Direkter Flug ins All möglich !?

Auto, Rad & Mobilität Luft- & Raumfahrt
#1

Huhu,

es ist mir klar, das Objekte eine gewisse Fluchtgeschwindigkeit brauchen um von der Anziehungskraft der Erde loszukommen.

Ich frag mich nur ob es auch - bei genügender Energie - möglich ist,
ganz langsam z.B. mit 5 km/h Kerzengerade (Woher kommt eigentlich
dieser dämliche Vergleich, wann sind Kerzen schon wirklich gerade !?) nach Oben zu fliegen und irgendwann aus der Anziehungskraft der Erde herauszukommen. (Sorry wegen dem langen Satz)

Mir fällt nichts ein, warum das nicht möglich sein sollte, oder gibts da doch ein Grund!?

Gruß
Mercutio

#2

Hallo Mercutio,

natürlich ist das möglich. Mit der Geschwindigkeit hat das erst mal relativ wenig zu tun. Du benötigst eine Mindestmenge an Energie, um z.B. 100kg aus der Erdanziehungskraft zu entfernen. In grauen Urzeiten hab ich so was mal ausgerechnet. Da kam heraus, das der Energiegehalt von 99,5kg Treibstoff benötigt wird, um 100kg von der Erde wegzubringen (weiss nicht mehr, was dass für Treibstoff war, evt Wasserstoff und Sauerstoff). Du hast also 0,5% für Hülle und Nutzlast. Das wird nicht halten. Deshalb werden mehrstufige Raketen verwendet.
Es gibt dann noch die sogenannte Fluchtgeschwindigkeit. Ein Geschoss, welches auf diese Geschwindigkeit am Boden beschleunigt wird, fliegt ohne weiteren Antrieb aus der Erdanziehungskraft heraus, bevor es durch diese auf Null gebremst wurde.

Gruß
Tilo

#3

Hi,

das ist leicht möglich, allerdings nur mit einem Rückstossantrieb (Düse).
Gruss,

#4

Hallo Mercutio
Rechnerisch gehts auch , nur fehlt eben die technische Methode .
„Irgendwann“ ist auf der Höhe der geostationären Umlaufbahn oder darüber .
Leider sind entsprechende Forschungen , haben sie Qualität oder nicht , immer im Bereich „Borderlands“ zu finden .
Das letzte , was ich zu diesem Thema gelesen habe , war ein Experiment innerhalb eines schnell rotierenden Hohlkörpers .
Darin sollte ein Gegenstand theoriegemäß im geringeren Maße der Schwerkraft unterliegen .
Hast Du etwa selber eine gute Idee ?
MfG
Matthias

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#5

Theoretisch ist das ohne weiteres möglich. Allerdings stellen sich dabei 2 Probleme:

  • Ein Triebwerk, z.B. ein Raketentriebwerk, braucht auch bei geringen Geschwindigkeiten viel Treibstoff. Wenn man mit z.B. 5 km/h steigen würde, wäre man nach 3 h erst 15 km hoch und damit immer noch im Bereich relativ starker Erdanziehung. Irgendwann ist dann der Tank leer. Deshalb versucht man, den Bereich starker Erdanziehung möglichst schnell hinter sich zu bringen.

  • Wenn man den Flugkörper in eine Erdumlaufbahn bringt (was ja bei den allermeisten Flügen der Fall ist), dann herrscht da ja nicht wirklich Schwerelosigkeit (im Sinne von „keine Erdanziehung mehr vorhanden“). In Wirklichkeit wird durch den Flug auf der Kreisbahn eine Fliehkraft erzeugt, die der Erdanziehung entgegengesetzt ist und sie praktisch aufhebt. Dann braucht man auch keinen Antrieb mehr. Zu jeder Flughöhe gibt es genau eine stationäre Geschwindigkeit. Wenn man nun mit 5 km/h in den Weltraum steigen würde, dann ginge das natürlich schon (zumindest, bis der Treibstoff alle ist - siehe oben). Man würde aber nach dem Abschalten des Triebwerks sofort wieder zurückfallen, da die Fliehkraft fehlt !

#6

Angemerkt sei noch, daß das Verhältns Startmasse/Startschub sinkt, je größer die Rakete ausgelegt wird. Bei der A 4 lag es z.B. bei 50 Prozent, bei Großraketen liegen nur noch 20 - 30 Prozent an. So erzeugte der mächtige Triebwerksblock der ersten Stufe der Saturn V zwar einen Gesamtschub von 3400 Tonnen bzw. Megapond, doch mußten schließlich auch 2900 Tonnen an Masse hochgestemmt werden. Dies führte zum aufreizend gemächlichen Abheben dieser Stufenrakete. Da das Startgewicht der Saturn V zu 90 Prozent vom Treibstoff verursacht wurde, kann man sich gut vorstellen, wie das Teil durch Treibstoffverbrauch (14t/s) und Absprengen der Stufen immer besser in Fahrt kam . . .

  • Ein Triebwerk, z.B. ein Raketentriebwerk, braucht auch bei
    geringen Geschwindigkeiten viel Treibstoff. Wenn man mit z.B.
    5 km/h steigen würde, wäre man nach 3 h erst 15 km hoch und
    damit immer noch im Bereich relativ starker Erdanziehung.
    Irgendwann ist dann der Tank leer. Deshalb versucht man, den
    Bereich starker Erdanziehung möglichst schnell hinter sich zu
    bringen.
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#7

Hallo Mercutio,

natürlich ist das möglich. Mit der Geschwindigkeit hat das
erst mal relativ wenig zu tun. Du benötigst eine Mindestmenge
an Energie, um z.B. 100kg aus der Erdanziehungskraft zu
entfernen. In grauen Urzeiten hab ich so was mal ausgerechnet.

Die Rechnung ist eigentlich Recht einfach. Es ist das Integral der potentiellen Energie über die Strecke(h).
Dem Rest kann ich mich kommentarlos anschließen, da hat Tilo ganze Arbeit geleistet. :smile:

Gruß,

Anwar

#8

Hallo,
…das ist alles vollkommener Quatsch!
Wichtig ist die Unterscheidung zwischen positiver und negativer Gesamtenergie.
Ich staune dass viele Experten hier noch nie etwas von der
Kreisbahngeschwindigkeit* und der ersten Fluchtgeschwindigkeit oder zweiten…kosmischen Geschwindigkeit* gehört haben.
Ich habe auch echt keine Lust das hier näher zu erläutern.
(* = Stichworte für google.de).
Zum verlassen des Erdorbits ist der sog. kritische Wert bei 7,9 km/s.
Liegt dieser Wert unter dieser, so fällt deine Rakete einfach wieder runter.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#9

Hi

ok, eines ist sicher, oben bleibt die Rakete nicht, weil sie dazu zumindest in der Erdumlaufbahn eine Geschwindigkeit von 7,9 km/s haben müsste. Deine Rakete fällt nach abschalten des Triebwerks also in einer Wurfparabel wieder runter.
Es gibt aber eine „Umlaufbahn“ um die Erde in der die Rakete bleiben würde. Wenn ich richtig gerechnet habe liegt die bei circa 3*10^14m. Das ist ungefähr 0.1 ly.
Als nächstes hab ich mal versucht zu überschlagen, wieviel Treibstoff man braucht. Zielhöhe ist 400 km LEO. Als Triebwerk ein Saturn V F1 Triebwerk. Nach längere Rechnung und aussteigen meines Taschenrechners bin ich dann auf eine Treibstoffmasse von 10^6t (1Mt)gekommen. Das ist ein bischen zu viel um realisierbar zu sein.
Ergo, die Rakete kommt mit exorbitanten Treibstoffmengen hoch, wird dafür aber auch nicht oben bleiben.

Die Rechnungen sind zum Teil Überschläge, also durchaus möglich das die genauen Werte etwas anders sind.

Geht doch nichts über ein bischen Physik am Morgen.

Tilman

#10

Zum verlassen des Erdorbits ist der sog. kritische Wert bei
7,9 km/s.
Liegt dieser Wert unter dieser, so fällt deine Rakete einfach
wieder runter.

Hallo Higgs,

erstmal Klappe halten und *genau lesen, was in der Anfrage steht*, dann *nachdenken*, dann eventuelle Kritik an den Antworten *in angemessener Form* einbringen.
Deine Antwort ist nicht richtig. Bei *konstanter* Geschwindigkeit von x (auch für x

#11

Theoretisch ja - praktisch nein.
Siehe z.B.:
http://www.trcoding.de/examen/node7.html

Gruss
Armin

#12

Hallo

Ich frag mich nur ob es auch - bei genügender Energie -
möglich ist,
ganz langsam z.B. mit 5 km/h Kerzengerade nach Oben zu fliegen und irgendwann aus der:Anziehungskraft der Erde herauszukommen.

Mir fällt nichts ein, warum das nicht möglich sein sollte,
oder gibts da doch ein Grund!?

Der (zur Zeit) einzige Grund ist die zu geringe Antriebsleistung der chemischen Triebwerke. Würden die Massenteilchen mit z.B. der 50-fachen Geschwindigkeit nach hinten geschleudert, wäre ein gerades Durchstarten möglich, auch eine deutlich vergrößerte Nutzlast.

tschüss

HERBERT

#13

Hallo Higgs,

erstmal Klappe halten und *genau lesen, was in der Anfrage
steht*, dann *nachdenken*, dann eventuelle Kritik an den
Antworten *in angemessener Form* einbringen.
Deine Antwort ist nicht richtig. Bei *konstanter*
Geschwindigkeit von x (auch für x

#14

so gesehen kann man auch mit schrittgeschwindigkeit
den bereich der erdanziehung verlassen, genausogut, wie man
erst einmal um ein haus herumlaufen kann, bevor man eintritt.
die frage ist nur …wem nützt das?

Das ging mir nicht um nutzen, sondern um eine prinzipielle Frage,
ob es geht, oder ob ich dabei einen Gedankenfehler mache…

Mehr nicht…

Gruß
Mercutio

PS: Danke für all die Antworten