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Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

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Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Frank » 29. Jul 2016, 22:47

http://scienceblogs.de/astrodicticum-si ... zu-werfen/

Wäre der Transport ins Weltall, denn da müsste der Müll ja erstmal hin, denn wirklich so gefährlich?
Kann man den Energieaufwand den auf verständliche Weise berechnen und ist er vertretbar, oder steht in keinem Kosten/ Nutzenfaktor?

Im Grunde ist es doch einfach ein Bremsrakten zünden und der Müll wird irgendwann alleine in die Sonne fallen.
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Pippen » 29. Jul 2016, 23:24

Problem ist wohl die Masse des Müll's und die damit einhergehende Effizienz. Ich gehe zB beim Atommüll davon aus, dass man das schon gern machen und es sicher genug wäre, aber man einfach ausrechnet, dass man 100 Raketen für 2 Reaktoren bräuchte, weil die Stäbe eben ordentlich schwer sind.

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von tomS » 30. Jul 2016, 00:30

Natürlich ist das berechenbar.

Man betrachte der Einfachheit halber zwei statische Gravitationszentren für Erde und Sonne. Eine Rakete der Masse M (inkl. Treibstoff) muss soviel kinetische Energie erreichen, dass die Nutzlast m mit einer minimalen Geschwindigkeit v > 0 über den Gleichgewichtspunkt des Gravitationspotentials hinweg gebracht werden kann.
Gruß
Tom

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Skeltek » 30. Jul 2016, 10:50

Wikipedia hat geschrieben: Earth:
[...]
Average orbital speed
29.78 km/s
(107,200 km/h)
[...]
Escape velocity
11.186 km/s
Man benötigt ein Delta-v von ca 11,18 km/s um dem Gravitationstopf der Erde zu entkommen.
Weitere 29,78 km/s die Orbitalgeschwindigkeit auf 0 zu setzen,damit das Zeug dann einfach "nach unten" fällt ohne einen eliptischen Orbit einzugehen.

Natürlich lassen sich die 29,78 km/s auf fast 0 reduzieren, wenn man mehrere Swing-Bys an Himmelskörpern durchführt, was das Risiko aber erhöht.
Trotzdem wäre es möglicherweise völliger Schwachsinn, wenn man dann 2500-6000 US-$ pro kg Abfall zahlen muss um es allein erst nur in den Orbit hoch zu kriegen, der Weitertransport vervielfacht den Betrag dann auch noch.
Von der massiven Umweltbelastung mal abgesehen wäre Atomstrom ein Vielfaches teurer als Solarstrom oder ähnliches.
Schließlich bringt man ja nicht nur den Müll hoch sondern muss diesen auch noch abschirmen, sichern, in schweren Containern transportieren usw, was die effektive Last pro Preis nochmal verdoppelt dürfte.

Wenn man an den Fässern für den radioaktiven Müll welcher auf der Erde entsorgt wird schon massiv spart, dann hat sicher keiner ein Interesse daran das Zeug sauteuer in den Weltraum zu ballern.
Und wenn es nur ein einziges mal einen Unfall gibt, ist der halbe Planet verseucht...
An Nachhaltigkeit sind nunmal primär die Bürger und nicht die Gewinn-orientierten Unternehmen interessiert.
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von seeker » 30. Jul 2016, 12:55

Statt in die Sonne wäre es wahrscheinlich viel einfacher den Müll in den freien Weltraum auf eine Nimmerwiedersehen-Reise zu schicken, den Voyager-Sonden hinterher. (Dann würden die Außerirdischen, die die Voyager-Sonden vielleicht irgendwann einmal finden, auch gleich wissen, mit was für einer Spezies sie es tun haben... :mrgreen: )
Im Weltall hat es ja Platz genug.

Ich bin da aber bei Skeltek: Viel zu teuer und viel zu gefährlich.
Die Kosten stünden in keinem Verhältnis zur Energiemenge, die man bei der Produktion des Atommülls gewonnen hat.

Gruß
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von tomS » 30. Jul 2016, 13:23

Skeltek hat geschrieben:Man benötigt ein Delta-v von ca 11,18 km/s um dem Gravitationstopf der Erde zu entkommen.
Weitere 29,78 km/s die Orbitalgeschwindigkeit auf 0 zu setzen,damit das Zeug dann einfach "nach unten" fällt ohne einen eliptischen Orbit einzugehen.
Das Video ist nicht ganz korrekt.

Man benötigt nicht als 11.2 km/sec., um der Gravitation der Erde zu entkommen, sondern man benötigt 16.6 km/sec., um der Gravitation der Erde plus der Gravitation der Sonne (vom Erdbahnradius aus) zu entkommen. Allerdings ist das immer noch geringer als die geschätzten 11.2 km/sec + 29.78 km/sec. Erstere sind tatsächlich etwas kleiner, da man der Gravitation der Erde nicht vollständig entkommen muss, sondern nur der Gravitation der Erde bis zu einem endlichen Bahnradius, z.B. Jupiterbahn.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Hohmann-Transfer

Jedenfalls liegen die benötigten Geschwindigkeiten sicher immer in der Größenordnung von einigen 10 km/sec.
Gruß
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von gravi » 30. Jul 2016, 19:59

Vielleicht wäre ein "Weltraumaufzug" eine kostengünstigere Lösung. Den "Dreck" in den Orbit hochgebracht, von dort dann auf die Reise nach nirgendwo geschickt. Jedenfalls finde ich es nicht richtig, den Atommüll einfach irgendwo in der Erde zu verbuddeln.

Wenn das schon so sein sollte, dann ein richtig tiefes Loch "graben", um das Zeug unterhalb der Erdschale zu deponieren. Hier könnte es dazu dienen, die Erdwärme aufrecht zu halten...

Gruß
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Frank » 30. Jul 2016, 21:01

seeker hat geschrieben:.

Ich bin da aber bei Skeltek: Viel zu teuer und viel zu gefährlich.
Die Kosten stünden in keinem Verhältnis zur Energiemenge, die man bei der Produktion des Atommülls gewonnen hat.

Gruß
seeker
Da bin ich aber mal ganz anderer Meinung.

1. Ist der Atommüll schon da und wird sich in Zukunft häufen.
2. Müssen Lagerstätten gefunden werden, bei der man sogar die Plattentektonik mit einrechnen muss , weil das Zeug ja über Mio. Jahre strahlt.
3. Dazu kommt die Bewachung, damit nicht irgendein Vollpfosten damit Unsinn anstellt.
4. Die Erosion der Behälltnisse , die dann auch irgendwann getauscht werden müssen(unter gefährlichsten Umständen).
5. Wird von einer abstürzenden Rakete nicht die halbe Erde verseucht. Da sollte man zuerst mal an die Atom/Wasserstoffbombenversuche der 1950/60er Jahre denken. Diese Verbrechen müssen heutige Generation noch ausbaden.
6. Geht es ja nicht nur um Atommüll,sondern auch noch um andere Abfälle.

Darum sollte man die Kostenstruktur mal genau anschauen. In die Sonne kann da auf keinen Fall viel teurer sein, als mio. Jahre Bewachung und stetige Gefahr :wink:
Natürlich wäre die Lösung überhaupt kein Atommüll mehr produzieren. Allerdings interessiert das 90 % der Welt nicht.
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von seeker » 30. Jul 2016, 23:28

Ich mein langfristig magst du mit den Kosten vielleicht sogar Recht haben, aber wer von den Idioten denkt denn heute schon noch langfristig?
Es wird doch heute meistens nicht viel weiter als bis zur nächsten Wahl oder Hauptversammlung gedacht.

Schau mal hier:
http://de.atomkraftwerkeplag.wikia.com/ ... C3%BCll%3F

Wir reden hier von einigen hunderttausend Tonnen und jedes Jahr kommen eingige tausend Tonnen Atommüll hinzu:
http://de.statista.com/statistik/daten/ ... -laendern/

Eine Tonne in den Weltraum zu schießen kostet mit einer Rakete wie der Ariane 5 wohl etwa 12-20 Milllionen Euro.
400.000 Tonnen x 12 Millionen = 4800 Milliarden Euro
(Leg das mal auf den Strompreis um, dann werden morgen alle AKWs abgeschaltet...)

Und es wären zehntausende Raketenstarts notwendig, eine Ariane 5 kann etwa 10 Tonnen Nutzlast transportieren, allerdings nur in den Erdorbit.
Um in die Sonne zu kommen oder aus dem Sonnensystem raus werden es noch ganz andere Zahlen werden.

Dass dabei einige Starts auch schiefgehen werden kann als sicher gelten, man muss mit etwa 4% rechnen.
16000 Tonnen radioaktiven Abfall über unseren Köpfen verteilen? Das kriegst du schon politisch nicht durchgesetzt.
Bei solchen Zahlen werden Umweltschäden auch schon allein durch den Treibstoff der Raketen relevant.

Gut, man könnte den Müll vorher konzentrieren, das ist teuer und auch mit Umweltrisiken verbunden, aber würde die Menge reduzieren.

Aber unterm Strich denke ich: Nein, die Weltraumtechnik ist noch nicht so weit und ist noch zu teuer. Besser ist es da schon, das Zeugs erst einmal zu verbuddeln und vielleicht haben wir in ein paar hundert Jahren die notwendige Technik oder wir haben bis dahin ganz andere Probleme oder gar keine mehr, weil es uns nicht mehr gibt.

Außerdem kann man radioaktiven Abfall auch durch Bestrahlung so umwandeln, dass Isotope mit geringer Halbwertzeit entstehen, sodass die gefährliche Zeitspanne zurück geht. Aber auch das hat wohl seine Grenzen und ist teuer.

Die beste Lösung wäre natürlich möglicht bald keinen Atommüll mehr zu produzieren - und zwar alleine schon aus Kostengründen!
Und DAS hatte mir damals schon mein Physiklehrer in den achtziger Jahren erzählt, ist also schon lange bekannt.

Der Bericht hier ist wohl auch noch interessant:

Atommüll: Weg! Weg!! Weg!!!
Bloß weg mit dem Atommüll. Doch wohin? Eine kleine Geschichte der Entsorgungspolitik – ihrer Illusionen, Fantasien und Lügen

http://www.zeit.de/2012/38/Atommuell-En ... Geschichte
(Aber passt auf, dass euch bei der Lektüre des Artikels nicht schlecht wird... :shock: )

Gruß
seeker
Grüße
seeker


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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Skeltek » 31. Jul 2016, 07:57

tomS hat geschrieben:
Skeltek hat geschrieben:Man benötigt ein Delta-v von ca 11,18 km/s um dem Gravitationstopf der Erde zu entkommen.
Weitere 29,78 km/s die Orbitalgeschwindigkeit auf 0 zu setzen,damit das Zeug dann einfach "nach unten" fällt ohne einen eliptischen Orbit einzugehen.
Das Video ist nicht ganz korrekt.

Man benötigt nicht als 11.2 km/sec., um der Gravitation der Erde zu entkommen, sondern man benötigt 16.6 km/sec., um der Gravitation der Erde plus der Gravitation der Sonne (vom Erdbahnradius aus) zu entkommen. Allerdings ist das immer noch geringer als die geschätzten 11.2 km/sec + 29.78 km/sec. Erstere sind tatsächlich etwas kleiner, da man der Gravitation der Erde nicht vollständig entkommen muss, sondern nur der Gravitation der Erde bis zu einem endlichen Bahnradius, z.B. Jupiterbahn.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Hohmann-Transfer
Weiss nicht, welches Video du meinst. Hab die Fluchtgeschwindigkeit leicht abgerundet auf 11,18km/s. Ob bis zum Mond oder komplett weg macht keinen wesentlichen Unterschied. Die 29,78km/s wären auch nur nötig für einen "Drop" in die Sonne. Natürlich wäre Fluchtgeschwindigkeit aus dem Sonnensystem vom delta-v her günstiger.
Fast alles was über die 11,18km/s hinaus geht kann man über swing-bys fast ohne zusätzlichen Energieaufwand erreichen(dauert halt viel Zeit dann).

Hohman-Transfer halte ich hier nicht für so sinnvoll - er ist zwar energetisch günstig bei mäßigen Änderungen von Orbitalradien, allerdings ist es unter gewissen Voraussetzungen sinnvoller direkt die Flucht vom Gravitationsfeld anzustreben, da man hier zum Beispiel keine Energie verschwendet erst die Periapse auf über die Planetenoberfläche anzuheben. Ein Angleich an eine mögliche spätere Orbitalgeschwindigkeit ist auch nicht nötig.
Hier kann die Periapse der eliptischen Bahn gerne unterhalb der Planetenoberfläche bleiben, während man die Apoapse aus dem Einflussbereich des Gravitationstopfes schiebt. Sonst steckt man nur unnötig Drehimpuls in das System "Himmelskörper-Rakete".
Falls es noch nicht ganz klar ist: Beim einen ist die Periapse der Elipse knapp über dem Boden, beim anderen knapp über oder im Erdmittelpunkt.
Zur "Verschwendung" von delta-v durch radial gerichtete Beschleunigung bei "Fluchtversuchen" von Himmelskörpern: Da spielt der Höhenenergie-Verlust der Periapse ja keine Rolle...
Das kleinste delta-v wird benötigt, wenn der Fluchtvektor direkt radial vom Planeten weg zeigt; man muss dem System nicht zusätzlich Drehimpuls inden Rachen stopfen :-)

Glaube bi-eliptische Transfers basieren auf einer ähnlichen Erkentniss. Die Umrundung der Erde vor der Mondlandung war energetisch auch nicht unbedingt optimal, stellte aber sicher, dass man (falls etwas in der Anfangsphase schief läuft) noch einen kontrollierten Widereintritt mit einem geringen Eintrittswinkel garantieren konnte.

Aber wem erzähl ich das... du kennst dich in dem Bereich vermutlich besser aus als ich.
Wusste nur nicht genau, worauf du mit dem Hohmann-Transfer hinaus willst. Inwiefern ist der hier von Relevanz?
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von tomS » 31. Jul 2016, 10:43

Skeltek hat geschrieben:Weiss nicht, welches Video du meinst. Hab die Fluchtgeschwindigkeit leicht abgerundet auf 11,18km/s. Ob bis zum Mond oder komplett weg macht keinen wesentlichen Unterschied.
Ich meine das im ersten Beitrag dieses Threads verlinkte Video.

Diese Fluchtgeschwindigkeit von 11.18 km/s gilt für die Erde, vernachlässigt jedoch, dass auch eine Anziehung durch die Sonne vorliegt. Um der Gravitation des Sonnensystems zu entkommen ist also eine höhere Fluchtgeschwindigkeit nötig nämlich 16.6 km/s, andernfalls gelangt der Müll auf eine elliptische Bahn um die Sonne, die ihn wieder (näherungsweise) zur Erde zurückführt.

Das Video ignoriert auch die Möglichkeit, den Müll in eine enge elliptische Umlaufbahn um die Sonne zu bringen. Dazu muss man sicher anders vorgehen als beschrieben. Man muss zuerst einen Teil der Erdanziehungskraft in Richtung Sonne überwinden. Da die Sonne anziehend wirkt, ist sicher (deutlich) weniger als 11.18 km/s ausreichen. Anschließend muss man die Tangentialgeschwindigkeit reduzieren. Alleiniges sicher nicht um die vollen 29.78 km/s. Das ist energetisch wahrscheinlich sinnvoller.

Das Video geht vereinfacht davon aus, dass man auf der Erdbahn bis auf Null abbremst um den Müll dann in die Sonne stürzen zu lassen. Das ist energetisch sicher optimierbar.
Gruß
Tom

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Frank » 31. Jul 2016, 13:26

seeker hat geschrieben:Ich mein langfristig magst du mit den Kosten vielleicht sogar Recht haben, aber wer von den Idioten denkt denn heute schon noch langfristig?
Es wird doch heute meistens nicht viel weiter als bis zur nächsten Wahl oder Hauptversammlung gedacht.
Das ist wohl war und da hast du leider Recht :?
seeker hat geschrieben: Eine Tonne in den Weltraum zu schießen kostet mit einer Rakete wie der Ariane 5 wohl etwa 12-20 Milllionen Euro.
400.000 Tonnen x 12 Millionen = 4800 Milliarden Euro
(Leg das mal auf den Strompreis um, dann werden morgen alle AKWs abgeschaltet...)

Und es wären zehntausende Raketenstarts notwendig, eine Ariane 5 kann etwa 10 Tonnen Nutzlast transportieren, allerdings nur in den Erdorbit.
Um in die Sonne zu kommen oder aus dem Sonnensystem raus werden es noch ganz andere Zahlen werden........[......]
Nunja, jetzt kommt halt der Kaufmann hoch.
Deine Rechnung kannst du so nicht aufführen, da bei einer größeren Nutzung , auch der Einzelpreis sinken würde. Auch sind 4800 Milliarden erstmal viel Geld, aber wenn 5 Milliarden Menschen geschätzt am Atomstrom hängen und 48 : 5= 9,6 ist, sind die Kosten für den Einzelnen zu stemmen.
Beim Wasser zahlst du ja das Abwasser auch gleich im Preis mit.
Auch glaube ich , dass deine 4% Fehlschläge mit der Häufigkeit und der Routine auch sehr viel weniger werden würde.
Auf jedenfall wäre das Risiko auch nicht geringer, als ein Atomkraftwerkauf einem seismografisch sehr aktiven Gebiet zu bauen...... :?

Bei deinem verlinkten Beitrag wird es einem wirklich schlecht.........
Mit freundlichen Grüßen

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Skeltek » 31. Jul 2016, 15:48

Frank hat geschrieben: Deine Rechnung kannst du so nicht aufführen, da bei einer größeren Nutzung , auch der Einzelpreis sinken würde. Auch sind 4800 Milliarden erstmal viel Geld, aber wenn 5 Milliarden Menschen geschätzt am Atomstrom hängen und 48 : 5= 9,6 ist, sind die Kosten für den Einzelnen zu stemmen.
Der Energieaufwand um es erstmal da hoch zuschießen wird leider nicht beliebig klein, auch wenn man ständig weiter verbessert. Man hat hier ein Minimum anEnergieaufwand zu überbrücken, sei es durch Kerosin, Wasserstoff, Warpantrieb, Teleportation oder sonstwas.

Leider wird fast der gesamte Strombedarf der Welt von einem Bruchteil der Weltbevölkerung verbraucht.

Es wäre einfach sinnvoller teuren Solarstrom zu produzieren als den Großteil der Atomenergie für Wasserstoffherstellung zu verbraten um das Zeug ins Weltall zu schießen.
Aber hier ist man nicht wirklich ambitioniert genug.
Bis heute haben wir noch nicht einmal eine Schienen-basierte Abschussrampe für Raumfahrzeuge, die den Treibstoffbedarf auf einen Bruchteil senken würde.
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von tomS » 1. Aug 2016, 07:52

Es geht doch grundsätzlich erst mal um die theoretische Machbarkeit und um den minimal notwendigen Energiebedarf. Wenn dieser zu hoch ist, wird die Energiebilanz negativ, und dann ist's egal, was es kostet.

Ich schau mal, ob und wie man Bahnkurven sinnvoll modellieren kann. Vom Gefühl her würde ich sonnennahen Bahnen anstreben. Man könnte auch Venus oder Merkur als Ziel nutzen; der Vorteil wäre, dass man die Geschwindigkeit nicht reduzieren muss.
Gruß
Tom

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Frank » 1. Aug 2016, 08:58

Skeltek hat geschrieben: Leider wird fast der gesamte Strombedarf der Welt von einem Bruchteil der Weltbevölkerung verbraucht.
Ein Bruchteil sieht anders aus.

http://www.bpb.de/nachschlagen/zahlen-u ... h-pro-kopf

http://www.stromerzeugung-stromverbrauc ... -Welt.html

Und die Schwellenländer kommen ja erst noch....
Skeltek hat geschrieben: Es wäre einfach sinnvoller teuren Solarstrom zu produzieren als den Großteil der Atomenergie für Wasserstoffherstellung zu verbraten um das Zeug ins Weltall zu schießen.
Aber hier ist man nicht wirklich ambitioniert genug.
Bis heute haben wir noch nicht einmal eine Schienen-basierte Abschussrampe für Raumfahrzeuge, die den Treibstoffbedarf auf einen Bruchteil senken würde.
Natürlich fehlt der Konkurenzkampf der Systeme, aber auch der , der Wissenschaftler. Selbige wollen forschen, aber haben meistens keinen blassen Schimmer von wirtschaftlichen Zusammenhängen.
Gerade eine aufkommende Entsorgungswirtschaft ins All, würde auch schon zwangsläufig einen technischen Fortschritt mitsich führen.
Siehe PC Technik. Ohne die PC Spieler, wären die Home PC heute nicht mal ansatzweise soweit wie gewohnt.

Der Solarstrom ist eine "Totgeburt" , solange man Energie nicht effizient speichern kann. Ergo Strom auf Halde legen , wie z.B. Erdöl.
Sauber ist diese Energie auch nicht so wirklich, denn keiner weis inzwischen mehr wohin mit den Bergen an alten Solarzellen und deren Entsorgung.
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Skeltek » 1. Aug 2016, 09:29

Frank hat geschrieben: Ein Bruchteil sieht anders aus.
Weiss nicht, deine Links decken sich doch recht gut mit dem was ich gesagt habe
Energieverbrauch nach Wohlstand
Selbst China kommt auch nur deshalb auf fast den Energieverbrauch von Amerika oder Deutschland, weil der Großteil der Weltbevölkerung nunmal Chinesen sind.
Frank hat geschrieben: Natürlich fehlt der Konkurenzkampf der Systeme, aber auch der , der Wissenschaftler. Selbige wollen forschen, aber haben meistens keinen blassen Schimmer von wirtschaftlichen Zusammenhängen.
Sehe das etwas anders. Echten Wissenschaftlern hört man nunmal nicht zu, wenn sie das Wirtschaftssystem analysieren oder darüber sprechen.
Selbst wenn man Ahnung von Wirtschaft hat, kommt man fast immer nur an die Spitze indem man andere gezielt und systematisch ausbeutet.
Wer hört schon auf Idioten, die es nicht schaffen anderen Geld aus der Tasche zu ziehen bzw kein Geld oder Macht angescheffelt haben?

Stattdessen hört man auf einen kleinen Kreis "selbsternannter" Wirtschaftsexperten, die uns immer wieder in die Sch... reiten.
Das beste sind hier die Studien sogenannter "Institute". Man braucht gerade mal zwei Leute um ein Institut zu gründen, das kann praktisch jeder machen der nicht einmal Schulabschluss hat; aber "Institut" hört sich halt fein an.
Vor allem wenn die Wirtschaftsunternehmen die selbst gegründet haben, das über Freunde machen oder einfach nur sündhaft viel Geld für entsprechende "Studien" ausgeben ist das ein echter Witz.

Ja, das speichern von Energie ist wirklich ein massives Problem, vor allem Nachts, wo alle so viel verbrauchen.
Stromverbrauch nach Uhrzeit
Vor allem der fette Knubbel nach 18 Uhr ist toll: Das hat man extra so gemacht mit der Sommerzeit, damit die Leute abends keine stromfressenden Glühbirnen brauchen beim Fernsehen, Computerspielen, Wäsche waschen oder Wohnzimmerheizung aufdrehen. Mit den LEDs ist es sicherlich noch schlimmer geworden :-D
Aber man hat ja dann dafür den Solarstrom. Ich lege inzwischen sogar auch regelmäßig eine Solarzelle unter die LEDs im Wohnzimmer um Strom zu produzieren.
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von seeker » 1. Aug 2016, 09:51

tomS hat geschrieben:Vom Gefühl her würde ich sonnennahen Bahnen anstreben. Man könnte auch Venus oder Merkur als Ziel nutzen; der Vorteil wäre, dass man die Geschwindigkeit nicht reduzieren muss.
Es gab dazu wohl schon einmal Untersuchungen:
Was aber ist eine geordnete Beseitigung? Die Entsorgung im All? »Vermutlich sowjetischen Ursprungs«, glaubt Historiker Tiggemann, ist der seit den fünfziger Jahren diskutierte Vorschlag, den strahlenden Müll in den Weltraum zu schießen. In den siebziger Jahren beginnen auch US-Wissenschaftler, diesen »Entsorgungspfad« zu erforschen. Von sechs untersuchten »Standorten« im Weltraum erweist sich, wie eine Nasa-Studie 1981 zusammenfasst, der »0.85AU radius heliocentric orbit«, ein 127,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernter Platz in unserem Sonnensystem, als beste Option für eine orbitale Atommülldeponie. Doch die enormen Kosten, die Notwendigkeit fast täglicher Raketenstarts und die gravierenden Risiken durch Unfälle verweisen alle Weltraumausflüge ins Reich des Absurden.

http://www.zeit.de/2012/38/Atommuell-En ... te/seite-2

Im Moment noch. Irgendwann könnte das evtl. eine sinnvolle Lösung werden (z.B. falls wir eines Tages den Weltraumfahrstuhl haben werden). Bis dahin ist es m. E. besser das Zeugs erst einmal 100 Jahre zwischenzulagern und abzuwarten, ob das was wird.
Frank hat geschrieben:Nunja, jetzt kommt halt der Kaufmann hoch.
Deine Rechnung kannst du so nicht aufführen, da bei einer größeren Nutzung , auch der Einzelpreis sinken würde. Auch sind 4800 Milliarden erstmal viel Geld, aber wenn 5 Milliarden Menschen geschätzt am Atomstrom hängen und 48 : 5= 9,6 ist, sind die Kosten für den Einzelnen zu stemmen.
Beim Wasser zahlst du ja das Abwasser auch gleich im Preis mit.
Ja. Man müsste halt mal ausrechnen, wie Tom auch sagt, ob das energetisch überhaupt noch sinnvoll ist: Gewinnen wir unterm Strich bei so einer Energiewirtschaft mehr Energie bei der Kernspaltung als wir hinterher bei der Entsorgung des Atommülls wieder aufwenden müssen?
Und falls ja: Wie ist dann der Gesamtwirkungsgrad bei dieser Rechnung? Ist er im Vergleich zu anderen Energiequellen noch konkurrenzfähig?

Noch ein Gedanke zu den Kosten, etwas ein paar 10.000 Jahre lagern zu müssen vs. das Zeugs jetzt sofort in den Weltraum zu schießen:
Die Sache ist halt auch die, dass Geld, das du heute schon ausgeben musst, viel teurer ist, als Geld, das du erst in 100, 1000 oder 10000 Jahren ausgeben musst, schon wegen dem Zinseffekt.
Frank hat geschrieben:Der Solarstrom ist eine "Totgeburt" , solange man Energie nicht effizient speichern kann. Ergo Strom auf Halde legen , wie z.B. Erdöl.
Das ist richtig, aber die Energiespeicherung ist nun wirklich ein lösbares Problem. Man muss es nur forciert angehen!
Und man muss den Leuten mal wirklich eindringlich erklären, dass alles auch seine Kosten hat und dass der Strom eben nicht einfach aus der Steckdose kommt: Wenn man diese Annehmlichkeit haben will, dann mus man auch dafür zu zahlen bereit sein, z.B. dadurch, dass dann halt auch Landschaft verbraucht werden muss, dass neue Stromtrassen gebaut werden müssen, dass man Windräder aufstellen und akzeptieren muss, dass man Pumpspeicherseen anlegen muss, etc. Man kann Strom auch verflüssigen, indem man damit Treibstoffe herstellt, das ist immer eine Wirkungsgradrechnung.

Es geht aber nicht, dass man überall sau hohe Bequemlichkeiten haben will, sehr hohe Ansprüche hat und dafür nicht zu zahlen bereit ist, "Wasch mir die Haare, aber mach mich nicht nass!" gibt es nicht! Und "Heiliger St. Florian, verschon mein Haus, zünd andre an!" geht auch gar nicht. Das ist nämlich die Einstellung vieler Leute: Die Bequemlichkeiten sollen vor Ort sein, die Zeche sollen andere zahlen. Bestes Beispiel: Schau mal wie viele Windräder im reichen Süden Deutschlands stehen. Es sind im Vergleich sehr wenige. Und dann schau mal, wo man sich am meisten darüber aufregt, dass neue Stromtrassen gebaut werden sollen, um den Strom dann halt vom Norden in den Süden transportieren zu können. Es ist auch der reiche Süden.

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von deltaxp » 1. Aug 2016, 13:53

Ich sehe das wie gravi. mit raketentechnologie wirst du den müll nicht ins all bekommen, zu teuer, zu gefährlich.

das einzige was ich sehe, um es effizient hinzubekommen ist ein weltraumaufzug. und von oben dann mit deutlich geringerem energetischen und technischen a aufwand in die sonne

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Skeltek » 1. Aug 2016, 22:31

Was ist eigentlich mit den irakischen Blaupausen für die L-50 (oder war's L-25?) Artillleriekanone passiert?
Der Ingenieur der die entworfen hat wurde damals 1990 glaube unter dubiosen Unständen kurz vor Projektende um die Ecke gebracht.
Das Teil war darauf ausgelegt Artilleriegeschosse um die ganze Welt schießen zu können, da es das Geschoss auf einen eliptischen Orbit brachte.
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von seeker » 2. Aug 2016, 11:08

Projekt Babylon
https://de.wikipedia.org/wiki/Projekt_Babylon

High Altitude Research Project
https://de.wikipedia.org/wiki/High_Alti ... ch_Project

Riesenkanone ins All
http://www.sueddeutsche.de/wissen/raumf ... l-1.944880

Wär evtl. auch ne billige Möglichkeit bei bestimmten Anwendungen...

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von deltaxp » 2. Aug 2016, 12:30

interessant, vor allem technisch einfacher mit dramtaisch niedrigeren investkosten als Fahrstuhl.

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Frank » 3. Aug 2016, 09:07

seeker hat geschrieben:Projekt Babylon
https://de.wikipedia.org/wiki/Projekt_Babylon

High Altitude Research Project
https://de.wikipedia.org/wiki/High_Alti ... ch_Project

Riesenkanone ins All
http://www.sueddeutsche.de/wissen/raumf ... l-1.944880

Wär evtl. auch ne billige Möglichkeit bei bestimmten Anwendungen...

Gruß
seeker
Nun, die Frage ist halt, wie mit den riesigen Beschleunigungskräften umgegangen werden soll?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von seeker » 3. Aug 2016, 09:59

Ja, frag ich mich auch. Je länger die Beschleunigungsstrecke dabei ist, bei einer festgelegten Abschussgeschwindigkeit, desto geringer werden die Beschleunigungskräfte. Da gabs doch auch mal ein Konzept, wo man waagerecht startet und es erst später dann in einer Kurve nach oben gehen soll?
Dadurch kann man die Beschleunigungsstrecke auch vergrößern.

(Überhaupt: Muss man eigentlich unbedingt nach oben abschießen? Die Erde ist ja ne Kugel, ein rel. waagerecht ausgerichteter Abschuss würde auch in den Weltraum führen und mann müsste die Richtung für den Orbit dann oben angekommen auch nicht mehr so stark ändern und waagerecht ausgerichtete Kanonen sollten sich aus techn. Gründen mit viel größerer Länge bauen lassen. Ja, der Weg durch die Atmosphäre wird dann länger, aber ist das so relevant? Und ein waagerecht abgeschossenes Geschoss mit kleinen Flügeln könnte ja auch selbsttätig seine Richtung in der Atmosphäre noch nach oben hin korrigieren.)

Für Lebewesen ist das sicher nichts mit den Kanonen, aber für gewisse Güter, z.B. Treibstoff, spezielle Satelliten, evtl. sogar auch Atomabfälle könnte es eines Tages funktionieren.

Das hier hab ich grad noch gefunden:

Elektromagnetismus: Die Technik ist jetzt reif für Elektro-Raketen
http://www.welt.de/wissenschaft/weltrau ... keten.html

Ja, die Railguntechnik kombiniert mit einer Schwebebahntechnik... auch nicht uninteressant.

Gruß
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von Skeltek » 3. Aug 2016, 13:04

seeker hat geschrieben:Ja, frag ich mich auch. Je länger die Beschleunigungsstrecke dabei ist, bei einer festgelegten Abschussgeschwindigkeit, desto geringer werden die Beschleunigungskräfte. Da gabs doch auch mal ein Konzept, wo man waagerecht startet und es erst später dann in einer Kurve nach oben gehen soll?
Dadurch kann man die Beschleunigungsstrecke auch vergrößern.
Hört sich ineffizient an. Du weisst ja, Reibungskraft mal Weg ist die verschwendete Energie.
Und diese inWärme umgewandelte Energie dringt mit zunehmender Zeit immer weiter in das Raumfahrzeug ein.
Die Verschleißplatten ganz außen, die Schildmaterialien halten zwar extremste Temperaturen aus, jedoch bringt das nichts, wenn nach einer Weile die Strukturen im Inneren anfangen zu schmelzen wenn die Temperatur erstmal dort hin eindringt.
Das ist auch der Grund, wieso man nicht ewig in der dünnen Atmosphäre abbremsen kann:
Man verteilt zwar die Umsetzung von Bewegungsenergie in Reibung auf einen viel längeren Zeitraum und gibt dieser dann Zeit abzustrahlen, allerdings dringt auch ein großer Teil der Wärme nach Innen ein, weshalb man den Bremsvorgang eigentlich auch recht kurz halten möchte, damit nur die Materialien an der Oberfläche zu schaden kommen.
seeker hat geschrieben: (Überhaupt: Muss man eigentlich unbedingt nach oben abschießen? Die Erde ist ja ne Kugel, ein rel. waagerecht ausgerichteter Abschuss würde auch in den Weltraum führen und mann müsste die Richtung für den Orbit dann oben angekommen auch nicht mehr so stark ändern und waagerecht ausgerichtete Kanonen sollten sich aus techn. Gründen mit viel größerer Länge bauen lassen. Ja, der Weg durch die Atmosphäre wird dann länger, aber ist das so relevant? Und ein waagerecht abgeschossenes Geschoss mit kleinen Flügeln könnte ja auch selbsttätig seine Richtung in der Atmosphäre noch nach oben hin korrigieren.)
Kaum. Du brauchst nur einen Bruchteil der Energie um da rauf zu kommen; nimm z.B.den niedrigen Orbit der ISS. Sind ja nur 400km bis man aus der Atmosphäre fast vollständig draußen ist. Das schafft man mit extrem wenig (Energie-)Aufwand. 400km Lageenergie entspricht dabei einer kinetischen Energie von ca 2800 m/s.
Um auf der Höhe Orbitalgeschwindigkeit zu erreichen brauchst du dann 7660 m/s.
Die Frage ist nun, ob du erstmal die kurze Strecke von 400km dich bei niedriger Geschwindigkeit von der Atmosphäre massiv bremsen lassen möchtest oder ob du versuchen möchtest eine halbe Erdumrundung lang mit einer extrem hohen Geschwindigkeit dich bremsen zu lassen.
Der Vergleich ist ca derselbe wie vom Boden des Nichtschwimmer-Beckens kurz 3 Meter nach oben zu kommen und dann 100m zu schwimmen oder 100 Meter lang zu tauchen während du langsam an Höhe gewinnst.
Den massiven Teil der Energie, die beim Durchdringen der Atmosphäre verlroen geht möchte man eben erstmal klein halten.
seeker hat geschrieben: Elektromagnetismus: Die Technik ist jetzt reif für Elektro-Raketen
http://www.welt.de/wissenschaft/weltrau ... keten.html

Ja, die Railguntechnik kombiniert mit einer Schwebebahntechnik... auch nicht uninteressant.
Man könnte die Nutzlast von Raketen um ein Vielfaches erhöhen, indem man die ersten "paar Meter" mit einer Startgeschwindigkeit bzw Rampe überbrückt. Im Allgemeinen haben wir viel Glück, dass das Gewicht des nötigen Treibstoffs die maximale Schubkraft nicht übersteigt bzw um einen Faktor unterschreitet.
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Re: Warum es so schwer ist, Dinge in die Sonne zu werfen…

Beitrag von seeker » 4. Aug 2016, 13:12

Skeltek hat geschrieben:Hört sich ineffizient an. Du weisst ja, Reibungskraft mal Weg ist die verschwendete Energie.
Skeltek hat geschrieben:Kaum. Du brauchst nur einen Bruchteil der Energie um da rauf zu kommen; nimm z.B.den niedrigen Orbit der ISS. Sind ja nur 400km bis man aus der Atmosphäre fast vollständig draußen ist. Das schafft man mit extrem wenig (Energie-)Aufwand. 400km Lageenergie entspricht dabei einer kinetischen Energie von ca 2800 m/s.
Um auf der Höhe Orbitalgeschwindigkeit zu erreichen brauchst du dann 7660 m/s.
Die Frage ist nun, ob du erstmal die kurze Strecke von 400km dich bei niedriger Geschwindigkeit von der Atmosphäre massiv bremsen lassen möchtest oder ob du versuchen möchtest eine halbe Erdumrundung lang mit einer extrem hohen Geschwindigkeit dich bremsen zu lassen.
Ja ist klar. Eben drum habe ich ja drüber nachgedacht, ob es vorteilhaft sein kann bei Kanonen schon den Abschusswinkel etwas näher an den später zu erreichenden Orbital-Geschwindigkeitsvektor anzupassen.
Wenn man in einen Orbit um die Erde will ist es deshalb wohl auch mit einer Rakete am besten zunächst senkrecht zu starten und dann langsam eine Kurve in Richtung waagerecht zu fliegen, denn am Ende braucht man Geschwindigkeit tangential zur Erdoberfläche, um oben zu bleiben und diese kin. Energie ist größer als die Lageenergie um den Körper so weit hochzubringen, jo (dieses Verhältnis ist aber auch höhenabhängig: wie hoch soll der Orbit sein?).

Wenn man das Erdschwerefeld ganz verlassen möchte sieht es anders aus, dann kann man einfach senkrecht hoch.

Bei Kanonen ist das halt etwas eingeschränkt. Ein exakt senkrechter Abschuss wird sicher nicht sinnvoll sein, wenn etwas im Orbit landen soll. Einen zus. Raketenantrieb im Geschoss braucht man eh, denn es gibt keine ballistische Flugbahn die in einen Orbit führt (entweder verschwindet das Geschoss ganz im Weltraum oder es fällt wieder auf die Erde zurück, weil seine Bahn dann immer die Erdoberfläche schneidet.)
Und dann muss man halt rechnen. Ich vermute, dass ein schräger Abschusswinkel unterm Strich wohl meist am vorteilhaftesten sein wird.
Skeltek hat geschrieben:Den massiven Teil der Energie, die beim Durchdringen der Atmosphäre verlroen geht möchte man eben erstmal klein halten.
Das ist die Frage, ob der wirklich so massiv ist. Bei den Abschussgeschwindigkeiten, über die wir hier reden, kann zumindest die dichte Atmosphäre ja in wenigen Sekunden durchquert werden. Und wenn man ein schräges oder waagerechtes Rohr z.B. 10x oder 100x so lang bauen könnte wie ein senkrechtes, dann kann sich das evtl. rechnen, auch wenn der Weg durch die Atmosphäre dann womöglich ein paar mal so lang wird.

Gruß
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