Raumschiffantrieb mittels Teilchenbeschleuniger

Dragonfire schrieb:Du kannst aber auch keinen Verbrennungsmotor mit einem Elektromotor gleichsetzen, nur weil sie beide ein Auto antreiben ^^

Ob es nun ein Dieselmotor, ein Ottomotor, ein Zwei- oder Viertakter ist, es bleib ein Verbrennungsmotor.
Ob du nun deine Ionen durch ein einfaches Eloktromag. Feld oder durch das in einem Teilchenbeschleuniger auf Touren bringst und sie anschließend Neutralisierst ist ja egal, es bliebt ein Ionenantrieb und wie du aus dem Wiki-Artikel lesen konntest hat man schon darüber nachgedacht die Teilchen mit einem Teilchen-/Linearbeschleuniger im Ionenantrieb zu beschleunigen allerdings sind die eben im moment wie gesagt zu groß und ineffektiv dafür.

Was übrigends auch ein interessant wär, so ein Antrieb wie in "Event Horizon – Am Rande des Universums" wo man ein künstliches Schwarzes Loch erzeugt durch das man den Raum faltet, nur den Horror-Quatsch sollten wir weglassen ;)

naja Raumfalten bedarf mehr Energie als wir wohl bis auf weitere Millionen Jahre nutzen können.

Der Ionenantrieb ist wahrscheinlich der Antrieb der Zukunft, trotz des geringen Schubs sind die Geschwindigkeitszuwächse auf die gesamte Reise gesehen enorm! Dazu kommt noch, daß eine Stützmasse mit möglichst hoher Dichte verwendet werden kann, im Gegensatz zu chemischen Antrieben, wo die mittlere Molekülmasse möglichst gering sein sollte. Das Massenverhältnis ist also wesentlich leichter auf einen hohen Wert zu bringen.

paco

Technologie, die eine Reise zum Mars nur noch 40 Tage dauern lässt, könnte schon existieren.

Eine vom früheren NASA-Astronauten Franklin Chang-Diaz gegründete Firma hat einen neuen Raketenantrieb entwickelt, der mittels elektrischer Energie und Magnetfeldern superheißes Plasma ausstößt.Dieser Plasmastrom erzeugt einen stetigen, effizienten Schub, der nur wenig Treibstoff benötigt und mit der Zeit immer mehr Geschwindigkeit generiert.

Der Trip zum Roten Planeten braucht normalerweise ein halbes Jahr. Eine Studie bestätigt, dass die Reise mit dem neuen Antrieb und einer angemessenen Energiequelle nur mehr als einem Monat dauern würde.

Neue NASA-Strategie

Im April wird Präsident Barack Obama Details der neuen NASA-Strategie bekanntgeben. Laut einer Mitteilung des Weißen Hauses wird das Interesse der Organisation auch in Zukunft der Erforschung des Mars dienen:

Demnach werden die Investitionen in neue Technologien „uns helfen, effektiver und günstiger von der Erde in unser Sonnensystem zu reisen und so das Fundament legen für Reisen zum Mond, zu Asteroiden und schließlich zum Mars."

@seti2010

Quellenangaben werden hier sehr geschätzt.

er meint den VASMIR antrieb, der kommt tatsächlich in die Testphase.

nur solange man Reaktoren im Weltrall nicht einsetzt ist eh jede Interplanetare Reise umständlich.

http://www.erkenntnishorizont.de/raumfahrt/antriebe/fusionsantrieb.c.php?screen=800 (Archiv-Version vom 23.02.2010)

Dieser Fusionsantrieb wär auch nicht schlecht zumindest für kurze Distanzen innerhalb unseres Sonnensystems und scheint auch mehr Schub bringen zu können als der Ionenantrieb.

Blos das Fusion noch nicht gebändigt ist und auch noch immer 50 Jahre brauchen wird

@Fedaykin
Dann weist du was anderes als ich. Meines Wissens hat man die Fusion bereits gebändigt und in den Forschungsreaktoren zum laufen gebracht. Man hat lediglich das Problem, das zur Aufrechterhaltung des Fusionsprozesses im Moment noch mehr el. Energie benötigt wird als er abwirft. Nur das es bei einem Fusionsantrieb ja gar nicht darum geht, das er Strom erzeugen soll, die nötige Energie zur Aufrechterhaltung des Fusionsprozesses könntest du auch mit einem konventionellen Atomreaktor wie man sie heute schon auf Ubooten und für Sonden einsetzt zuschießen.

Dann weist du was anderes als ich. Meines Wissens hat man die Fusion bereits gebändigt und in den Forschungsreaktoren zum laufen gebracht. Man hat lediglich das Problem, das zur Aufrechterhaltung des Fusionsprozesses im Moment noch mehr el. Energie benötigt wird als er abwirft
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Genau das nenn ich noch nicht gebändigt, Die Fusion muß ja aufrecht erhalten werden.

Sonst taugt es auch nicht als Antrieb? Da du sonst mehr Masse für Energieerzeugung ect mitnehmen müsstest als dir der Impulsvorteil von Fusionskraft bringt.




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nötige Energie zur Aufrechterhaltung des Fusionsprozesses könntest du auch mit einem konventionellen Atomreaktor wie man sie heute schon auf Ubooten und für Sonden einsetzt zuschießen.
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such mal meine Verlinkte Seite, und schau dir verschiedene Fusionmöglichkeiten an

das naheligenstes wäre IC Fusion, aber auch da dürftest du probleme mit Energiebedarf haben.

Fedaykin schrieb:Genau das nenn ich noch nicht gebändigt, Die Fusion muß ja aufrecht erhalten werden.

Nicht gebändigt heißt bei mir das es ausser in einer Atombombe nicht möglich wäre. Wenn man es kontrolliert und gesteuert ablaufen lassen kann, dann ist es gebändigt. Die Energieeffizienz ist dabei eine andere Geschichte, die ersten Dampfmaschinen waren da auch nicht grad der bringer.
Übrigends musst du bei Ionenantrieb auch mehr als den Treibstoff mitbringen. Da brauchst genauso eine Energiequelle um die Ionen zu beschleunigen. Beim Fusionsantrieb ist eben da genauso, da musst eben Energie für die Einschlussspulen und Co aufwenden, den Schub liefert die bei der Fusion freiwerdende Energie vorallem ist es wohl auch sehr viel Effektiver, die freiwerdene Energie mit einem heißen Plasmastrom abzuführen als zu versuchen mit dem 100 Mio °C heißen Plasma das jede Gefäßwand wegdampfen würde Wasser aufzuheitzen um damit Turbinen anzutreiben.

Nicht gebändigt heißt bei mir das es ausser in einer Atombombe nicht möglich wäre. Wenn man es kontrolliert und gesteuert ablaufen lassen kann, dann ist es gebändigt. Die Energieeffizienz ist dabei eine andere Geschichte, die ersten Dampfmaschinen waren da auch nicht grad der bringer.
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die Sekunden die man das fusionfeuer am Laufen hält dürften kaum reichen zum Erhitzen von WAsserstoff.



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Übrigends musst du bei Ionenantrieb auch mehr als den Treibstoff mitbringen. Da brauchst genauso eine Energiequelle um die Ionen zu beschleunigen.
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das mag sein, aber die Effiziens der Stützmasse wird aber wesentlich besser genutzt, und man hat viel ERfahrung mit Ionenantrieben.


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Beim Fusionsantrieb ist eben da genauso, da musst eben Energie für die Einschlussspulen und Co aufwenden, den Schub liefert die bei der Fusion freiwerdende Energie vorallem ist es wohl auch sehr viel Effektiver, die freiwerdene Energie mit einem heißen Plasmastrom abzuführen als zu versuchen mit dem 100 Mio °C heißen Plasma das jede Gefäßwand wegdampfen würde Wasser aufzuheitzen um damit Turbinen anzutreiben.
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naja WAsserstoff muss sowiso dadurch, das schöne am Fusionstriebwerk es ist nur dann effizient wenn man das Heise Plama hält die Fusion am Laufen hält

schau doch mal wieviel Energie benötigt wird um Fusion am Laufen zu halten bzw zu Zünden.

wie schon erwähnt, die Leute bei NASA ESA und Co sind auch nicht blöd, die Theorien für den Antrieb stehen, aber 50 Jahre dauert es mindestens noch.

Fedaykin schrieb:das mag sein, aber die Effiziens der Stützmasse wird aber wesentlich besser genutzt

Wie kommst du jetzt auf die Idee? Bei Ionenantrieb wird die Stützmasse ionisiert, einfach durch starke Magnetfelder beschleunigt und neutralisiert wieder ausgestoßen.
Beim Fusionsantrieb würde die Stützmasse selbst durch den Fusionsprozess den Schub liefern, man muss nur den Prozess aufrecht erhalten anstatt wie beim Ionenantrieb die komplette Energie für den gesamten Schub liefern zu müssen.

Fedaykin schrieb:naja WAsserstoff muss sowiso dadurch, das schöne am Fusionstriebwerk es ist nur dann effizient wenn man das Heise Plama hält die Fusion am Laufen hält

Du schiebst da eben immer wieder neuen Brennstoff nach das groß der benötigten Energie um den neuen Brennstoff wieder zu Plasma zu erhitzen, während ein Teil des Plasmas als Antriebsschub rausgeht kommt aus der durch die Kernfusion freiwerdenden Energie.

Wie kommst du jetzt auf die Idee? Bei Ionenantrieb wird die Stützmasse ionisiert, einfach durch starke Magnetfelder beschleunigt und neutralisiert wieder ausgestoßen.
Beim Fusionsantrieb würde die Stützmasse selbst durch den Fusionsprozess den Schub liefern, man muss nur den Prozess aufrecht erhalten anstatt wie beim Ionenantrieb die komplette Energie für den gesamten Schub liefern zu müssen.
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kannst du nachschauen , Der Wirkungsgrad von Ionen ist ideal, weil jedes Atom maxima Energie zugeführt wird.


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Du schiebst da eben immer wieder neuen Brennstoff nach das groß der benötigten Energie um den neuen Brennstoff wieder zu Plasma zu erhitzen, während ein Teil des Plasmas als Antriebsschub rausgeht kommt aus der durch die Kernfusion freiwerdenden Energie
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Genau das ist doch momentan das Problem die Fusion bricht zusammen.

ist halt nen ziemlicher Balance Akt.

Fedaykin schrieb:kannst du nachschauen , Der Wirkungsgrad von Ionen ist ideal, weil jedes Atom maxima Energie zugeführt wird.

Was hat einen höheren Wirkungsgrad? Eine Elektroheitzung oder eine Wärmepumpe?

LoN schrieb am 21.03.2010:Was hat einen höheren Wirkungsgrad? Eine Elektroheitzung oder eine Wärmepumpe?

Schlechter Vergleich.
Der Wirkungsgrad ist nur im Bezug auf die verbrauchte elektrische Energie besser. Dass die Wärmepumpe dabei der Umgebung Wärme entzieht, kann bei der Rechnung aussen vor lassen.
Allerdings in deinem Vergleich hinkt genau dieser Punkt.

Ich sehe auch nicht, warum der Fusionsantrieb bei dem aktuellen technischen Stand besser sein soll.

er wäre besser, sofern man eine Kontrollierte Fusion lang genug halten kann un die energiebilanz positiv ist.

nur Momentan ist das ganze noch im Prototypenstadium

magiroth schrieb:Schlechter Vergleich.
Der Wirkungsgrad ist nur im Bezug auf die verbrauchte elektrische Energie besser. Dass die Wärmepumpe dabei der Umgebung Wärme entzieht, kann bei der Rechnung aussen vor lassen.
Allerdings in deinem Vergleich hinkt genau dieser Punkt.

Der Vergleich hinkt überhaupt nicht. Bei einer Heitzung musst du die ganze Energie aufbringen um das Wasser zu erwärmen. Das ist genauso wie beim Ionenantrieb, da musst du auch die ganze Energie um die Teilchen zu beschleunigen und einen Schub zu erhalten aufbringen.
Eine Wärmepumpe sorgt für einen Wärmetransport und erzeugt nicht die Wärme selbst, genauso wie es mit einem Fusionsantrieb wäre, man hält nur den Fusionsprozess aufrecht(quasi bei der Wärmepumpe den Wärmetransport), den Schub liefert die Energie aus der Fusion selbst.

Fedaykin schrieb:er wäre besser, sofern man eine Kontrollierte Fusion lang genug halten kann un die energiebilanz positiv ist.

Das ganze soll als Antrieb dienen und da hat ein Ionenantrieb auch keine positive Energiebilanz. Wichtig wär erstmal, das mehr Schub bei gleichem Energieverbrauch erzeugt würde.
So ein Antriebsmodul muss ja nicht erst in 60min von 0 auf 10% Lichtgeschwindigkeit beschleunigen und nebenbei den Energiebedarf von New York decken können um effektiv einsetzbar zu sein. ;)

Eine Wärmepumpe sorgt für einen Wärmetransport und erzeugt nicht die Wärme selbst, genauso wie es mit einem Fusionsantrieb wäre, man hält nur den Fusionsprozess aufrecht(quasi bei der Wärmepumpe den Wärmetransport), den Schub liefert die Energie aus der Fusion selbst.
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Nein , das ist nicht ganz richtig, das Fusionsprodukt muss mittels Magnetfeldern gelenkt werden. Bzw die Fusionenergie dient zum Erhitzen eines Mediums, also ist es ein Themisches Triewerk.

Effizienz bei Triebwerken berechnet sich aber durch die Delta V änderung pro KG Rückstosmasse, und da sind Ioentriebwerke ziemlich unschlagbar



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Das ganze soll als Antrieb dienen und da hat ein Ionenantrieb auch keine positive Energiebilanz. Wichtig wär erstmal, das mehr Schub bei gleichem Energieverbrauch erzeugt würde.
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Wikipedia: Fusion rocket

Fedaykin schrieb:Effizienz bei Triebwerken berechnet sich aber durch die Delta V änderung pro KG Rückstosmasse, und da sind Ioentriebwerke ziemlich unschlagbar

Wikipedia: Ionenantrieb

Austrittsgeschwindigkeit der Ionen (10 bis 130 km/s)

Wikipedia: Fusion rocket
Discovery II concept:

The average exhaust velocity would be 348-463km/s

MTF:

This design would thus be considerably smaller and more fuel efficient due to its higher exhaust velocity (Isp=700 km/s) than the previously mentioned "Discovery II" concept.

http://www.erkenntnishorizont.de/raumfahrt/antriebe/fusionsantrieb.c.php?screen=800 (Archiv-Version vom 23.02.2010)

Die Endgeschwindigkeit, die das Raumschiff erreichen kann, hängt ab von der Ausströmgeschwindigkeit des Treibstoffs (hier die Reaktionsprodukte) und vom Verhältnis seiner Massen bei Triebwerkszündung und Brennschluss (Massenverhältnis), siehe auch Die Raketengrundgleichung. Prinzipiell sollten daher 10% Lichtgeschwindigkeit (0,1c) mit Fusionsantrieb erreichbar sein.