Max. erreichb. Geschw. Rakete < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 10:19 Di 17.05.2011 | | Autor: | qsxqsx |
Hallo,
Laut dem Wikipediaartikel zur Zeitdilatation ist es so, dass wenn man ein Raumschiff konstant mit 1g beschleunigen könnte, man in 56 Jahren (aus der Perspektive des Reisenden) 2Millionen Lichtjahre zurücklegen kann:
"...Wesentlich extremere Unterschiede bekommt man bei einem Flug zum Andromedanebel, der etwa 2 Millionen Lichtjahre entfernt ist (bei gleichen Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen). Für die Erde vergehen etwa 4 Millionen Jahre, während für den Reisenden nur ungefähr 56 Jahre vergangen sind..."
Naja, jetzt stellt sich die Frage: Kann man ein Raumschiff (mit Solarenergie, Nuklearenergie) konstant 56 Jahre lang mit 1 g beschleunigen? Wieso eigentlich nicht?
Mir ist die Raketengleichung bewusst d.h. v(m) = [mm] v_{g}*ln(\bruch{m_{0}}{m})
[/mm]
, mit v(m) = Raketengeschwindigkeit/Restmassengeschwindigkeit, [mm] v_{g} [/mm] = [mm] Teilchengeschw.,m_{0} [/mm] = Anfangsmasse, m = Restmasse.
Jetzt müsste man einfach die Teilchen immer schneller rausschiessen können (was ja mit genug Energie machbar ist).
Ist es theoretisch möglich?
Grüsse
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Hallo!
Zunächst muß der Treibstoff NICHT immer schneller hinten raus kommen, das ist ein typsicher Trugschluß bei den Raketen.
Da die Rakete ja immer leichter wird, braucht es weniger Kraft, um 1g zu erreichen, und damit kannst du den Treibstoffdurchsatz oder die Ausstoßgeschwindigkeit Geschwindigkeit sogar verringern.
Aber chemisch angetriebene Raketen sind durch die max. Ausstoßgeschwindigkeit begrenzt, was nach der Ziolkowski-Formel zu gigantisch großen Raketen führt, nur um ein paar Minuten Brenndauer zu bekommen. (Auch, wenn da meist mehr als 1g im Spiel ist, das macht keinen Unterschied.)
Nuklear angetriebene Raketen stoßen den Treibstoff mit hoher Geschwindigkeit aus, dafür aber nicht so viel davon. Die Ziolkowski-Formel spielt da keine Rolle. Allerdings: So ein Reaktor wiegt schonmal seine 80kg, und liefert auch nur einige 100W. Da so ein Satellit einige 100kg wiegt, bringt das auch nix.
Für alles, was solar läuft, bräuchte man einen Stern in seiner Nähe, was aber nur selten der Fall ist.
Fazit: Wenn genügend Energie vorhanden ist, wäre das alles kein Problem, allerdings ist selbst mitgeführte Energie stets mit Gewicht verbunden, und das Energie/MAsse-Verhältnis ist zu schlecht für 1g. Und solare Antriebe funktionieren nur in der Nähe von Sternen...
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:28 Di 17.05.2011 | | Autor: | qsxqsx |
Hallo,
Danke...
Ich sagte ja das die Raktenformel mir bewusst ist, womit ich meinte, dass man wegen dem log besser nicht auf Masse setzt...
Ja eben, wie du sagst, es geht um die Energie! Du siehst es also auch so: Wenn man nur 56Jahre genügend Energie in die Teilchen steckt, braucht man nicht so viele davon. Also wäre ein Kernfusionantrieb durchaus dazu im Stande, würd ich mal so sagen...
Gruss
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Najaaaaaa....
Die heutigen Atomreaktoren in Satelliten sind extrem einfach gestrickt: Das Material erwärmt sich durch dir Aktivität, die Wärme geht durch Peltier-Elemente, die die Wärme direkt in Elektrizität umwandeln. Das geht nur, wenn ein teil der Wärme auf der anderen Seite irgendwie abgestrahlt wird. Man könnte meinen, sowas gibts als Baukasten bei Obi.
Unsere Reaktoren auf der Erde sind komplizierter, aber dieses System ist einfach, klein, leicht und zuverlässig, bring aber dennoch nicht die leistung, die du haben möchtest.
Wenn uns mal die Kernfusion gelingt, wird das eine technisch extrem anspruchsvolle Sache werden, ziemlich groß, schwer und komplex. Irgendwie glaube ich nicht, daß die Dinger ein besseres Leistungs/Gewichtsverhältnis haben werden.
Vermutlich müssen wir auf den Warp-Antrieb warten...
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 01:04 Di 24.05.2011 | | Autor: | qsxqsx |
Man kann den Kernfusionsreaktor ja im All zusammenschrauben...stück für stück...
Die Diskussion hier möglicherweise in 1000 Jahren gegoogelt werden als historisches Überbleibsel von den damaligen Vorstellungen...
Gruss
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Hey!
Das meinte ich völlig unabhängig davon. Dein Fusionsreaktor dürfte ne ziemlich schwere Angelegenheit werden, und diese Masse willst du mir 1g beschleunigen, das könnte schwierig werden.
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