Wien, Dortmund und Frankfurt: Meine Vorträge im Dezember und Januar

Kommentare (10)

1. #1 Marcus Anhäuser

   13. Dezember 2015

   Das ist jetzt der Nachteil, dass ich nicht in Dortmund arbeite, sondern von Dresden aus: Da kann ich leider nicht kommen, wenn Du deinen Vortrag hältst. Viel Spaß.

2. #2 Karl Schmid

   Puchheim

   13. Dezember 2015

   Viel Erfolg für Deinen Vortrag in Wien. Ich würde aber den Weltraumlift gleich hinter den Warp-Antrieb setzen.

   @ Weltraumlift:
   Je länger ich über die Optionen zum Bau eines solchen Lifts nachdenke, umso höher erscheint mir die Chance, dass das nichts werden kann.
   Gründe:
   1. Das Modell “Stein an der Schnur” funktioniert nur, wenn die “Talstation” irgendwo direkt am Äquator steht. Bei einem Fußpunkt in höheren Breiten erfolgt der Zug schief, und die Seitenkomponente im Kräfteparallelogramm muss unter Energieaufwand dauernd kompensiert werden. Gedankenexperiment Extremfall: Ein Fußpunkt am Pol führt wegen Fehlens der Seilzugs zum senkrechten Absturz.
   Bleibt daher nur die Äquatorialbahn für die “Bergstation” oder als Krampflösung eine mobile, pendelnde “Talstation” auf einer Schiene senkrecht zum Äquator zwischen x°N und x°S.
   2. Das Seil dieses Lifts kann ja nicht aus Perlon sein; man plant, Kohle- oder Metallfasern zu verwenden. Beides sind recht gute elektrische Leiter – also ideale Blitzableiter. Das erfuhr schon Benjamin Franklin, als er einen Drachen an einer nassen Schnur in eine Gewitterwolke steigen ließ. Jedes Tropengewitter (siehe Punkt 1) muss zu Einschlägen und Brandstellen am Seil führen, was dessen Festigkeit sicher nicht erhöht.
   Sorry – aber ich werde für das Liftprojekt keine Aktien zeichnen.

3. #3 Wizzy

   15. Dezember 2015

   @Karl Schmid
   Naja, das einzige was man braucht, ist ein Blitzableiter – also einige genau dafür vorgesehene Metallstränge, und auch das nur auf den ersten ~20 Kilometern (darüber sind die Ströme aufgrund der geringen Teilchendichte gut verkraftbar). Die Blitzableiter an Wolkenkratzern gehen auch in argen Gewittern nicht kaputt. Und da die momentane Schätzung ist, das ein Weltraumlift meterdick sein müsste (gebaut mit Kohlenstoff-Nanoröhren oder gar KS-NR mit Diamantstruktur), ist ein Blitzableiter denke ich eher ein sehr kleines Problem.

4. #4 Alderamin

   15. Dezember 2015

   @Wizzy, Karl Schmid

   Weltraumschrott würde mir eher Kopfzerbrechen machen. Man kann den größten Stücken durch Bewegung der Erdstation (schwimmende Plattform) vielleicht rechtzeitig ausweichen, aber Objekte unter 10 cm sind zum größten Teil unbekannt, und Kollisionen langfristig nicht zu vermeiden. Natürlich wird Redundanz verwendet werden, aber der defekte Teil des Seils muss repariert werden, bevor alle Redundanz verbraucht ist.

   Wenn man aber heute schon daran scheitert, das Seil überhaupt stark genug zu machen, dann werden Defektstellen auch nach einer Reparatur zu einem noch größeren Problem. Kohlenstoffröhren kann man nicht schweißen. Man müsst eine Methode finden, die das Seil wieder strukturell herstellt, quasi wie gewachsen. Was ist da überhaupt vorstellbar?

5. #5 chefin

   15. Dezember 2015

   Ein Seil oder besser eine Struktur die ein Objekt auf GEO halten kann wird einen Aufprall von Teilchen wegstecken. Zumal die Differenzgeschwindigkeit von teilchen in der selben Umlaufbahn Null ist. Nur Umlaufbahnen mit anderem Winkel können eine Differenz haben. Man schneiden dieren Umlaufbahn dann auch nur an 2 Punkten.

   Blitze selbst haben an dieser Struktur schlechte Karten. Blitze haben nur begrenzte Energie. Ein Seil mit wenigen cm dicke kann diese Energie beschädigungsfrei ableiten. Eine mehrere meterdicke Struktur die leitet wird nicht mal warm werden dadurch.

   Es wird also alles dran hängen ob man eine Struktur mit einer derartigen festigkeit überhaupt bauen kann. Sollte diese dann nur auf Zug belastbar sein und an Querschlägern schaden nehmen, sind die Querschläger sicherlich durch Umhüllungen aufzuhalten. Ein weiteres Teil an der selben Stelle ist mehr als unwahrscheinlich. Austausch der Abschirmung sollte also möglich sein.

   Ja, ich würde sogar mal sagen, das man den Weltraumschrott sogar beseitigen könnte, wenn man in der Lage wäre eine solche Struktur überhaupt zu bauen. Dann lässt man eine Fangeinrichtung passend am Seilende die Partikel fangen. Es dürfte dann auch möglich sein, sie visuell aufzuspüren. Man ist ja dann im Weltall und kann jederzeit jede Höhe einnehmen und per Kamera beobachten.

   Alles steht und fällt also mit der Festigkeit, alle anderen Probleme sind leicht lösbar und allenfalls Zeitaufwendig.

6. #6 silava

   15. Dezember 2015

   @chefin
   Ich glaube du irrst dich, der Weltraumschrott ist ein Problem. Die ISS hat in 400km Höhe eine Geschwindigkeit von ca. 28000 km/h. So schnell ist dort auch ungefähr der Weltraumschrott unterwegs. Das Kabel des Weltraumlifts ist aber in jeder Höhe geostationär.

7. #7 Alderamin

   15. Dezember 2015

   @Chefin

   Ein Seil oder besser eine Struktur die ein Objekt auf GEO halten kann wird einen Aufprall von Teilchen wegstecken.

   No way. Kein Material hält einen Impact mit einigen km/s aus. Es ist nur eine Frage, wie groß das Loch werden darf.

   Nur Umlaufbahnen mit anderem Winkel können eine Differenz haben. Man schneiden dieren Umlaufbahn dann auch nur an 2 Punkten.

   Zwei Objekte im All haben sowieso nie exakt die gleiche Bahn und trotzdem werden Satelliten oder wurde das Shuttle von Schrott getroffen. Wenn die Bahneigung 90° ist (etwa polare vs. äquatoriale Bahn), begegnen sich Objekte im LEO mit etwa 12 km/s. Wie Silava richtig feststellt, rotiert das Kabel mit der Erde, dh. in LEO-Höhe mit weniger als einem halben km/s, während alles andere dort mit fast 8 km/s unterwegs ist.

   Dann lässt man eine Fangeinrichtung passend am Seilende die Partikel fangen.

   Das müsste dann aber ein Fangvorrichtung über die gesamte Länge des Seiles sein, mit genug Abstand, die Teilchen aufzufangen. Dürfte nur für ganz kleine Partikel funktionieren. 10 cm haut eigentlich durch alles durch, wenn’s nicht meterdick ist.

   Es dürfte dann auch möglich sein, sie visuell aufzuspüren.

   Wenn überhaupt, dann per Radar, wie das heute gemacht wird, z.B. da. Im Erdschatten ist nichts mit visuell und bei Objekten im cm-Bereich auch nicht. Ohn ausreichende Vorwarnzeit (zum Ausweichen) bringt die Entdeckung nichts, man muss also schon in großer Entfernung entdecken, und dann ist die cm-Größe ein Problem.

   Siehe auch https://www.mill-creek-systems.com/HighLift/chapter10.html

8. #8 chefin

   17. Dezember 2015

   @Alderamin

   Ja, du hast völlig Recht. Kein Material hält einen solchen Aufprall aus. Wie auch kein Material eine derartige Zugfestigkeit hat.

   Aber wir gehen davon aus, das es ein Material geben wird mit einer solchen Zugfestigkeit die nötig ist. Und dieses Material hat dann auch genug Festigkeit den Impact abzuhalten.

   Wobei ich bis 4000m/s durchaus noch mit Panzerstahl oder Reaktivpanzerung auskommen würde. Der muss solche Belastungen heute aushalten(Stichwort Hohlladung).

   Und die ISS als Beispiel für die Problem heran zu ziehen kommt ungefähr dem vergleich nahe sich mit einem Papiertaschentuch statt einer kugelsicheren Weste zu schützen.

   Ein 10m durchmessendes Stahlseil mit 36.000km Länge wiegt 22.053.980.428t. Eine 10m Stahlplatte kannst du auch mit einem 1kg Brocken mit 10km/s nicht durchschlagen. Es würde allenfalls eine Delle geben, vieleicht Material ausschmelzen. Ich bin jetzt zu faul die Energie auszurechnen und mit der Masse die verdampft gegen zu rechnen. Aber ich weis was Railguns ungefähr können, diese nutzen die selben physikalischen Gegebenheiten und Formeln. Das Material verformt sich aufgrund der Masseträgheit nur wenig, die Energie wird nahezu komplett in Wärme umgesetzt. Das macht es einfach, solche Partikel abzuwehren.

   Wenn wir hypotetisieren, das wir in der Lage sind solche Konstrukte zu bauen und auch ins All zu bringen, sind Partikel die da rumfliegen nicht mehr gefährlich sondern lästig. Weil man Mehraufwand treiben muss sie zu handlen. Der Mehraufwand ist aber minimal im Vergleich zum Gesamtaufwand.

   Übrigens, der Cowboypräsident der USA (Reagan) hat mit seinem SDI-Projekt Partikel von über 100gr auf 50km/s beschleunigt abgeschossen. Man weis also recht gut was dabei passiert. Vieles basiert dabei auf der Superkavitation, einem speziellen Schockwelleneffekt. Der kann auch in der Luft genutzt werden, benötigt aber exorbitant hohe Geschwindigkeiten. Dann bildet sich ein Vakuum um den Flugkörper und dann kann er weiter beschleunigt werden.

   Man weis also recht gut, was sich da abspielt, welche Energie frei wird, wie man es theoretisch abwehren könnte. Praktisch wird alles zu schwer um es ins All zu bringen mit heutigen Techniken. Aber wir reden ja von einer Zukunft in der wir 22 Billionen t Material ins All bringen müssen.

   Ich bin kein Astronom, auch wenn ich inzwischen ein Teleskop habe und mich dafür interessiere. Aber ich bin Ingenieur der sich mit Maschinenbau und Elektrotechnik gut auskennt. Und der Wissen muss was das Material abkann und was nicht.

   Eine Atombombe wird man zb mit 50m Erde und einem drehgelagerten Bunker abwehren. Ich vermute mal das du die nicht mal ansatzweise vorstellen kannst ein Gebäude zu bauen, das im Zentrum einer ballistischen Nuklearwaffe mit 1Mt sitzt und das überlebt. Ich wohne aber nur wenige km weg von einem solchen Bunker. Und der ist schon 50 Jahre alt. Was ist also ein Teilchenaufprall von 4km/s gegenüber einer Atomexplosion. Welche Geschwindigkeit bekommen die Uranbrocken dieser Bombe? Beim Zünden wird nur 5-10% des spaltbaren Materials umgesetzt, dann treibt die Explosionswucht den Rest so auseinander, das er nicht mehr spaltet. Ein Teil verdampft, ein Teil ist aber so beschleunigt das er davon fliegt vor der Hitzewelle.

   Nein, wenn wir jemals in der Lage sind einen solchen Aufzug zu bauen, brauchen wir uns um die Teilchen da draussen keine Gedanken machen. So wie du dir keine Gedanken um Bienen machst, wenn du Auto fährst. Ich mache mir da allerdings einiges an Gedanken, ich fahre öfters Motorrad. Hummel auf Brust…aua. Du nimmst einfach ein Stück Glas und die Hummel ist Brei. Und wenn Glas zu schwach wird, nimmt man durchsichtiges Aluminium.

   In dem Sinn
   schönen Abend noch

9. #9 chefin

   17. Dezember 2015

   Nachtrag: wenn ich visuell sage meine ich auch Visuell. Radar funktioniert bei vielen Materialien nicht. Vorallem Leichtbaustoffe wie im Raketenbau. Kevlar, Schaumstoffe, einige Kunststoffsorten.

   Visuell hingegen am Computer kann dir Reiskörner auf einem Förderband erkennen und mit 1/10000s Luftimpulsen aus dem Band schiessen. Und das bei ca 3t/h Materialdurchsatz auf dem Band. Die Körnchen werden dazu vereinzelt und mittels Kamera erkannt und mit genauer Zeitverzögerung weggeschossen.

   Sowas würde man also Visuell machen, wenn man im All ist. Radar muss man hier auf der Erde benutzen, weil sonst die Lufthülle dich ausbremst. es ist aber nur eine Krücke. Überall wo es Visuell machbar ist, wird es auch gemacht. Vermutlich nimmt man dann Infrarot, da Erdnahe Teilchen im Erdschatten dann wie Leuchtboien wirken, wenn sie aus der Sonne kommend aufgeheizt sind.

10. #10 Chef

    31. Dezember 2015

    JA aber für eine Reaktivpanzerung oder Panzerstahl ist zu schwer, wir brauchen eine Tiberiumpanzerung! Sie muss auf jeden Fall wie du sagst einer Railgun und einer Atombobe standhalten wenn die Marsianer uns angreifen.
    Tiberium gibt es aber nur auf dem MArs.
    Da die MAsrsianer aber nur Gatlings haben und keine Railguns werden sie die Reaktivpanzerung nicht durchdringen können.
    Da im Weltall die Zeit langsamer vergeht wird das Seil jeden IMPACT überstehen! Ein Laserschuss fliegt mit 500m/s somit wird es schwer für einen direkten IMPACT durch die Tiberiumpanzerung.
    Wenn der Seilquotient onehin mit 3 Distendiert wird und quergeflochten und am Ende mit Goldstaub eingesprüht wird kann nicht mal ein Komet ihn IMPACTieren. Selbst wenn die Erde destroyed wird steht das Tiberiumseil immernoch wie eine eins.
    Ich hab auch keine Ahnung von Astronomie. Ich bin ebenfalls nur Ingenieur.
    Aber seit Big Bang Theory is das eh wieder inn.