Frage von Ichmichi, 103

ist es möglich ein kabel vom erde zum mond zu spannen?

Antwort
von ramay1418, 29

Theoretisch ja und technisch in Zukunft mit Hilfe der Nanotechnik eventuell möglich. Es ist fast wie immer: Gibt es kein naturwissenschaftliches Hindernis, also kein Naturgesetz, das die Anwendung verbietet, kann ein Projekt mit großerWahrscheinlichkeit irgendwann ingenieurmäßig umgesetzt werden. 

Mittlerweile gibt es ja auch ernsthafte Überlegungen, die Idee des von Ziolkowski schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts angedachten und in den Fünfziger Jahren des letzten Jahrhunderts wiederbelebten Fahrstuhls von der Erde zu einem stationären Orbit zu verwirklichen. 

1979 wurde die Idee von Arthur C.Clarke in seinem Science-Fiction-Roman "Fahrstuhl zu den Sternen" beschrieben. 

Zum ersten Mal rückt diese Idee jetzt durch die Nanotechnik näher an den Bereich des technischen Machbaren heran. 

Da gibt es Überlegungen zu Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT, Carbon Nano Tubes, leider mit extrem schnell abnehmender Reißfestigkeit bei zunehmender Länge), Dyneema (mit einer bisherigen Reißlänge von 400 km) oder Graphen (mit einer Zugfestigkeit, die 436mal größer als die von Stahl ist und einem Schmelzpunkt von 3.700 °C - immerhin gab es für die Entdeckung 2010 den Nobelpreis). 

Die technischen Probleme sind enorm - und werden vielleicht erst im nächsten Jahrhundert gelöst. 

Bis zum Mond wird es allerdings noch ein paar Tage länger dauern. Ein freischwebendes Kabel wäre evtl. schon eher möglich, also nicht an Erde und Mond "angebunden", sondern nur von Orbit zu Orbit. 

Es ist also wie beim Klößeessen: Immer einen nach dem anderen. Bauen wir doch erst einmal den Fahrstuhl in den Orbit. Damit ließen sich die Startkosten pro kg Nutzlast nach Berechnungen auf ca. 100 € drücken. 

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 14

Da der Abstand zwischen Erde und Mond sich unablässig ändert (elliptische Umlaufbahn), muß das Kabel dauernd kürzer und länger werden, wenn es gespannt bleiben soll.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AMoon%27s\_orbit\_-\_Variation\_of\_dis...


Über die hierfür notwendige Technologie verfügt vermutlich weltweit nur eine einzige deutsche Spezialfirma:

https://de.wikipedia.org/wiki/Flexi\_%28Unternehmen%29


Die technischen Dimensionen des Projekts übersteigen aber den üblichen Rahmen: Die Aufwickeltrommel muß während jedes Mondumlaufs gut 40000 km Kabel aufnehmen und freigeben und das mit einer geregelten Wickelgeschwindigkeit zwischen Null und ca. 40 m/s in beiden Richtungen. Und das mit äußerst schnell und präzise geregeltem Drehmoment, damit das Kabel nicht reißt. Bei dem Trägheitsmoment, das die volle Trommel haben wird, kein Kinderspiel.

Antwort
von Palladin007, 28

Nein

Der Mond rotiert auch um die Erde, er steht nicht immer über dem selben Punkt.

Es könnte aber bald möglich sein, ein Seil zu einem geostationären Sateliten zu spannen. Aktuell ist die Zugfestigkeit von jedem Material zu niedrig, während das Gewicht zu hoch ist.
Bei Graphen sieht das aber anders aus, das ist deutlich widerstandsfähiger und hat mit einer Zugfestigkeit, die 125x mal höher ist als die von Stahl, die Höchste, die je gemessen wurde.
Allerdings sind die Wissenschaftler damit noch nicht so weit, dass eine so große Menge zusammenhängend produziert werden kann.

Von so einem Sateliten aus wären dann viele weitere Dinge möglich.
Wenn von dort aus weitere Operationen gestartet werden können, muss eine Rakete die Eradnziehungskraft nicht mehr mit dem aktuell enormen Aufwand überwinden.

Antwort
von seogoa, 40

Ein Kabel in der Länge wäre zu schwer um sich selbst zu tragen. Und dieses Gewicht will erstmal auf eine solche Höhe geschleppt werden. Das bekommt man so nicht hin. Und dann gibt es noch unsere Erdrotation zu beachten welche nicht mit dem Mond gleich ist.
Kurz gesagt: Nein es geht nicht

Antwort
von dompfeifer, 6

Das würde zunächst, ungeachtet des gigantischen technischen Aufwandes, auf unabsehbare Zeit am Material scheitern, das eine derartige Zugfestigkeit bietet.

Dessen ungeachtet ließe sich theoretisch ein Seil an der Mondoberfläche "anpflocken", das am anderen Ende lose in die Erdatmosphäre eintaucht. Hier wäre eine Befestigung nicht möglich wegen der Erdrotation.

Antwort
von IchOhneZiel, 25

Ich glaube nicht. Materialtechnisch bekommt man die Entfernung sicherlich hin, aber durch die Rotation der Erde wuerde sich das Kabel aufwickeln. Und das waere kontraproduktiv.

MfG

Antwort
von Ikonos, 24

Grundsätzlich schon!

Allerdings rotieren diese Himmelskörper mir hoher Drehzahl und das auch noch völlig unterschiedlich sodass sich dein Kabel sehr schnell verheddern oder abreißen dürfte~~~

Antwort
von ElPatschino, 31

Nein garantiert nicht. Ich frage nicht mal, warum du das vor hattest XD aber allein aus einigen physikalischen Problemen hervor geht das nicht. (Eigengewicht des Kabels, Rotation). Das Kabel müsste so widerstandsfähig wie Stahl sein, dürfte aber nicht mehr wiegen als ein hauchdünner Faden.

Expertenantwort
von Willibergi, Community-Experte für Schule, 23

Prinzipiell schon, es wäre aber extrem aufwändig und teuer.

LG Willibergi

Antwort
von Harald2000, 27

Dafür gibt es keine Notwendigkeit - aber du kannst es gerne versuchen !.

Antwort
von minaray1403, 29

Theroetisch ja. Praktisch nein.

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