Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

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Pro&Contra
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Pro&Contra » Sa 26. Aug 2017, 23:11

Und dann. Was karren wir dann in den Weltraum? Atommüll?
Wenn ich nicht antworte, dann habe ich entweder keine Lust oder deine Argumente sind Unsinn.
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Cat with a whip
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Cat with a whip » Sa 26. Aug 2017, 23:13

Papaloooo hat geschrieben:(16 Aug 2017, 06:25)

Auch Kohlenstoffröhrchen sind noch um den Faktor 10 zu schwach. Hier muss also noch kräftig nachgebessert werden.
Mit den Kohlenstoffröhrchen kommt man genau in die Größenordnung der notwenigen Reißlänge.
Man muß bedenken dass mit dem Erdabstand zunächst die Reißlänge bis zum geosynchronen Orbit wächst. Das begünstigt ja das Vorhaben.

Das zumindest im Artikel beschriebene Material besitzt bei 1G eine Reißlänge von 5000 km und erfüllt damit theoretisch die Bedingung.
In 5000 km über der Erdoberfläche also 11370km Erdmittelpunktsabstand beträgt die Schwerebeschleunigung nur noch 0,31 G. Dort oben ist die Reißlänge auf 15.000 km angewachsen.
Auf halben Abstand zur geosynchronen Bahn in 21000 km sind es nur noch 0,09G und die Fliehkraft ist -0,01G mit Resultat 0,08G, d.h. Reißlänge 62000km. Dort beginnt bereits die mit dem quadrat zunehmende Fliehkraft in nennenswertem Umfang die umgekehrt quadratisch abnehmende Schwerebeschleunigung als Entlastung des Seils zu wirken.
Auf geosynchroner Bahnhöhe heben sich die Kräfte auf und die Reißlänge ist quasi unendlich.
In 100.000 km Erdabstand ist die Erdbeschleunigung mit 0,023 G bereits für Abschätzungen vernachlässigbar und die Reißlänge resultiert vor allem durch die Fliehkraft des noch nicht weiter bestimmten Gegengewichts.
Hier hat das jemand für ein Band aus Graphen mit 5600km Reißlänge aufintegriert:
https://de.wikipedia.org/wiki/Weltrauml ... umlift.PNG
Was zunächst Paradox erscheint: Das konstruierte Seil wird auf Höhe der geosynchronen Bahn durch die nach unten und oben aufaddierten Seilkräfte am stärksten belastet und muß dort den größten Durchmesser aufweisen obwohl dort eigentlich die Reißlänge unendlich ist. Von der Erdoberfläche aus gesehen ist so ein Weltraumliftseil also zunächst dünn, wird bis 42.000km Höhe immer dicker und wird dann wieder bis zum Ende des Gegengewichts in Erdferne dünner.
Die geringste Dicke wird gerade mal durch die Nutzlast limitiert.
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Cat with a whip
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Cat with a whip » Sa 26. Aug 2017, 23:19

Pro&Contra hat geschrieben:(27 Aug 2017, 00:11)

Und dann. Was karren wir dann in den Weltraum? Atommüll?

Na Satelliten für Kommunikation und Fernaufklärung, Weltraumrteleskope und Raumfahrtsonden zu geschätzt 1% der bisherigen Transportkosten pro Kilogramm. Das Kostenargument ist ja der Witz an der Geschichte.
Zuletzt geändert von Cat with a whip am Sa 26. Aug 2017, 23:20, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon MoOderSo » So 27. Aug 2017, 00:40

Cat with a whip hat geschrieben:(27 Aug 2017, 00:13)

Mit den Kohlenstoffröhrchen kommt man genau in die Größenordnung der notwenigen Reißlänge.

Und wenn die Atmosphäre ein bisschen Spannung abbauen möchte? Dann wird aus Kohlenstoffröhrchen ganz schnell Kohlendioxid. Da kann man sich den Rest der Rechnung sparen.
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Papaloooo » So 27. Aug 2017, 09:31

MoOderSo hat geschrieben:(27 Aug 2017, 01:40)

Und wenn die Atmosphäre ein bisschen Spannung abbauen möchte? Dann wird aus Kohlenstoffröhrchen ganz schnell Kohlendioxid. Da kann man sich den Rest der Rechnung sparen.

Das meine ich auch, innerhalb der Atmosphäre während Blitze die größte Gefahr, außerhalb der Atmosphäre Mikrometeoriten.

Denn auch wenn sie von der Erde aus winzig aussehen, selbst ein Kieselstein großer Meteorit der in der Erdatmosphäre verglüht, hat eine enorme Wucht, solange er noch außerhalb der Atmosphäre ist.

So schön das ganze in der Theorie ist, praktisch umsetzen lassen wird es sich nicht!
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Cat with a whip
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Cat with a whip » So 27. Aug 2017, 11:03

Das interessante ist ja diese bekannten Probleme mit konstruktiven Eigenschaften zu umgehen. Grundsätzlich Probleme gibt es nirgendwo, denn gedankliche Lösungsansätze gibt es auch dafür. Das schöne ist ja dass es Leute mit Hirnschmalz gibt die nicht zuerst sagen das geht nicht, sondern die denken wie könnte es denn trotzdem oder anders funktionieren. Das sind auch die Leute die uns den Fortschritt bringen.

Wofür der Weltraumfahrstuhl weniger geeignet wäre wenn er denn mal realisiert würde wäre der Transport von Menschen. Die Dosisleistung der inonisierende Strahlung ist in dem Bereich um die Erde besonders hoch und aufgrund der längeren Verweilzeit würden sich Menschen Dosen im gesundheitlich bedenklichen Umfang einfangen. Die Apollo-Crews sind ja damals duch den van Allen-Gürtel schnell durchgeflogen und haben nur wenig Dosis abbekommen.
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Hans Wurst » Do 12. Okt 2017, 15:26

Papaloooo hat geschrieben:(15 Aug 2017, 12:19)
Zudem lässt sich da mal nicht schnell einem Stück Weltraumschrott oder Satelliten ausweichen.
oder habe ich da einen Denkfehler gemacht?


Kann man schon. Das sieht dann wie vertikales Seilspringen aus, man schwingt das Seil 'einfach' aus dem Weg.


Papaloooo hat geschrieben:(16 Aug 2017, 06:25)
Auch Kohlenstoffröhrchen sind noch um den Faktor 10 zu schwach. Hier muss also noch kräftig nachgebessert werden.


Theoretisch wäre tatsächlich jedes Material denkbar. Es ist halt die frage ob die Taper-Ratio ein annehmbares Ausmass hat, welche bei vielen Milchmaedchenrechnungen aber völlig vernachlässigt wird.


Praia61 hat geschrieben:(26 Aug 2017, 20:49)

Ein Masse muss gegen die Anziehungskraft des Planeten Erde von ihr weg befördert werden.
Dies erfordert eine gewissen Menge von Energie.
Wie das geschieht ist unerheblich, da die aufzubringende Energie gleich bleibt.


Janaja... Es macht schon einen Unterschied:
a) ob der Treibstoff für die zu verrichtende Arbeit mitgeführt werden muss (Vergleiche das Gewicht einer beliebigen Rakete mit dem einer Fahrstuhlkabine)
b) wie sich der Impulsübertrag gestaltet. (Raketenantrieb (im Vakuum) vs. Auto mit Kontakt zur Erde) Stichwort Stützmasse.
c) ob man Energierückgewinnung beim Herunterfahren des Fahrstuhls berücksichtigt
d) ...

- kein Ing.
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Praia61 » Do 12. Okt 2017, 17:00

a.) Ok
b.) Irgendwie unpassend
c.) Ab einer gewissen Länge reißt ein vertikales Seil unter seinem Eigengewicht.
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon SpukhafteFernwirkung » Do 12. Okt 2017, 17:27

Praia61 hat geschrieben:(26 Aug 2017, 20:49)

Ein Masse muss gegen die Anziehungskraft des Planeten Erde von ihr weg befördert werden.
Dies erfordert eine gewissen Menge von Energie.
Wie das geschieht ist unerheblich, da die aufzubringende Energie gleich bleibt.
nein, die fahrstuhlkabine muss nicht auf die 2. kosmische geschwindigkeit beschleunigt werden und zusätzlich dazu fällt der luftwiderstand wesentlich geringer aus. weiter wird das startgewicht drastisch reduziert, weil 90% des gesamtgewichts aus treibstoff besteht, der nun nicht mehr benötigt wird.
echt toll, son inscheniör-diplom :p
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SpukhafteFernwirkung
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon SpukhafteFernwirkung » Do 12. Okt 2017, 18:11

Cat with a whip hat geschrieben:(27 Aug 2017, 12:03)

Das interessante ist ja diese bekannten Probleme mit konstruktiven Eigenschaften zu umgehen. Grundsätzlich Probleme gibt es nirgendwo, denn gedankliche Lösungsansätze gibt es auch dafür. Das schöne ist ja dass es Leute mit Hirnschmalz gibt die nicht zuerst sagen das geht nicht, sondern die denken wie könnte es denn trotzdem oder anders funktionieren. Das sind auch die Leute die uns den Fortschritt bringen.
genau so ist es! :thumbup: früher warnten auch ärzte, der mensch würde sterben, wenn er mittels einer dampflock auf 60 km/h beschleunigt würde. es gibt leider viel zu viel bedenkenträger in wichtigen positionen.
Wofür der Weltraumfahrstuhl weniger geeignet wäre wenn er denn mal realisiert würde wäre der Transport von Menschen. Die Dosisleistung der inonisierende Strahlung ist in dem Bereich um die Erde besonders hoch und aufgrund der längeren Verweilzeit würden sich Menschen Dosen im gesundheitlich bedenklichen Umfang einfangen. Die Apollo-Crews sind ja damals duch den van Allen-Gürtel schnell durchgeflogen und haben nur wenig Dosis abbekommen.

das is sicher ein punkt, der zu berücksichtigen wäre, aber, in abhängigkeit von sonneneruptionen, durchaus lösbar, wenn man folgende punkte beachtet:
1. über die richtige messung der dosisleistung wird seit jahrzehnten diskutiert.
2. über die dosisleistung, die gesundheitliche schäden verursacht, wird seit jahrzehnten diskutiert.
3. raumfahrer sind helden, unterliegen also nicht der überwachung beruflich strahlenexponierter personen.
4. die apollo-crew bewegte sich vielleicht(!) schneller durch den van allen gürtel, nahm aber nicht den kürzesten weg, sondern bewegte sich spiralenförmig da durch.
5. wenn wir schon bei wünsch dir was sind: unser kohlenstoffnanoröhrchenseil ist natürlich supraleitend bei raumtemperatur und mit der fahrstuhlkabine teil eines gigantischen linearmotors, der die kabine auf einige fantastilliarden mm/s beschleunigt.
also einfach ausgedrückt: die fahrstuhlkabine nimmt den kürzeren weg durch den gürtel, muss dabei aber nicht langsamer sein. verweildauer und dosis könnten sogar niedriger sein.

(6.)
(sternzeit 847,3 nachtrag: es gibt theoretisch auch seile, die im erdorbit rotieren und lasten schrittweise auf höhere levels heben. "aufgeladen" werden sie etwa wenn weltraum schrott auf niedrigere levels absteigt (oder payload).)
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Boraiel » Do 12. Okt 2017, 22:41

Ich kann mir nicht vorstellen, dass ich einen Weltraum-Fahrstuhl während meiner Lebzeit betrachten darf.
Welche Höhe ist überhaupt angedacht?
Zeit für mehr Kompetenz.
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Boraiel » Do 12. Okt 2017, 22:47

Völlig unrealistisch in die geostationäre Bahn zu kommen. Das Burg Khalifa ist 828m hoch, wenn wir so einen Aufzug bis 10km Höhe hinbekommen würden, wäre ich schon tief beeindruckt.
Zeit für mehr Kompetenz.
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Hans Wurst » Do 12. Okt 2017, 23:27

Boraiel hat geschrieben:(12 Oct 2017, 23:41)

Ich kann mir nicht vorstellen, dass ich einen Weltraum-Fahrstuhl während meiner Lebzeit betrachten darf.
Welche Höhe ist überhaupt angedacht?


Für gewöhnlich soll das Ding bis zum geostationären Orbit hochgehen. Ansonsten würde das ding runterfallen, oder seine Bahnen um die Erde ziehen. Also so ca. bei 36.000km ist der Schwerpunkt. Wenn man das Gegengewicht zu dem runterhängenden Teil auch mit dem Seil realisiert wird das insgesamt so 144000km lang. Baut man eine Station ans obere ende kann man da sicher ein wenig sparen, wenn beide fest verbunden sind.

Ob ein Lift noch zu unseren Lebzeiten kommt, wage ich auch zu bezweifeln, zumindest hier auf der Erde. Luna- oder Marsgebunden könnte ich mir das schon eher vorstellen, da bei beiden sich das ganze etwas einfacher gestaltet.

Boraiel hat geschrieben:Völlig unrealistisch in die geostationäre Bahn zu kommen. Das Burg Khalifa ist 828m hoch, wenn wir so einen Aufzug bis 10km Höhe hinbekommen würden, wäre ich schon tief beeindruckt.


Das Khalifa ist beeindruckend, aber ein denkbar schlechter vergleich.
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Adam Smith » Fr 13. Okt 2017, 21:25

Cat with a whip hat geschrieben:(27 Aug 2017, 12:03)

Das interessante ist ja diese bekannten Probleme mit konstruktiven Eigenschaften zu umgehen. Grundsätzlich Probleme gibt es nirgendwo, denn gedankliche Lösungsansätze gibt es auch dafür. Das schöne ist ja dass es Leute mit Hirnschmalz gibt die nicht zuerst sagen das geht nicht, sondern die denken wie könnte es denn trotzdem oder anders funktionieren. Das sind auch die Leute die uns den Fortschritt bringen.

Wofür der Weltraumfahrstuhl weniger geeignet wäre wenn er denn mal realisiert würde wäre der Transport von Menschen. Die Dosisleistung der inonisierende Strahlung ist in dem Bereich um die Erde besonders hoch und aufgrund der längeren Verweilzeit würden sich Menschen Dosen im gesundheitlich bedenklichen Umfang einfangen. Die Apollo-Crews sind ja damals duch den van Allen-Gürtel schnell durchgeflogen und haben nur wenig Dosis abbekommen.


Könnte man das nicht abschirmen?
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon SpukhafteFernwirkung » Fr 13. Okt 2017, 21:30

Adam Smith hat geschrieben:(13 Oct 2017, 22:25)

Könnte man das nicht abschirmen?
mit 2 meter wandstärke aus aluminium?
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Adam Smith » Fr 13. Okt 2017, 21:32

SpukhafteFernwirkung hat geschrieben:(13 Oct 2017, 22:30)

mit 2 meter wandstärke aus aluminium?


Wie wär es mit Blei?
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon SpukhafteFernwirkung » Fr 13. Okt 2017, 21:45

Adam Smith hat geschrieben:(13 Oct 2017, 22:32)

Wie wär es mit Blei?
in der raumfahrt rechnet man mit gleichwerten von alu. warum weiß ich nicht, ich hab ja keine ahnung. nicht jede art von strahlung wird von jedem material gleich gut absorbiert. selbst wenn man mittig in die treibstofftanks einen schutzraum einbauen würde, würde das nicht die strahlung vollständig abschirmen...
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Ein Terraner » Fr 13. Okt 2017, 21:47

Adam Smith hat geschrieben:(13 Oct 2017, 22:32)

Wie wär es mit Blei?


Wie verhält sich Bleifolie im Vakuum?

http://www.schneider-ass.de/de/bleifoli ... schutz.htm
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Boraiel » Fr 13. Okt 2017, 23:13

Ein Terraner hat geschrieben:(13 Oct 2017, 22:47)

Wie verhält sich Bleifolie im Vakuum?

http://www.schneider-ass.de/de/bleifoli ... schutz.htm

Sie bleibt wie sie vorher war, würde ich meinen.
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Re: Weltraum-"Fahrstuhl": Revolution für die Raumfahrt?

Beitragvon Cat with a whip » Di 17. Okt 2017, 17:26

Hans Wurst hat geschrieben:(13 Oct 2017, 00:27)

Für gewöhnlich soll das Ding bis zum geostationären Orbit hochgehen. Ansonsten würde das ding runterfallen, oder seine Bahnen um die Erde ziehen. Also so ca. bei 36.000km ist der Schwerpunkt. Wenn man das Gegengewicht zu dem runterhängenden Teil auch mit dem Seil realisiert wird das insgesamt so 144000km lang. Baut man eine Station ans obere ende kann man da sicher ein wenig sparen, wenn beide fest verbunden sind.


Das ist nicht korrekt. Würde der Aufzug im geosynchronen Orbit enden würde er wegen der tiefer liegenden Massen nach unten gezogen. Der Aufzug muß notwendigerweise mit einem Gegengewicht realisiert werden, dieses ist nicht optional.
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