser gefunden
2. zumidnest im CERN wurde AM schon in wenigen Mengen hergestellt

Bezweifle ich nicht das Problem ist: Zeit ist an Materie gebunden. Und bei Antimaterie? Läuft da die Zeit rückwärts?

Psycho Joker · #22 30-09-2002, 15:50

Nicht ganz richtig. Zeit ist an MASSE gebunden. Masse ist nicht dasselbe wie Materie bzw. nicht nur Materie. Auch ein Klumpen Antimaterie ist Masse.

ONeil · #23 30-09-2002, 16:43

Fragen:
Was is der CERN? Und wie will man Antimaterie aufbewahren? Das geht doch nur mit Kraftfeldern uns gibts moch nicht, oder?

Lucky8 · #24 30-09-2002, 18:22

www.cern.ch

Oder Hier:

http://public.web.cern.ch/Public/whatiscern.html

Zitat:

CERN is the European Organization for Nuclear Research, the world's largest particle physics centre. Founded in 1954, the laboratory was one of Europe's first joint ventures, and has become a shining example of international collaboration. From the original 12 signatories of the CERN convention, membership has grown to the present 20 Member States.

CERN explores what matter is made of, and what forces hold it together.

The Laboratory provides state-of-the-art scientific facilities for researchers to use. These are accelerators which accelerate tiny particles to a fraction under the speed of light, and detectors to make the particles visible.

Leider nur auf englisch oder Französisch

Wie man AM genau aufbewahrt weiss ich nicht, aber ich glaube das geht mit Magnetfeldern.

Psycho Joker · #25 30-09-2002, 21:03

Jo, mit Magnetfeldern funzt das.

chAos · #26 03-10-2002, 00:52

Zitat:

Original geschrieben von Chriss
AM-Wolke mit 3000 LJ Durchmesser? hast du da nen Link oder so - das glaub ich jetzt nicht so direkt... Zum einen hab ich gehört das die komplette AM wegreagiert wenn nur ein Materie-Teilchen reinkommt (bin ich mir aber nicht sicher - erscheint mir an sich unlogisch) zum Anderen müssten die Ränder der Wolke ja ständig Kontakt mit Materie aus dem übrigen Universum haben, und somit ständig schrumpfen...

1. warum sollte sich die ganze AM beim Big Bang ausradiert haben, wer sagt denn, dass sich AM Galaxien entwickelt haben, weil sie mit nicht mit Materie zusammengestossen sind.

2. Wer sagt denn dass es natuerlichen Ursprungs ist ? U.U eine Explosion einer intelligenten Rasse verursacht durch Experiment oder aehnliches.

3. nen link hab ich momentan net, mahce mich aber auf die suche nach dem Artikel.

exuser · #27 03-10-2002, 13:28

Interressante Theorie.
Hatte mir ausch schon folgendes überlegt :

1. Theorie :
Der Urknall war künstlich erzeugt, da eine fremde Rasse einer anderen Galaxie mit sowas herumexperimentiert hat, entweder aus reinem Forscherdrang, weil sie gesellschaft wollten oder, weil ihre Galaxie zerfällt und sie sich retten wollten.

2. Theorie :
WIr sind nur eone Aufwändige Computersimulation ohne festgelegt Laufzeit und zwar entweder von Menschen erschaffen, die mal sehen wollten, wie sie sich entwickelt hätten, wenn dies anders wäre oder das nicht... oder von Alens erschaffen, die Wissen wollen, wie es wohl anderen Spezies mit derEntwicklung gegangen ist.

Chriss · #28 04-10-2002, 17:48

Die gesamtenergie im Universum ist gleich null da die Energie der Materie durch eine gleich große negative Energiekomponente, die in den Gravitationsfeldern des Universums im bezug auf den Ort des Urknalls steckt, aufgehoben wird. Deshalb existiert so viel materie, denn 5 mal null ist nunmal auch null.

Zum Thema AM: Es ist sicher nicht beim Urknall entstanden... Der Weltraum ist ja auch nicht ein komplettes Vakuum, die AM wäre schon längst wegreagiert... deshalb glaube ich das eigentlich nicht, zumindest nicht ohne genaueres zu wissen...

chAos · #29 06-10-2002, 00:32

Die Gesamtenergie im Universum soll 0 sein ? Das glaube ich nicht.
nach heutigem Wissen ist AM beim BB entstanden. Derzeit werden 2 Theorien fuer die weitere Entwicklung angenommen. Es hat sich weniger AM als NM entwickelt und die wurde ausgeloescht. Es entstanden in etwa gleich viel und sie haben sich nicht komplett ausgeloescht sondern sind teilweise in verschieden Richtungen davon'geflogen' was Galaxien aus AM ermoeglichen wuerde, darunter auch besagte AM Wolke

hexenklei · #30 06-10-2002, 15:27

Sehr interesant

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