Maximal verträgliche Dauerbelastung durch Beschleunigungskräfte
Hi
Aus Neugier habe ich mich gefragt, wie lange man einen Menschen theoretisch beschleunigen müsste um Lichtgeschwindigkeit zu erreichen.
Die Rechnung ist ganz simpel, indem man Lichtgeschwindigkeit durch die Beschleunigung dividiert (und auf einheitl. Einheiten achtet).
Daher die Frage: Wie hoch ist die dauerhaft verträgliche Beschleunigung für Menschen ?
Abgesehen davon, dass Lichtgesschwindigkeit nicht erreicht werden kann gibt es bestimmt noch weiter Probleme, die in diesem Modell nicht berücksichtigt werden sollen.
Danke
4 Antworten
Hallo,
die maximal verträgliche Beschleunigung beträgt auf lange Sicht (Generationenraumschiff) 1g! Daran sind wir seit rund 2 Millionen Jahren gewöhnt.
Astronauten erlebten beim Shuttlestart eine Beschleunigung von bis zu 4 g und die in Richtung Brust > Rücken, was sich leichter aushalten lässt als die gleiche Beschleunigung in Richtung Kopf > Füße. Das hält man für einige Minuten aus aber dann ist Schluss.
Wie wäre es damit?
Was wir also brauchen, um ein Raumschiff auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, ist ein Antrieb, der am besten konstant 1g liefert.
Wir idealisieren und lassen alle relativistischen und sonstigen Effekte weg. Wir wissen, das v = LG ist, also 300.000 km/s, das sind 1.080.000.000 m/s! v = a*t. a ist gegeben mit 9,81 m/s^2. Dann dauert es also 110.091.743 Sekunden oder 3,49 Jahre, bis die LG erreicht ist.
Jetzt können wir antriebslos durch die Unendlichkeit fliegen. Wollen wir aber irgendwo Halt machen, müssten wir wieder 3,49 Jahre abbremsen, um auf Null zu kommen.
Dann aber kann die Reisedauer nie kürzer als 7 Jahre sein.
Danke für den Stern!
Es bleiben noch genug Probleme: Treibstoffvorrat, ein nicht versagendes Lebenserhaltungssystem, Nahrung (wie konservieren?), Wasser, aber auch z. B. die Gruppendynamik.
Wie verhält sich eine Gruppe von Männern und Frauen, eingeschlossen über Jahre? Gruppenbildung, Machtkämpfe, Balzverhalten, Paarbildung, Problemlösungen (diktatorisch oder demokratisch?). Da gibt es wohl noch keine belastbaren Studien.
Interstellarer Raumflug ist wohl nicht so einfach, wie es uns Filme und Serien weismachen wollen.
300.000 km/s sind 300.000.000 m/s! 1 km entspricht 1000 m. Folglich würde es knapp ein Jahr dauern, bis die Lichtgeschwindigkeit erreicht wäre.
Die falsche Umrechnung kommt wahrscheinlich daher, dass eine Stunde 3600 Sekunden hat. Wenn man 300.000 km/s in km/h umrechnet, dann erhält man 1.080.000.000.
Naja, Jahrmarktattraktionen und Achterbahnen haben so bis zu 4-5 G , wobei 1 G die üblichen 9,81 m/s² Erdanziehung sind.
Folglich kannste mit 45 m/s² rechnen, wenn du die Leute nur "überleben" im Sinne von nicht zerplatzen lassen willst, und nicht auf die Möglichkeit der Ernährung dabei achtest :)
Okay, danke für die Antwort :)
Bei 5g müsste man 70 Tage durchgehend Beschleunigen, das klingt nicht gesund, aber geht nur ums theoretische.
Praktikabler wäre es wahrscheinlich in Etappen zu beschleunigen oder sowas.
Gerne Mehr
Kraft ist Masse mal Beschleunigung !
Dauerhaft aushalten kann man Beschleunigungen bis maximal 6 g (g=9,81 m/s^2). Nimmt man mal 4g für deine Rechnung, dann braucht man mindestens 2h bis man Lichtgeschwindigkeit erreicht hat.
Woher kommen denn deine Daten mit 6g und 4g ?
Außerdem, nehmen wir mal a = 4 * g an, dann hat man (ohne relativistische Effekte) nach 2Stunden eine Geschwindigkeit von
v = a * t = 4 * 9,81 * 3600 * 2 = 282528 m/s, und dies ist weniger als ein tausendstel der Lichtgeschwindigkeit. Bitte also nicht irgendeinen Quatsch hierhinschreiben.
Danke für die Antwort!
Ich komme bei 4g auf etwa 67d Beschleunigungsdauer.
Kannst du näheres zu den 6g sagen? Wobei hat man das herausgefunden und bei welchen Aktivitäten ist man dauerhaften Beschleunigungskräften ausgesetzt?
Oder hat man einfach gemessen, wie lange Lebewesen in der Zentrifuge überleben?
7g müssen Astronauten in der Rakete beim Start aushalten, auf dauer ist das aber nicht angenehm. Sie "trainieren" das in der Zentrifuge. Bei achterbahnen ist die Beschleunigung meist ca. 4g manchmal etwas mehr.
Ok cool, das geht sogar noch über meine Frage hinaus, und auf diese Weise könnte man 2 Probleme lösen (Muskelschwund & Beschleunigung selbst).
Danke