Form und Aufbau eines irdischen Raumschiffs

Ich hab nicht den ganzen Thread gelesen, aber beim überfliegen gesehen das eure Raumschiffe alle nicht "aerodynamisch" designt sind.

Das mag auf den ersten Blick sinnvoll erscheinen da es ja im All keine Luft und nur seeeeehr wenig interstellares Gas /Partikel usw. gibt.

Aber....


Wenn man sich mit c bewegt schaut das ganze ein bisschen anders aus.

1. Wird auch das interstellare Gas ziemlich dicht wenn man mit der richtigen Geschwindigkeit daherkommt (vergleiche Autofahren bei leichtem Regen mit verschiedenen Geschwindigkeiten=> je schneller du fährst desto mehr Regentropfen pro Sekunde klatschen auf die Windschutzscheibe).

und

2. Wird das Schiff beim Flug mit c aus Flugrichtung mit der härtesten denkbaren Gammastrahlung belastet.

In beiden Fällen ist eine "aerodynamische" Form hilfreich/notwendig. Nur sollte es dann eher "gammadynamisch" oder "strahlungsdynamisch" heißen.

Sollte es also irgendwann Reisen mit c (annähernd, richtiges c wird wohl nicht einmal theoretisch drin sein) geben werden die Schiffe wohl extrem schlank und spitz aussehen um günstigere Einfallwinkel für die harte Strahlung und die relativ dichte Materie durch die man sich dann bewegt zu erhalten.

Dadurch das sich das interstellare Gas ab der richtigen Geschwindigkeit genügend verdichtet um spürbar bzw. zum Designproblem zu werden sollten in einem bestimmten Maß auch Techniken wie der Bussard-Ramjet, also Schiffe die ihren Treibstoff während des Flugs einsammeln möglich sein. Zumindest innerhalb der Milchstrasse.

. Wird auch das interstellare Gas ziemlich dicht wenn man mit der richtigen Geschwindigkeit daherkommt (vergleiche Autofahren bei leichtem Regen mit verschiedenen Geschwindigkeiten=> je schneller du fährst desto mehr Regentropfen pro Sekunde klatschen auf die Windschutzscheibe)
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Prinzipell richtig, nurnützt Aerodynamik da auch nicht viel, da Partikel nicht durch die Form umgelenkt werden,


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Wird das Schiff beim Flug mit c aus Flugrichtung mit der härtesten denkbaren Gammastrahlung belastet.
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da hilft eh nur ein Schild

Mir fällt für so ein Schiff die Form der " Discovery " aus 2001 ein.
Kugelförmiger Bereich vorne für Mannschaft, ein längliches Mittelstück für Lager, und weit von der Mannschaft entfernt ein Antrieb der ja auch Atomar sein könnte.
Quasi die selbe Form wie die Event Horizon aus dem gleichnamigen Film. Hatt nur ein paar Ecken mehr . Ok, über den Singularitäts Antrieb reden wir mal nicht, ist ein bisschen zu weit hergeholt denke ich.

Mir fällt für so ein Schiff die Form der " Discovery " aus 2001 ein.
Kugelförmiger Bereich vorne für Mannschaft, ein längliches Mittelstück für Lager, und weit von der Mannschaft entfernt ein Antrieb der ja auch Atomar sein könnte.
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Die war ein REalistisches Design allerdings nur für Interplanetar,

Es fehlten nur die Radiatoren,

Also die Form ist ja da es im All keine Notwendigkeit für einen niedrigen CW-Wert gibt relativ unwichtig.

Ein funktionelles Design welches die Handlungsfähigkeit für Messungen, Beobachtungen, Versorgung mit Energie und Nachschub, sowie im Bereich Schutz und Verteidigung gewährleistet. So blöd es klingen mag, aber ohne eine funktionierende Waffe um wenigstens einen Teil des Mülls und der steinigen Highspeedbröckchen abwehren zu können, möchte ich mir ein wirklich langfristig nutzbares Raumschiff einfach nicht unterjubeln lassen.

Schutzschilde auf Basis von Energiefeldern mögen vielleicht inzwischen im theoretischen Rahmen sein, würden mich aber längst nicht ausreichend beruhigen.

Dazu müsste es wirklich funktionerende Versogungssysteme für Energie, Luft, Frischwasser, Nahrung und Nährstoffe geben. Kammern für einen künstlichen Winterschlaf werden wohl auch nicht ganz so schnell zu realisieren sein.

Von künstlicher Schwerkraft mal ganz zu schweigen... Aber da gibt es ja inzwischen Lösungsansätze.

Im Grunde brauchts erstmal eine künstliche Biosphäre, die sich selbst versorgen und regenerieren kann. Könnte man auch erstmal als Raumstation im Orbit um die Erde testen. Wäre jedenfalls vernünftig... Schön enstpannt 20 Jahre alle Macken aussortieren und das System weiterentwickeln...

Die Antriebsfrage wäre das nächste Thema... Lösung für die Überbrückung großer Distanzen in kurzer Zeit, oder doch lieber eine Variante für ausgiebige Langzeitreisen...

Da scheiden sich dann wieder die Geister... Wahrscheinlich müsste man mehrere Antriebssysteme in einen Rumpf packen und je nach Bedarf verwenden. Voraussetzung Energiegewinnung in ausreichendem Maße... Da kommen wir am Fusionsreaktor nicht vorbei... Mal sehen ob die Franzosen ihren wirklich zum Laufen bekommen.

Den Gedanken an die sog. Nullpunktenergie muss ich auch erstmal sacken lassen. Ich hätte nicht vermutet dass es dazu wirklich eine reale Theorie gibt. Aber siehe da: Wikipedia: Nullpunktenergie

Ich denke wir sollten erstmal überhaupt einen wirklichen Schritt zum Aufbau einer permanenten Lebensmöglichkeit im Weltraum hinter uns bringen, bevor wir dann über das Design unserer Raumschiffe nachdenken. Who knows wer die dann bauen möchte... Da kommt dann wahrscheinlich einiges an Wahnsinn auf uns zu... Opel belebt der Omega wieder neu, nur eben in der neuen Sparte Opel- Raumfahrzeuge ^^...

Das könnte ich mir sehr lustig vorstellen ;-)

Ich finde aber wir sollten dann auch eine Menge ausprobieren und einfach die persönlichen Geschmäcker entscheiden lassen.

Mir würden ja ein paar Anleihen aus Star Trek schon sehr gefallen. Daran hat man sich ja irgendwie sogar schon etwas gewöhnt.

Bewaffnung, Panzerung, Manövrierfähigkeit, eventuelle Schildtechnologie, künstliche Schwerkraft, Selbstversorgung mit Energie, Aufbereitung von Luft und Wasser. Das Schiff müsste gigantisch sein, eben wie eine Raumstation mit Antrieb.

Ohne die Möglichkeit zum Einfrieren der Kolonisten müsste weiterhin eine komplette Infrastruktur mit Sicherheitsdienst, Arbeits-, Unterhaltungs- und Bildungsmöglichkeiten, Krankenhäusern, Beerdigungsmöglichkeiten und Geburtenkontrolle vorhanden sein. Ferner müsste man bei einer Reisedauer von über 100 Jahren noch sicherstellen, dass die Nachkommen derjenigen, die damals aufgebrochen sind, noch in der Lage sind den Erforschungs- und Kolonisierungsauftrag auszuführen.

Ebenso darf die Reisegeschwindigkeit nicht so hoch sein, dass eventuell vorhandenen Objekten im Raum nicht mehr ausgewichen werden kann bzw. diese vor der Kollision nicht mehr zerstört werden können.

Als Alternative könnte die Menschheit ja erst mal mit Raumstationen im Erd-Orbit anfangen, dann die anderen Planeten und Monde dieses Sonnensystems kolonisieren (soweit möglich) und dann kann man immer noch über weitere Expeditionen nachdenken. Außerdem sammelt man so genug Erfahrungen für den Aufbau und dauerhaften Betrieb von Habitaten in lebensfeindlichen Umgebungen.

@Thraxas
du bist jetzt aber bei ner anderen Mission

also eher einer Weltraumarche

Hallo zusammen,
in anbetracht unserer heutigen Technik würde ich versuchen einen Asteroid einzufangen und diesen in der Erdumlaufbahn zu einem Raumschiff umbauen.
Was haltet ihr von der Idee?

@Fedaykin

Das Grundprinzip ist aber nicht verkehrt. Wir müssen eh darüber nachdenken ob wir in Absehbarer Zeit Antriebe für die schnelle Fortbewegung innerhalb unseres Sonnensystems, oder aber Systeme für weite Tiefenraummissionen benötigen.

Schiffe grundsätzlich danach auszurichten der Besatzung die höchst mögliche Überlebenschance zu bieten, halte ich für einen sehr vernünftigen Ansatz.

Man darf nicht vergessen dass wir von Entfernungen sprechen bei denen wir davon ausgehen können dass wir nicht einfach mal eben innerhalb einer Stunde zum nächsten Planeten düsen um nach einer kurzen Kaffeepause wieder zurück zu fliegen.

Denn bei allen Geschwindigkeiten die da so möglich sein können, muss ja auch immer an die Bremsung denken. Ist ja leider nicht so einfach eine Masse die sich erstmal in Bewegung gesetzt hat, im All auch wieder abzubremsen.

Den schönen Impulsantrieb aus Star Trek wird es sicherlich in gewisser Weise irgendwann geben.
Wer sich auf den WARP-Drive freut, wird wohl leider noch ein wenig länger warten müssen...

@factor

Die Idee mit dem Asteroiden ist nicht ganz neu und hat mit großer Sicherheit Chancen ausprobiert zu werden. Allein die Möglichkeit eine gewisse Gravitation vorzufinden, würde die Arbeiten immerhin schon etwas erleichtern.

Leider gibt es keine allgemein gültige Berechnungsgrundlage die uns sagt wie viel Gewicht Asteroid, welche Stärke an eigener Anziehungskraft generiert. Die Zusammensetzungen der Gesteinsbrocken sind leider so unterschiedlich, dass man da nur grobe Richtwerte anwenden kann. Die sind zwar nah an der Realität, aber eine Lücke bleibt doch irgendwo...

Einen Asteroiden hat man auch als Orbit-Basis für den sog. Fahrstuhl ins Weltall vorgesehen. Das Prinzip dieses "Fahrstuhls" ist wahrscheinlich den meisten hier geläufig, ansonsten googelt mal danach. Ist aber nur eine Variante, es gibt auch Ideen das System mit einer konventionellen Raumstation zu betreiben.

Aber zurück zu den Antrieben...

Die Möglichkeit mal eben von der Erde ins nächste Sonnensystem zu fliegen, wird es so schnell nicht geben. Da sind die Entfernungen schon so groß dass wir alleine mit wirklich annähernder Lichtgeschwindigkeit noch mindestens 4,3 Jahre unterwegs wären. Ob Alpha Zentauri einen Besuch wert ist, können wir auch noch nicht sagen.

Aber als Experiment für eine große Expedition mit einem Schiff auf dem wirklich mehrere Generationen leben können, wäre es ein guter Anfang. Da werden sich sicherlich genug Freiwillige finden.

@Fedaykin
Arche trifft es eigentlich ganz gut, anders lassen sich so lange Reisezeiten meiner Meinung nach nicht überbrücken. Zumindest solange man nicht den Warp-Antrieb, Hyperraumsprungtore, Überlichtantriebe, Dimensionsverschiebungsmechanismen oder ähnliches zur Verfügung hat oder in der Lage ist, Menschen ohne irgendwelche Schäden so lange einzufrieren.

Außerdem will man ja einen Planeten erforschen und kolonisieren, dafür benötigt man Personal und Material. Eine Rückkehr ist allein schon wegen der Reisedauer bei Tiefenraummissionen ausgeschlossen.

Einen Asteroiden umzubauen halte ich nur bedingt für tauglich, da ist die Schwerkraft zu gering. Es sollten annähernd erdähnliche Schwerkraftverhältnisse im gesamten Schiff erreicht werden, allein schon um Muskelschwund vorzubeugen und die Kolonisten Einsatzfähig zu halten.
Bei Schwerkraftherstellung auf Rotationsbasis kann außerdem während des Fluges langsam an das Schwerkraftverhältnis des Zielplaneten angeglichen werden, somit fällt die Umstellung für die Kolonisten leichter.

Außerdem müssen ja evolutionäre Auswirkungen berücksichtigt werden. Eine kleine, durch die Entfernung isolierte Kolonie wird sich irgendwann auch genetisch anders entwickeln als die daheimgebliebenen Menschen, so dass eine Rückkehr für die Nachkommen der Kolonisten vielleicht gar nicht problemlos möglich wäre. Zum Beispiel könnten nach mehreren Gernerationen die Nachkommen bei Planeten mit geringer Schwerkraft größer und zierlicher sein, bei Planeten mit höherer Schwerkraft kleiner und kompakter. Ebenso wäre eine Anpassung der Augen, der Haut und der Lungen an die Verhältnisse der Kolonieplaneten denkbar.

@Thraxas

Ja wir werden uns daran gewöhnen müssen zum Teil im All geboren zu werden und dort auch zu sterben. Es wird also irgendwann Generationen geben die eventuell niemals einen Planeten betreten. Sobald es um Distanzen im Bereich von Lichtjahren geht, haben wir schlechte Chancen auf einen "Urlaub" von dem wir mal eben im nächsten Moment eine Rückreise buchen können.

Die Idee mit dem Asteroiden ist trotz allem nicht von der Hand zu weisen. Die Rohstoffe darf man ja nicht außer Acht lassen. Überhaupt ist eine Art von reisender Bergbaukolonie, die einen Asteroiden nach dem anderen auseinander nimmt im Grunde ein logischer Schritt. Auf vielen Asteroiden wird auch Eis vermutet. Nicht jeder langsam herumtreibende Brocken aus Eis, ist auch zum Kometen geworden. Da dümpelt bestimmt genug brauchbares Rohmaterial in der Gegend herum, um auf lange Sicht für die Sättigung der meisten Nachschubbedürfnisse zu gewährleisten.

Wenn man das Schiff in der Form eines großen Zylinders baut, kann man das Steinchen aus allen Seiten fixieren, alles brauchbare herausholen, die Verankerungen wieder lösen und den entleerten Rest ganz einfach in eine Richtung schicken wo er niemandem schadet. Damit würden wir eventuellen Nachbarn auch noch einen Gefallen tun. Am besten wärs natürlich die Klumpen in die nächstgelegene Sonne zu buxieren. Ob da ein Steinchen mehr oder weniger hineinfällt, stört da bestimmt keinen.

Sich selbst versorgenede mobile Kolonien, sind mit Sicherheit eine gute Lösung. Wir müssten sie nur erstmal gebaut bekommen...

Das Grundprinzip ist aber nicht verkehrt. Wir müssen eh darüber nachdenken ob wir in Absehbarer Zeit Antriebe für die schnelle Fortbewegung innerhalb unseres Sonnensystems, oder aber Systeme für weite Tiefenraummissionen benötigen.
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das geht Hand in Hand , entscheidet ist die Erngiemengen die man zur Verfügung hat


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Schiffe grundsätzlich danach auszurichten der Besatzung die höchst mögliche Überlebenschance zu bieten, halte ich für einen sehr vernünftigen Ansatz.
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sicher, wobei der Ansatz Menschen nur wenn Nötig da noch vorrang hat. Für Erkunden Erfoschung sind Sonden klar im Vorteil.


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Man darf nicht vergessen dass wir von Entfernungen sprechen bei denen wir davon ausgehen können dass wir nicht einfach mal eben innerhalb einer Stunde zum nächsten Planeten düsen um nach einer kurzen Kaffeepause wieder zurück zu fliegen.
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brauchst du mir nicht erzählen.




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Denn bei allen Geschwindigkeiten die da so möglich sein können, muss ja auch immer an die Bremsung denken. Ist ja leider nicht so einfach eine Masse die sich erstmal in Bewegung gesetzt hat, im All auch wieder abzubremsen.
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äh, ist gleich der Beschleunigung bzw weniger weil für die Masse sich durch die Beschleunigung verringert hat.



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Den schönen Impulsantrieb aus Star Trek wird es sicherlich in gewisser Weise irgendwann geben.
Wer sich auf den WARP-Drive freut, wird wohl leider noch ein wenig länger warten müssen...
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Die Impulstriebwerke sind nur geschönte Fusionsraketen




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Die Idee mit dem Asteroiden ist nicht ganz neu und hat mit großer Sicherheit Chancen ausprobiert zu werden. Allein die Möglichkeit eine gewisse Gravitation vorzufinden, würde die Arbeiten immerhin schon etwas erleichtern.
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lohnt bei ASteroiden nicht, da brauchst du so große Dinge bevor du nutzen von der Grav. hast.


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Leider gibt es keine allgemein gültige Berechnungsgrundlage die uns sagt wie viel Gewicht Asteroid, welche Stärke an eigener Anziehungskraft generiert. Die Zusammensetzungen der Gesteinsbrocken sind leider so unterschiedlich, dass man da nur grobe Richtwerte anwenden kann. Die sind zwar nah an der Realität, aber eine Lücke bleibt doch irgendwo...
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bedenke das der Mond nur ein Fünftel hat, wiviel kann also ein Gesteinbrocken unter 100 Km³ haben.

@Thraxas
Außerdem will man ja einen Planeten erforschen und kolonisieren, dafür benötigt man Personal und Material. Eine Rückkehr ist allein schon wegen der Reisedauer bei Tiefenraummissionen ausgeschlossen.
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ein Generationenschiff zur Forschung zu schicken ist Recourcenverschwendung, aber ich schrieb schon man sollte sowas nicht ins Blaue schicken.



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Einen Asteroiden umzubauen halte ich nur bedingt für tauglich, da ist die Schwerkraft zu gering. Es sollten annähernd erdähnliche Schwerkraftverhältnisse im gesamten Schiff erreicht werden, allein schon um Muskelschwund vorzubeugen und die Kolonisten Einsatzfähig zu halten.
Bei Schwerkraftherstellung auf Rotationsbasis kann außerdem während des Fluges langsam an das Schwerkraftverhältnis des Zielplaneten angeglichen werden, somit fällt die Umstellung für die Kolonisten leichter.
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sofern die bekannt ist ja,



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Außerdem müssen ja evolutionäre Auswirkungen berücksichtigt werden. Eine kleine, durch die Entfernung isolierte Kolonie wird sich irgendwann auch genetisch anders entwickeln als die daheimgebliebenen Menschen, so dass eine Rückkehr für die Nachkommen der Kolonisten vielleicht gar nicht problemlos möglich wäre. Zum Beispiel könnten nach mehreren Gernerationen die Nachkommen bei Planeten mit geringer Schwerkraft größer und zierlicher sein, bei Planeten mit höherer Schwerkraft kleiner und kompakter. Ebenso wäre eine Anpassung der Augen, der Haut und der Lungen an die Verhältnisse der Kolonieplaneten denkbar.
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eine Rückkehr ist eh nicht mögilch bei einem Generationschiff?

Die Idee mit dem Asteroiden ist trotz allem nicht von der Hand zu weisen. Die Rohstoffe darf man ja nicht außer Acht lassen. Überhaupt ist eine Art von reisender Bergbaukolonie, die einen Asteroiden nach dem anderen auseinander nimmt im Grunde ein logischer Schritt. Auf vielen Asteroiden wird auch Eis vermutet. Nicht jeder langsam herumtreibende Brocken aus Eis, ist auch zum Kometen geworden. Da dümpelt bestimmt genug brauchbares Rohmaterial in der Gegend herum, um auf lange Sicht für die Sättigung der meisten Nachschubbedürfnisse zu gewährleisten.
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nützt uns nichts bei einer Interstellaren Reise? Warum sollte man den ganzen Klumpatsch mitnehmen statt Fertige Rohstoffe



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Wenn man das Schiff in der Form eines großen Zylinders baut, kann man das Steinchen aus allen Seiten fixieren, alles brauchbare herausholen, die Verankerungen wieder lösen und den entleerten Rest ganz einfach in eine Richtung schicken wo er niemandem schadet. Damit würden wir eventuellen Nachbarn auch noch einen Gefallen tun. Am besten wärs natürlich die Klumpen in die nächstgelegene Sonne zu buxieren. Ob da ein Steinchen mehr oder weniger hineinfällt, stört da bestimmt keinen.
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die Leltze Auftankimission wäre irgendwo in der Ortschen Wolke, nur müsste man dabei erst wieder Abbremsen was Erngetisch nur bedingt sinnvoll wäre.

@Fedaykin
Ich denke dabei an eine einmalige Mission pro zu kolonisierenden System. Im Zielsystem müsste erst mal eine ausreichend große wirtschaftliche und personelle Basis für ein weiteres Generationenraumschiff erreicht werden, und das dauert nun mal.
Eventuell können nach einigen Jahren oder Jahrzehnten oder länger noch neue Siedler von der Erde in einem weiteren Transporter nachkommen, aber die bräuchten erst losfliegen, sobald klar ist, dass am Ende der Reise auch tatsächlich eine Kolonie vorhanden ist.

Fedaykin schrieb am 04.05.2011:. Wird auch das interstellare Gas ziemlich dicht wenn man mit der richtigen Geschwindigkeit daherkommt (vergleiche Autofahren bei leichtem Regen mit verschiedenen Geschwindigkeiten=> je schneller du fährst desto mehr Regentropfen pro Sekunde klatschen auf die Windschutzscheibe)
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Prinzipell richtig, nurnützt Aerodynamik da auch nicht viel, da Partikel nicht durch die Form umgelenkt werden,

Umgelenkt nicht, aber der Aufprallwinkel ist soviel ich weiß für die übertragene Energie mitverantwortlich. Je flacher also der Winkel in dem die Teilchen auf die Hülle prallen, desto geringer sollte der angerichtete Schaden sein.

spiel bei den Geschwindigkeiten keine Rolle mehr

Das glaub ich nicht.

Es hätte ein Zigarrenförmige Basis an deren einem Ende eine grosse Halbkugel wäre auf der grossen fläche der Halb kugel sässe der Ionenantrieb im innern der Halbkugel wäre der Reaktor sowie Lebenserhaltungssysteme also wasser und abfallrecycling sowie ein Lager.Im Innern der Zigarren förmigen Basis wären technische Einrichtungen wie Labore,möglicherweise ein Hangar für ein Shuttle,Nahrungsherstellung etc. sowie an der Spitze das Cockpit.Ungefähr um die Mitte der Zigarrenförmigen Basis wäre ein sich stetig drehender grosser Ring am Raumschiff befestigt.In diesem wären die Wohnquartiere,Gesellschaftsräume,Trainigsräume zum Muskelerhalt etc.Durch die Ständige Drehung würde im Innern des Rings künstliche schwerkraft herschen.



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: :::
: Basis ::::::
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: :::::: Halbkugel
: :::
:Ring :

Das glaub ich nicht.
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bei Hohen Relativistischen Geschwindigkeiten wir es fast wie eine Materie Antimaterie reaktion umgesetzt.

es gibt kein Medium was an der Form des Raumschiffes vorbeifliesen kann.