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Ohne Chemie in den Weltraum

51 Beiträge, Schlüsselwörter: Physik, Weltall, Atmosphäre, Raumfahrt, Mikrowellen, Plasma, Space Shuttle, Induktion

Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 17:07
Hallo Community

Hab grad ne Doku über die Geschichte des Space Schuttels gesehen und dabei ist mir eine Idee gekommen.

Man braucht immer eine Trägerrakete. Da diese Art des chem. Antriebs die einzige ist die die Erdatmosphäre wirklich verlassen kann. Plasma/ Ionenantriebe sind ja generell zu schwach.

Meine Idee ist folgende: Man bestückt das Raumschiff einfach mit leistungsstarken Propellern (El. Motor) und beschleunigt stark. Dann sobald die Atmosphäre zu dünn wird nutzt man einfach für die "restlichen Meter" Salzwasser, dass durch starke Erwärmung ausgestoßen wird, um in den Freien Weltraum zu gelangen..... dann könnte man auf Ionenantrieb zurückgreifen...

jetzt stellen sich mir aber einige Fragen z.B:

1. Salzwasser das von einem starken Elmg. Wechselfeld durchsetzt wird müsste doch durch die gelösten Ionen eine Erwärmung verspüren oder ?
2.Wieso gibt es noch keine Kernreaktoren in Raumschiffen ?

3. Mann könnte doch sicherlich auch einfach anstatt der Propeller einfach Luft ansaugen diese ähnlich wie im Düsentriebwerk komprimieren und mit Mikrowellen etc. stark Erhitzen/ teilweise Ionisieren. So müsste sich doch ein höherer Schub erzeugen lassen oder ?

Da es noch etwas dauert bis meine Bestellung von Conrad kommt hoff ich ihr könnt mir vlt. ein paar meiner Fragen beantworten. :)


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 17:25
Dann benötigt dein Space Shuttle ja schon mal 3 bzw. 4 verschiedene Antriebe. Wird ziemlich schwer das Ganze, vor allem die Wassertanks. Außerdem sähe das Space Shuttle mit Propeller ziemlich......uncool aus. Als Astronaut würde ich mit sowas nicht fliegen, schon wegen der Berufsehre.

Meine Empfehlung wäre, storniere die Bestellung bei Con...d, und bestelle statt dessen einen vernünftigen Antrieb auf chemischer Basis.


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 17:34
Chris_XD schrieb:2.Wieso gibt es noch keine Kernreaktoren in Raumschiffen ?
Stell dir mal die Frage weshalb Kernenergie nicht besonders gemocht wird. Dann sollte sich deine Frage ganz schnell beantwortet haben.

Momentan sind die Leistungsausbeuten bei den nichtchemischen Antrieben noch nicht ausreichend.


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 17:45
@Chris_XD

Vergegenwärtige dir erstmal die Geschwindigkeit die man für einen Orbit braucht.

vereinfacht, 7 Kilometer die Sekunde.

So

Dann schaust du mal wie hoch man mit einem Hubschrauber kommt, und welche Geschwindigkeit man hat.

Dann schaust du dir die Raketengrundgleichung an (die ist recht leicht)

und erzählst mir mal wie du das Salzwasser beschleunigen willst.

bzw welche Ausströmgeschwindigkeit bei welchem VErfahren anfällt.

Ich gehe mal davon aus das du nicht Zubrins Nukleare Salzwasserraket meinst.


Weiterhin die Frage wo du das Problem siehst bei Flüssigwasserstoff/Flüssigsauerstoffraketen.


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 17:50
Fedaykin schrieb:Weiterhin die Frage wo du das Problem siehst bei Flüssigwasserstoff/Flüssigsauerstoffraketen.
Das ist doch alles veralteter konventioneller Mainstream-Mist, mit neuer Freier Energie wäre es doch viel cooler, damit könnte man sogar uns Vulkanier beeindrucken...


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 17:57
naja wenn man die Rakete mit Fantasterei antreiben kann würde es klappen


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 17:57
@all danke für die Antworten

hm ok das mit dem Propeller hat sich wohl erledigt... geschwindigkeitsrekord liegt bei ca 900km/h..

das Salzwasser hätt ich mit Mikrowellen und evtl. Wiederstandsheizung erhitzt und somit die Expansion/Austritsgeschwindigkeit zu erreichen.

Bin immer noch am recherchieren ob man das Salzwasser auch durch Induktion erwärmen könnt...


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 18:02
Na welche Austrittsgeschwindigkeit hatte denn Salzwasser durch Microwellenerhitzung?

vor allem welche Energie für die Microwelle schwebt dir vor?


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25.01.2015 um 18:02
Chris_XD schrieb:das Salzwasser hätt ich mit Mikrowellen und evtl. Wiederstandsheizung erhitzt und somit die Expansion/Austritsgeschwindigkeit zu erreichen.
So schnell, wie das Wasser raus sein müsste, kannst du es gar nicht erhitzen. Außerdem ist der Impuls von der Masse und der Geschwindigkeit abhängig, nicht von der Temperatur.


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 18:05
Chris_XD schrieb:Meine Idee ist folgende: Man bestückt das Raumschiff einfach mit leistungsstarken Propellern (El. Motor) und beschleunigt stark. Dann sobald die Atmosphäre zu dünn wird nutzt man einfach für die "restlichen Meter" Salzwasser, dass durch starke Erwärmung ausgestoßen wird, um in den Freien Weltraum zu gelangen..... dann könnte man auf Ionenantrieb zurückgreifen...
Propellerantrieb mit Elektromotoren funktioniert prinzipiell ja schon, allerdings nur solange die Luft nicht zu dünn wird. Und in diesem Fall hat man noch das ganze Salzwasser als Zusatzgewicht.
Chris_XD schrieb:jetzt stellen sich mir aber einige Fragen z.B:

1. Salzwasser das von einem starken Elmg. Wechselfeld durchsetzt wird müsste doch durch die gelösten Ionen eine Erwärmung verspüren oder ?
Ja. Salzwasser erwärmt sich in der Mikrowelle schneller. Die Frage ist eher, woher kommt die Energie für deine überdimensionierte "Mikrowelle"?
Chris_XD schrieb:2.Wieso gibt es noch keine Kernreaktoren in Raumschiffen ?
Aus Sicherheitsüberlegungen. Pläne zum Bau von Raketen oder auch Flugzeugen mit "Atomantrieb" gab es mehr als genügend. Zum Glück hat letztendlich aber immer die Vernunft gesiegt und es blieb bei den Plänen.
Chris_XD schrieb:3. Mann könnte doch sicherlich auch einfach anstatt der Propeller einfach Luft ansaugen diese ähnlich wie im Düsentriebwerk komprimieren und mit Mikrowellen etc. stark Erhitzen/ teilweise Ionisieren. So müsste sich doch ein höherer Schub erzeugen lassen oder ?
Das nennt sich Staustrahltriebwerk. Vor allem Marschflugkörper verwenden dieses Prinzip.

Emodul


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25.01.2015 um 18:07
Chris_XD schrieb:Wieso gibt es noch keine Kernreaktoren in Raumschiffen ?
Man arbeitet immer wieder an Kernreaktorantrieben für Raumschiffe , wie etwa beim Projekt Prometheus :

Wikipedia: Projekt_Prometheus

Auch im Timberland und im NERVA Programm ging es um mit Kernenergie angetriebene Triebwerke .
Auch hatte man (beispielsweise) beim Satelliten Snapshot einen Kernreaktor zur Energiegewinnung für den Ionenantrieb genutzt .

Wikipedia: Snapshot_(Satellit)

Auch die Russen haben an nuklearen Raketentriebwerken geforscht .
Zum Einsatz als Antrieb von Raketen kam es wohl aus ökologischen und politischen Gründen noch nicht .

Zur Stromversorgung von Satelliten wurden schon öfters Kernreaktoren genutzt .


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 18:11
Das nennt sich Staustrahltriebwerk. Vor allem Marschflugkörper verwenden dieses Prinzip.t
Eben , und dabei gibt es ab Geschwindigkeiten von Mach 5-6 schon massive thermische Probleme . Auch hat das Staustrahltriebwerk den Nachteil das es erst ab bestimmten Geschwindigkeiten funktioniert , somit man ein weiteres Starttriebwerk nutzen müsste .

Am Ende ist auch zu sagen das man mit chemischen Raketentriebwerken immernoch weitaus höhere Schub-/ Gewichtsverhältnisse erzielen kann , als mit luftatmenden Triebwerken .


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25.01.2015 um 18:15
@Berlinandi danke für die Links !

also ich würd die Mikrowelle mit Kernenergie antreiben... muss mich nocheinmal in die Thermodynamik einlesen um Aussage über die Energieskala zu tätigen


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 18:19
Ich bin in solchen Sachen wahrlich kein Genie, aber ich frage mich, ob es nicht möglich ist, Wasser unter solch enormen Druck zu setzen, das es ausreicht, wenn es durch eine Düse entweicht damit bis in den Orbit zu kommen! Ich zweifel allerdings daran das es damit möglich ist den Orbit zu verlassen, denn die Fluchtgeschwindigkeit liegt bei 11,5 km/s! Wahrscheinlich gehts nicht aufgrund der enormen Menge Wasser die man brauchen würde, und die wiegt ja einiges!

Eine vllt in 100 Jahren erfolgreiche Theorie könnte der Weltraumlift sein:

Wikipedia: Weltraumlift


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25.01.2015 um 18:20
Berlinandi schrieb:Am Ende ist auch zu sagen das man mit chemischen Raketentriebwerken immernoch weitaus höhere Schub-/ Gewichtsverhältnisse erzielen kann , als mit luftatmenden Triebwerken .
Also das Hauptproblem ist doch eher das, dass man in grosser Höhe einfach zu wenig Sauerstoff in der Luft hat, um ein Staustrahltriebwerk in Betrieb zu halten. Deshalb machen Staustrahltriebwerke in der Raumfahrt auch kaum Sinn (ausser vielleicht kurz nach dem Start).

Emodul


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 18:27
@Chris_XD

das wäre umständlich. Warum einen Kernreaktor für ne Microwelle einsetzten, anstatt direkt das NERVA Prinzip zu verwenden.

aber wie erwähnt was Schubkraft angeht ist das alles schlechter als die Chemische Variante


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 18:33
kammerjäger schrieb:aber ich frage mich, ob es nicht möglich ist, Wasser unter solch enormen Druck zu setzen, das es ausreicht, wenn es durch eine Düse entweicht damit bis in den Orbit zu kommen!
Wasser lässt sich saumäßig schlecht komprimieren, da gibt es bessere Verfahren.
Impuls-Triebwerke basieren auf dem Prinzip der Impulserhaltung, wie der Name schon sagt. Der Impuls wird bestimmt aus dem Produkt von Masse und Geschwindigkeit. Willst du mit wenig Masse einen möglichst hohen Impuls bekommen, musst du sie wahnsinnig hoch beschleunigen. Wie soll das bei Wasser gehen? Plasma lässt sich mit Feldern beschleunigen....aber Wasser?


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 18:34
also ich würd die Mikrowelle mit Kernenergie antreiben... muss mich nocheinmal in die Thermodynamik einlesen um Aussage über die Energieskala zu tätigenext
Einen Kernreaktor als Primärantrieb einer Trägerrakete kannst du aus ökologischen Gründen vergessen . Denn du musst immer damit rechnen das in der Startphase irgentetwas "schief geht" und der Flug abgebrochen ( Selbstzerstörung ) werden muss . Auch kommen die Teile der Trägerrakete auch irgentwann mal runter .


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25.01.2015 um 18:36
emodul schrieb:Also das Hauptproblem ist doch eher das, dass man in grosser Höhe einfach zu wenig Sauerstoff in der Luft hat, um ein Staustrahltriebwerk in Betrieb zu halten. Deshalb machen Staustrahltriebwerke in der Raumfahrt auch kaum Sinn (ausser vielleicht kurz nach dem Start)

Dies ist auch ein Problem der luftatmenden Triebwerke , ändert aber nichts an der Aussage :
Berlinandi schrieb:Am Ende ist auch zu sagen das man mit chemischen Raketentriebwerken immernoch weitaus höhere Schub-/ Gewichtsverhältnisse erzielen kann , als mit luftatmenden Triebwerken


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Ohne Chemie in den Weltraum

25.01.2015 um 18:38
@Peter0167
Ich sag ja, ich bin was das betrifft wahrlich kein Genie! (zumindest bei alternativ Methoden fehlt mir das Wissen und die Fantasie)

Ich bin darauf gekommen weil ich jemanden gesehen habe der eine Flasche wasser umgekehrt auf den Boden gestellt hat und mit einer Pumpe Luft zuführte bis das Ventil nachgab und die Flasche nach oben flog!

Sollte ja auch nur eine Idee sein, anstatt Wasser kann man ja auch Gas nehmen! Ich war mal dabei als eine Kohlensäureflasche (die für Gastronomien, zum zapfen von Bier) umfiehl und auf einem Treppenabsatz landete. Sie war zwar nicht mehr ganz voll, es hat aber gereicht das Sie eine Kühlhaustür durchschlug! Wenn da kein Potenzial dahinter ist... ;)


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