Riesiger Teilchenbeschleuniger um die Erde um Raumschiffe nahe Lichtgeschw. zu bringen?

8 Antworten

Hallo, 

je näher man der LG kommt, desto mehr Energie muss aufgewendet werden, um einen Körper (Raumschiff) noch um den Bruchteil eines Prozents weiter zu beschleunigen. 

Der Teilchenbeschleuniger müsste also nahezu unendlich lang werden und unendlich viel Energie erzeugen (umwandeln) können. Das aber ist physikalisch und technisch unmöglich. 

Außerdem hätte man das Problem, ein Raumschiff am Zielort wieder von LG auf Null bzw. Orbitgeschwindigkeit abzubremsen; da wäre noch einmal der gleiche Energieeinsatz gefragt. 

Wenn wir uns aber mit geringeren Geschwindigkeiten zufriedengeben (und die bemannte Raumfahrt wird für viele Hundert oder Tausend Jahre nur innerhalb des Sonnensystems stattfinden), ist so ein Beschleuniger eine tolle Sache - vom Prinzip her. 

1. Grundsätzlich mal ist eine Kanone besser als eine Rakete. Eine Kanone setzt im Bruchteil einer Sekunde - bevor die Schwerkraft wirken kann - die komplette Energie frei und überträgt sie an das Geschoss. Dieses, bzw. das Raumschiff, brauchte keinen Treibstoff den irdischen Gravitationstrichter hinaufzuschleppen. Jule Verne hatte ja die Idee. Nachteil: Die Beschleunigung ist von keinem menschlichen Wesen auszuhalten. 

2. Die Rakete beschleunigt langsam, wird dann immer schneller, muss aber auch den vorletzten Tropfen Treibstoff dafür einsetzen, den letzten Tropfen - und die Nutzlast - so weit an den Rand des Gravitationstrichters zu bringen, dass die Nutzlast von da ab "frei" fliegen kann, weil sich der Trichter immer weiter abflacht. Theoretisch endet er nie, aber praktisch schon kurz hinter dem Mond. 

3. Ein Teilchenbeschleuniger, dessen Pläne wohl schon auf Ziolkowski zurückgehen, wäre also beschleunigungstechnisch zwischen Kanone und Rakete angesiedelt und würde entweder im Erdorbit stationiert oder, noch besser, auf dem atmosphärelosen Mond. Von dort könnte man Mineralien und Treibstoff in eine Erdumlaufbahn schießen, sie dort „abfangen" und Raumschiffe betanken. 

4. Dieser elektromagnetische Katapultantrieb funktioniert wie ein Transrapid. Die Nutzlast braucht keinen eigenen Treibstoff und die Energie für das „Lunatron" (so wurde es in der frühen Literatur mal genannt) käme aus einem Kernreaktor oder direkt von der Sonne. 

Elektrisch geladene Drahtspulen erzeugen Magnetfelder, welche die Nutzlast beschleunigen. Diese heute "Massentreiber" (Mass Driver) genannten Teile könnten Energie in Supraleitern speichern und schlagartig abgeben. Bei einer Länge von 1.000 m könnte nach Berechnungen der NASA ein 20 kg schweres Objekt bei 80 % Energieeffizienz auf fast Erd-Fluchtgeschwindigkeit beschleunigte werden (rund 10,5 km/s von nötigen 11,2 km/s). Wir brauchen aber 300.000 km/s - und auch noch für schwerere Objekte. 

Ein Massentreiber könnte aber auch als „Startkatapult" für einen Erdstart benutzt werden - natürlich bei sehr viel langsamerer Beschleunigung. Aber im Vakuum wäre das Teil natürlich besser aufgehoben. 

Man könnte ein Raumschiff z. B. vom Mond starten und andere Planeten und Monde, Asteroiden und Kometen anvisieren. Vorteile: Fester Boden, Vakuum, Sonnenlicht, geringere Fluchtgeschwindigkeit als von der Erde. Für einen bemannten Einsatz brauchte man aber trotzdem extrem lange Beschleunigungsstrecken, um die Belastung gering zu halten. 

Selbst bei bestmöglicher Ausnutzung der vorhandenen Technologie sind die Schwierigkeiten enorm, aber wohl lösbar, hier aber nur für kleine Geschwindigkeiten (im Vergleich zur LG), wie sie die planetare Raumfahrt benötigt. 

Bregenzende Faktoren sind die extrem hohen Beschleunigungen bei den kurzen Katapultlängen, die Genauigkeit der Fertigung und natürlich die Naturgesetze, die ein Erreichen der LG unmöglich machen und schon die Annäherung an die LG erschweren.

Für den interstellaren Flug gab es mal eine Ingenieurstudie der „BIS“, der British Interplanetary Society“, das unbemannte „DAEDALUS“-Projekt, welches Mini-Wasserstoffbomben! als Antrieb nutzt. Ziel: Ein Vorbeiflug an Barnards Stern in 6 LJ Entfernung. Erreichbare Geschwindigkeit rund 12 % LG und zwar fast vier Jahre nach Start. Flugzeit einfache Strecke: Etwas über 50 Jahre! 

Es war wohl bisher die am besten ausgearbeitete Studie zum Thema „Interstellarer Flug“. Aber 36.300 km/s gegenüber 300.000 km/s! OK, besser als nicht aber eben nicht genug! 

Du siehst, ganz so einfach ist die Sache nicht. Der Beschleuniger wäre für Flüge durchs Sonnensystem aber durchaus machbar, wenn wir erst einmal schneller und billiger in den Orbit kommen könnten (für den Zusammenbau) und vielleicht sogar auf dem Mond eine Industrie aufbauen würden. 

Um einen Menschen zu beamen, bräuchte man die Energie der gesamten Milchstraße! (M.Kaku)

So sieht das heute aus.

Ich vermute mal, um ein solches Gerät um die Erde zu betreiben reichen alle Kraftwerke dieser Welt nicht aus.



dAs wäre Technisch nicht möglich außerdem würde sebst  die lichtgeschwindiegkeit nichts bringen da zb bewohnbare wewlten zb mehr als 50 Lichtjahre weit weg sind und  so nciht ereichbar war die grundlage für so ein großes Objekt Fehlt..

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lg

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