Hallo Friedrich .
Woran soll wohl der alte VW Bus erinnern ?
Natürlich sollen die teuer ausgebildeten Wissenschaftler die feinen Details erstmal erforschen und erfinden ( ich glaube aber , die sind zu blöd um konventionelle Methoden zu überschreiten ) , aber als ultimatives Antriebsmittel habe ich eine völlig neue Methode gefunden :
Verfeuerung von Geldscheinen !!!
Na denn
Mfg
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Wenn du den Wasserdampf durch eine Düse gerichtet austreten lässt, hast du sogar etwas mehr Schub.
Weiterhin stellt sich noch die Frage nach der nötigen Brenndauer.
Nebenbei bemerkt, hat die Nasa in den 60er Jahren einen Nuklearen Antrieb getestet, bei dem das Gas direkt durch den Raktor aufgeheitzt wurde:
http://grin.hq.nasa.gov/ABSTRACTS/GPN-2002-000144.html
MfG Peter(TOO)
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Wenn du den Wasserdampf durch eine Düse gerichtet austreten
lässt, hast du sogar etwas mehr Schub.
Das kann man getrost vernachlässigen. Bei optimaler Energieumwandlung hat die Abwärme bei einer Reaktortemperatur von 1000K eine Temperatur von 750K und das bedeutet, daß der spezifische Impuls noch geringer als bei einem chemischen Triebwerk ist. Wenn man schon ein nuklearthermisches Triebwerk bastelt, dann muß man den Treibstoff so stark aufheizen, wie nur irgend möglich, aber dann ist er nicht mehr zur Entworgung der Abwärme geeignet. Außerdem wird man dann nicht Wasser, sondern Wasserstoff verwenden, wie bei der von Dir zitierten NERVA oder ihrem russischen Gegenstück.
Nebenbei bemerkt, hat die Nasa in den 60er Jahren einen
Nuklearen Antrieb getestet, bei dem das Gas direkt durch den
Raktor aufgeheitzt wurde:
http://grin.hq.nasa.gov/ABSTRACTS/GPN-2002-000144.html
Ja, das Ding kenne ich. Damit ließe sich die Reisezeit zum Mars auf die Hälfte verkürzen (mehr schafft Prometheus nach Angaben der NASA übrigens auch nicht), was bereits einen Großteil der befürchteten Probleme lösen würde und der große Vorteil dieser Triebwerke besteht darin, daß sie nicht erst erfunden werden müssen. Man hat sie in den 70er Jahren schnell noch bis zur Einsatzreife entwickelt, bevor sie verschrottet wurden. Deshalb nehme ich an, daß die NASA Prometheus nur im Zusammenhang mit einer bemannten Marsmission erwähnt, damit sie mehr Gelder locker machen können. Eine unbemannte Mission zu den Jupitermonden (für die das Ding in Wirklichkeit gebaut werden soll) ist eben nicht so werbewirksam.
Hallo!
Wenn ich da mal so ganz blöd nachfragen darf:
Diese Antriebe ermöglichen eine im Vergleich zu chemischen
Triebwerken wesentlich höhere Endgeschwindigkeit, aber wegen
des geringen Schubes dauert es Monate bis die erreicht ist.
Wieso Endgeschwindigkeit?Im Weltall gibts doch nix was die Sonde abbremst, wenn der Antrieb also die ganze Zeit läuft, beschleunigt er die Sonde immer weiter, oder?
Grüße
Jojo
Hallo,
Ich bitte mein schlechtes Latein zu entschuldigen. Lass mich
im Gegenzug aber auch erwähnen, dass du in deinem Satz ebenso
zwei Fehler hast. Man sieht, jeder macht einmal Fehler.
Klar macht jeder mal Fehler, aber wenn man schon mit lateinischen Sätzen um sich wirft, dann
Und was sollte deshalb überhaupt bewiesen sein?
Weil er mit seiner Rechnung richtig liegt.
Er rechnet mit Siedewasserreaktoren. Man verwendet aber keine Siedewasserreaktoren, also welchen Sinn hat dann die Rechnung?
mfg
deconstruct
Hallo,
Nach dieser Quelle [
http://silver.neep.wisc.edu/~neep602/SPRING00/lectur… ]
lag die elektrische Leistung der RORSAT-Stromversorgung unter
5 (und nicht bei 600) kW. Mit der Reaktortemperatur von 950K
ergibt das nach einen Formeln eine Emittorfläche von 1m² (die
Oberfläche des Satelliten genügt demnach als Emitterfläche).
Jepp, da lag ich falsch. Die Sowjets hatten aber den von mir angegebenen Reaktor in den 70er Jahren entwickelt, allerdings kam er nie zum Einsatz und war für einen Thermo-Nuklearen Antrieb gedacht.
Was ich ja eigentlich nur sagen will: Du hast mit Siedewasserreaktoren gerechnet, aber es werden keine solchen verwendet. Die Umwandlung in Strom erfolgt auch i.d.R. nicht durch Turbinen wie beim Siedewasserreaktor sondern durch direkte thermoelektrische Verfahren.
Dabei ist die Abwärme wesentlich geringer, als bei einem Siedewasserreaktor. Aber recht hast du natürlich, dass es noch ein Problem gibt, diese Abwärme loszuwerden. Aber das ist schließlich etwas, an dem zur Zeit gearbeitet wird.
Richtig kräftige nuklearelektrische Antriebe, die solarelektrische oder herkömmliche Antriebe weit übertreffen, wirds wohl auch frühestens wohl in 10 Jahren geben.
Aber die Stromleistung der Reaktoren wird wohl schon im Bereich zwischen 100 und 1000 KW liegen, und das ist mit Solarsegeln auch in Sonnennähe nicht mehr machbar, wenn du schnell beschleunigen willst.
Ich verweise mal auf folgende Seiten:
http://msad.msfc.nasa.gov/workshops/spacepropulsion2…
http://www.lpi.usra.edu/meetings/outerplanets2001/pd…
http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm
http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/2003/03-079…
mfg
deconstruct
Hallo,
Wenn ich da mal so ganz blöd nachfragen darf:
Diese Antriebe ermöglichen eine im Vergleich zu chemischen
Triebwerken wesentlich höhere Endgeschwindigkeit, aber wegen
des geringen Schubes dauert es Monate bis die erreicht ist.Wieso Endgeschwindigkeit?Im Weltall gibts doch nix was die
Sonde abbremst, wenn der Antrieb also die ganze Zeit läuft,
beschleunigt er die Sonde immer weiter, oder?
Eben darum lassen sich damit ja auch höhere Geschwindigkeiten erzielen 
Allerdings darfst du nicht vergessen frühzeitig zu bremsen, weil der Bremsvorgang natürlich auch entsprechend lange dauert.
mfg
deconstruct
Hallo,
Naja, sagen wir mal so: Auch bemannte Missionen (oder allgemein Missionen mit schweren Raumfahrzeugen) kann man mit Plasma- oder Ionenantrieben durchführen. Allerdings braucht man für beide ziemlich viel Strom, damit der Schub entsprechend groß wird. Und der viele Strom ist eben ein Problem…
mfg
deconstruct
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Hallo,
Also Pappnase kann ich mich beu euch Experten eigentlich nur
blamieren, aber frage trotzdem mal:
Was ist denn mit diesem Ionen-Antrieb der hie und da als
Begriff rumschwirrt ? Taugt der nix ?
Beim Ionenantrieb werden Ionen (also Atome, die elektrisch geladen sind) mit einem Magnetfeld nach hinten beschleunigt. Wegen der Impulserhaltung muss sich das Raumschiff dadurch nach vorne bewegen.
Der Vorteil ist, dass die Ionen viel höhere Geschwindigkeiten erreichen, als z.B. die Verbrennungsprodukte von herkömmlichen Raketen. Je höher die Geschwindigkeit, desto effizienter, d.h. du kannst mir sehr wenig Treibstoff, relativ viel Schub erzeugen.
Allerdings funktioniert dieser Antrieb nur im Vakuum, ist also nicht geeignet für Starts von der Erde, und er benötigt viel Strom. Steht nur wenig Strom zur Verfügung, dann ist der Antrieb zwar sehr effizient, aber eben nicht sehr stark. Du brauchst also sehr lange um zu beschleunigen.
Der Vorteil ist wie gesagt der niedrige Treibstoffverbrauch. Du kannst also ununterbrochen beschleunigen, während du mit herkömmlichen Raketen am Anfang einmal beschleunigst, und dann mit dieser Geschwindigkeit weiterfliegst.
Fazit: Der Antrieb taugt was.
mfg
deconstruct
Auch bemannte Missionen (oder
allgemein Missionen mit schweren Raumfahrzeugen) kann man mit
Plasma- oder Ionenantrieben durchführen. Allerdings braucht
man für beide ziemlich viel Strom, damit der Schub
entsprechend groß wird.
Das eigentliche Problem ist nicht der Strom, sondern das Triebwerk selbst. Je mehr Schub es liefern soll, um so schwerer wird so ein Teil. Daher ginbt es es eine technisch bedingte Obergrenze für die Beschleunigung. Bislang ist nicht abzusehen, dann man Ionentriebwerke bauen kann, bei denen das Verhältnis von Schub und Masse für den Antrieb eines bemannten Raumschiffes groß genug ist.
Etwas besser sieht das bei Plasmatriebwerken aus. Die haben zwar einen geringeren speziefischen Impuls, aber dafür haben sie bei gleicher Masse eine größere Leistung als Ionentriebwerke.
wenn der Antrieb also die ganze Zeit läuft
Er kann aber nicht die ganze Zeit laufen, sondern nur so lange wie der Treibstoff reicht.
Er rechnet mit Siedewasserreaktoren. Man verwendet aber keine
Siedewasserreaktoren, also welchen Sinn hat dann die Rechnung?
Die Formeln funktionieren mit jedem Reaktortyp. Du mußt nur die entsprechenden Werte einsetzen.
Ist die Endgeschwindigkeit nicht durch die Schnelligkeit des ausgestoßenen Treib-mediums vorgegeben? Soweit wie ich das immer verstanden hatte lag die hohe Endgeschwindigkeit die mit einem Ionentriebwerk erreicht werden kann, an der, im Gegensatz zu koventionellen chemischen Antrieben, extrem hohen Austrittsgeschwindigkeit des Treib-mediums.
Deswegen könnte theoretisch ein einseitig mit Laser bestrahlter Spiegel nach einer extrem langen Zeitspanne annähernd Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Bitte korrigiert mich wenn ich da noch was falsches im Kopf habe.
mfg
Ist die Endgeschwindigkeit nicht durch die Schnelligkeit des
ausgestoßenen Treib-mediums vorgegeben? Soweit wie ich das
immer verstanden hatte lag die hohe Endgeschwindigkeit die mit
einem Ionentriebwerk erreicht werden kann, an der, im
Gegensatz zu koventionellen chemischen Antrieben, extrem hohen
Austrittsgeschwindigkeit des Treib-mediums.
Die Endgeschwindigkeit chemischer Antriebe wird vorgegeben
vom spezifischen Impuls des Treibmittels in Multiplikation
mit dem Logarithmus vom Verhaeltnis Startmasse/Endmasse.
Heisst hier: Der hohe spez. Impuls des Photonenantriebs wird
zum guten Teil vom hohen Gewicht des Aggregats aufgefressen.
Ein extrem guter Einstieg in das Ganze Thema:
http://www.bernd-leitenberger.de/raktreib.html
Und keine Angst vor der Mathematik; die ist simpler als man
denkt.
Deswegen könnte theoretisch ein einseitig mit Laser
bestrahlter Spiegel nach einer extrem langen Zeitspanne
annähernd Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Wenn man den Laser so weit fokussiert kriegen täte wie der
Rezipient entfernt ist…
HTH, Vera
Ojeoje, Nachts um halb 4 sollte man nicht mehr posten…
Heisst hier: Der hohe spez. Impuls des Photonenantriebs wird
Soll latuernich heissen: Ionenantrieb.
Und wo wir gerade dabei sind:
Die Endgeschwindigkeit chemischer Antriebe
…damit sind alle Antriebe nach dem Rückstossprinzip gemeint.
Gute Nacht, Vera
Hallo,
Er rechnet mit Siedewasserreaktoren. Man verwendet aber keine
Siedewasserreaktoren, also welchen Sinn hat dann die Rechnung?
Das ist der Knackpunkt, denn ein Siedewasserreaktor hat einen recht guten Wirkungsgrad. Wie ich dir schon sagte, verwendet man keine Wärmekraftmaschinen, sondern Peltierelemente (kein Verschleiß, kompaktere Bauweise). Deren Wirkungsgrad liegt aber unter dem eines Kühlschranks und da sie nur fähig sind einen Teil der Wärme zu konvertieren, muss der Rest ins All emittiert werden, das senkt den Gesamtwirkungsgrad erheblich.
Vollzieht man das in der Rechnung nach, so sind solargestütze Systeme in Entfernungen, in denen ein gesundes Verhältnis von Kollektorfläche zu Strahlungsleistung der Sonne herrscht, also im ‚inneren Sonnensystem‘, die effizientere Variante.
MfG Dirk
Hallo,
Ist die Endgeschwindigkeit nicht durch die Schnelligkeit des
ausgestoßenen Treib-mediums vorgegeben?
Nein, die Endgeschwindigkeit hängt davon ab, wielange du mit wie
großem Schub beschleunigen kannst. Ein chemisches Triebwerk zündet
meist nur wenige Sekunden, aber dafür mit sehr hohem Schub. Nach
dieser Beschleunigung fliegt das Raumschiff mit konstanter
Geschwindigkeit weiter. Ein Ionenantrieb beschleunigt dagegen
monatelang, aber dafür mit geringem Schub. Deswegen wird man nur
langsam schneller, aber irgendwann fliegt man eben schneller als das
erste Raumschiff, weil ja dessen Geschwindigkeit konstant geblieben
ist.
Soweit wie ich das
immer verstanden hatte lag die hohe Endgeschwindigkeit die mit
einem Ionentriebwerk erreicht werden kann, an der, im
Gegensatz zu koventionellen chemischen Antrieben, extrem hohen
Austrittsgeschwindigkeit des Treib-mediums.
Die höhere Austrittsgeschwindigkeit bewirkt nicht die höhere
Endgeschwindigkeit, sondern die höhere Effizienz. Je höher die
Geschwindigkeit eines Teilchens beim Austritt ist, desto höher ist
sein Impuls. Und je höher der Impuls, desto größer die
Beschleunigung, die durch dieses eine Teilchen am Raumschiff
verursacht wird. Das heißt also, dass ich weniger Treibstoff
mitnehmen muss, wenn meine Teilchen eine höhere
Austrittsgeschwindigkeit haben. Daher benötigen Ionentriebwerke nur
wenige Kilogramm Treibstoff und sind daher effizienter als chemische
Antriebe.
Deswegen könnte theoretisch ein einseitig mit Laser
bestrahlter Spiegel nach einer extrem langen Zeitspanne
annähernd Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Das kann eine Rakete die ständig beschleunigen würde auch.
mfg
deconstruct
Energieumwandlung.
Hallo,
Das ist der Knackpunkt, denn ein Siedewasserreaktor hat einen
recht guten Wirkungsgrad. Wie ich dir schon sagte, verwendet
man keine Wärmekraftmaschinen, sondern Peltierelemente (kein
Verschleiß, kompaktere Bauweise).
Und wenn du dir die Forschungen in Richtung Nuklearelektrischen
Antrieben anschaust, dann benutzen die doch meist eine Kombination
von mehreren Umwandlungsmechanismen, um aus der Strahlung Strom zu
bekommen.
Dabei kommen Technologien zum Einsatz, die noch in der Entwicklung
sind, so z.B. hocheffziente Brayton- und Stirling-Cycles.
Im Gegensatz zu diesen sind heutige thermoelektische Umwandlungen
wesentlich ineffzienter. Die Abwärme ab Schluss wäre also gar nicht
so hoch. Und auch die Wärmeabgabe soll viel effizienter werden und
die Reaktoren auf höheren Temperaturen arbeiten können, gekühlt z.B.
durch flüssige Metalle.
Für die nächsten 5-10 Jahre sind damit zumindest schon Reaktoren
geplant, die bis zu 100 KW in Strom erzeugen können. Das würde schon
mal die solarelektrischen Antriebe bei weitem übertreffen und wäre
auch in Sonnennähe noch effzienter.
Mittel- und langfristig sind dann Reaktoren mit bis zu 10 MW (!!)
geplant, die sogar geeignet wären, von Monden und Planeten zu
starten. Wenn dies gelingt, öffnen sich doch damit ganz neue
Perspektiven in der Weltraumfahrt.
Auf jeden Fall ist doch nicht ausgeschlossen, dass Nuklearelektische
Antriebe die Solarelektischen Antriebe in 5-10 Jahren in Effizienz
überholen werden. Solarelektische Antriebe sind immerhin schon länger
erforscht worden, bei nuklearelektischen beginnt das ganze doch jetzt
erst.
mfg
deconstruct
Das kann eine Rakete die ständig beschleunigen würde auch.
Ich dachte nicht. Weil die Rakete irgendwann die Geschwindigkeit des Treib-mediums erreicht und dadurch nicht weiter beschleunigen kann.
Wenn die Rakete genau die Geschwindigkeit hat wie die Teilchen des Treibmediums wird der nach vorne gerichtete Druck innerhalb der Brennkamer doch theoretisch gleich Null.
Hallo,
Das kann eine Rakete die ständig beschleunigen würde auch.
Ich dachte nicht. Weil die Rakete irgendwann die
Geschwindigkeit des Treib-mediums erreicht und dadurch nicht
weiter beschleunigen kann.
Wenn du - egal wie schnell du bist - etwas nach hinten ausstößt, dann
bekommst du Impuls nach vorne. Du stößt das Treibwerksmedium ja auch
relativ zu deiner Geschwindigkeit aus, und daher spielt es keine
Rolle ob du schneller oder langsamer als die Austrittsgeschwindigkeit
bist.
mfg
deconstruct