Frage von Tturnwald, 81

kann ich in der Raumfahrt das swing-by Manöver bis in's unendliche steigern?

Hallo Leute, mir ist bekannt, dass wenn man zu weiteren Planeten will, dies via swing by bewerkstelligt, da dadurch Sprit gespart wird, nun meine Frage, wie oft kann ein solches Manöver gemacht werden, bzw. welches ist dann die Maximalgeschwindigkeit, die dabei dann herauskommt. Im Net bin ich nicht schlau geworden. Danke vorab für eure Hilfe. Lg. Toni

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Marko212, 58

Vorsicht Theorie:

Solange bis das Objeckt so schnell ist dass es aus der Umlaufbahn geschleudert wird oder diese Kraft halt größer ist als die Anziehungskraft
 des Planeten, Kometen etc..

Kommentar von Tturnwald ,

Ja, dies ist mir schon klar, also habe ich dass dann so verstanden, z.B. ich schieße von der Erde etwas hoch, lasse dies dann 2-3 mal um die Erde kreisen, bis es heraus fliegt, dann zum Mars, dort auch ein paar Mal kreisen und dann zum nächst größeren Planeten ect. Ist dies soweit richtig ? Wenn ja, dann ist beim Jupiter Schluss, oder ? und welche Geschwindigkeit habe ich dann theoretisch ?

Kommentar von Marko212 ,

Es geht um die Masse und um die Umlaufbahn. Die Erde umkreist ja auch die Sonne und die Sonne den Mittelpunkt der Erde. Theoretisch kannst du dein Objekt also bis kurz vor die Lichtgeschwindigkeit bringen (Relativitätstheorie) dann ist es zu groß und braucht zu viel Energie. nur irgenwann macht es halt keinen Sinn mehr denn dein Objeckt fällt irgendwo in den Raum einer Galaxie und die aufgebrachte Zeit steht zu keiner Relation mehr.

Wenn du ein schwarzes Loch benutzt (angenommen die sind schwarz weil das Raumloch großgenug ist um Licht mindestens in eine Umlaufbahn zu bringen) kannst du das benutzen. Jedoch braucht das von außen betrachtet eine Ewigkeit. Also mit Einsteins Theorie und dem Fackt dass es sowieso kein schwarzes Loch nahgenug gibt bleibt wohl nur unser Sonnensystem.

dann sortierst du alle Planeten nach der Anziehungskraft und fängst beim kleinsten an und gehst bis zur Sonne (auch hier wirst du mit deiner Lebensdauer deine Geschwindigkeit nicht mehr messen können). Also es ist möglich es weiter zu treiben aber unnötig und inefizient für die zu erreichenden Entfernungen.

Kommentar von Marko212 ,


ve = Sqrt( vflucht2 + v2 )

Die Formel hab ich dazu gefunden

http://www.bernd-leitenberger.de/swingby.shtml

Und wie du alles genau berechnest, herleitest findest du in dem Link


Kommentar von Tturnwald ,

Geil, danke, ne ich dachte eigentlich daran, sagen wir mal, wenn alle Planeten ziemlich günstig stehen ( wie bei der Voyager Mission ) z.B. dann könnte man ein Objekt so wie Du es beschrieben hast ( ohne die Sonne ) auf gut 1/2 der Lichtgeschwindigkeit bringen und das in ziemlich kurzer Zeit. Also sollte es doch eigentlich möglich sein, sagen wir wir nehmen eine Raumsonde mit einer Nuklearbatterie ( Lebensdauer 50 Jahre ca. )  dass man dann mit dieser Sonde theoretisch in die nächste Galaxie kommt. So dachte ich es mir zumindest und da ja die Voyager Sonden immer och funktionieren und man deren Funksignal auch noch empfangen kann, sowie auch auslesen, denke ich mir halt, dass es mit der heutigen Technik doch möglich sein sollte sagen wir z.B. zum Beteiguze zu fliegen, oder einen näheren Planeten, und unsere Kinder hätten dann Bilder, bzw. Daten von dort, glaubst Du das so etwas ginge ?

Kommentar von Marko212 ,

Also mit 0,5 der Lichtgeschwindigkeit bezweifel ich da das Objeckt ja größer wird und somit auch eine größere Trägheit hat. Außerdem wird es wahrscheinlich überdimensionale Rechenarbeit für die Flugbahn raus aus unserer Galaxie und rein in die nächste. Wenn man dann von dortigen Planeten Bilder machen möchte muss man auch noch in die Nähe des Planetens oder bei der Geschwindigkeit abbremsen und in die Umlaufbahn.

Allerdings werden das nicht unsere Kinder sein die die Fotos sehen denn der nächste Fixstern ist schon 4,36 Lichtjahre entfernt und mit 0,5 Lichtgeschwindigkeit in eine andere Galaxie? wird zulange brauchen:)

Kommentar von Tturnwald ,

stimmt,  jedoch nur mal angenommen, wir haben in unserem Sonnensystem unsere ) Planeten ( ich zähle Pluto noch immer dazu ), also auf welche theoretische Geschwindigkeit würde ich da kommen, wenn ich alle 9 oder 8 Planeten absausen würde ? Also ich meine wenn ich von der Erde starte, dann zum Merkur oder Venus, von dort zur Sonne und dann sagen wir mal Jupiter, weil bremsen tut doch nur der Sonnenwind und die Gravitation der einzelnen Planeten, wenn ich das richtig verstanden habe.

Da wir ja keine schwarzen Löcher in der Nähe haben ( zum Glück ) bleiben uns nur die Planeten. So wie ich mir das vorstelle brauche ich für eine sehr hohe Geschwindigkeit in unserem Sonnensystem ca. 15 - 20 Jahre, damit ich das Maximum heraushole, oder ? Weil es wird ja nicht reichen die Sonde einmal um den Planeten kreisen zu lassen, oder ?

Sorry, aber ich kenne mich da zu wenig aus.

Im Grunde geht es mir darum, welche Umlaufsgeschwindigkeit bzw. Maximalgeschwindigkeit ich dabei erreichen kann, ohne das etwas kaputt geht ?

und warum, soll das Objekt größer werden ? Es würde doch nur größer werden, bei Lichtgeschwindigkeit, da man unendlich viel Energie hineinstecken müsste, oder ?

Kommentar von Marko212 ,

Nein bei Lichtgeschwindigkeit ist das Objeckt unendlich groß (daher auch unendlich viel Energie) wachsen tut es kontinuirlich. Auch die Zeit spielt eine Rolle denn diese verkrümmt sich auch (muss schon beim GPS System mitberechnet werden). Also ich finde keine einfache Gleichung und auch die NASA benutzt Supercomputer dazu. Die Gravitation gibt es überall und bei dieser Distanz muss auch die unserer Galaxie und eventuell (glaube aber nicht) auch die der Nachbarsgalaxie mitberechnet werden. Auf dem Weg nach draußen gibt es auch noch unzählige Planeten die entweder für Geschwindigkeit sorgen können oder in der Flugbahn sind. Ich bezweifle es zwar und lehn mich weit aus dem Fenster aber eventuell ist am Rand der Galaxie mit diesem Effeckt 0,5 des Lichts möglich was aber die Geschwindigkeit beim Austritt des Sonnensystems angeht bin ich überfragt.

Kommentar von Tturnwald ,

OK, das reicht mir, weil auf ein fast gleiches Ergebnis bin ich bei meinem Gedankenspiel auch gekommen, Weil wenn wir das Sonnensystem verlassen, dann gibt es fast nichts was eine Sonde bremsen kann, so dass die Geschwindigkeit fast gleich bleibt, also sich nur geringfügig verlangsamt. Habe auf jeden Fall vielen Dank für die gute Ausführung, bin nun um einiges schlauer als zu vor. Tausend dank und Lg. Toni

Kommentar von Marko212 ,

War mir ein Vergnügen:) LG Marko

Kommentar von Marko212 ,

640 ± 150 Lichtjahre ist die Entfernung von Beteigeuze (laut Wikipedia) bei 0,5 der Lichtgeschwindigkeit sind das 1280 Jahre zu reisen ...leider:)

Kommentar von Tturnwald ,

bis dahin wird er wahrscheinlich schon explodiert sein. grins. Nee, Beteigeuze war nur ein Beispiel an Planet, welcher mir eingefallen ist, der in einem anderen Sonnensystem ist.

Kommentar von Marko212 ,

Ja und wenn man zur nächsten Galaxie reisen will braucht man allerdings länger ...warte kurz... 2,5 x 10hoch6 Lichtjahre

Und diese Galaxie (Andromedagalaxie) hat schon einen Durchmesser von 100.000 Lichtjahren.

Kommentar von Tturnwald ,

Ja, das war mir bekannt und das in weit entfernter Zukunft beide Galaxien kollidieren kenne ich auch. Ich habe dann halt einfach mal mein Gedankenspiel ein wenig erweitert und dieses auf Galaxien angewandt bzw. auf einzelne Sterne / Planeten ect. und ging dann die Rechnung bei mir nicht mehr auf. Aber egal, nun kenne ich mich dank Dir wieder aus. Vielen Dank nochmals und Lg. Toni

Kommentar von Tturnwald ,

die Seite ist wirklich sehr gut beschrieben, habe vielen dank

Antwort
von Roderic, 23

Theoretisch ja. (Zumindestens steigern - wenn auch nicht bis ins unendliche)

Praktisch würde eine Sonde mit einer Geschwindigkeit ab 20 km/s das Sonnensystem verlassen. Und im interstellaren Raum dürfte es schwierig werden, einen weiteren Planeten zu finden und dann auch noch exakt im richtigen Winkel und Abstand zu treffen.

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