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Space Elevator

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  1. Space Elevator

    Autor: mc-kay 09.07.13 - 13:38

    Scheint für mich die einzigste Technologie zu sein mit der man auf absehbare Zeit mal wirklich große maßen Preisgünstig ins All bringen könnte.

    Empfehlenswert dazu der letzte Raumzeit Podcast:
    http://raumzeit-podcast.de/2013/07/05/rz054-space-elevator/



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 09.07.13 13:38 durch mc-kay.

  2. Re: Space Elevator

    Autor: heftklammer 09.07.13 - 14:15

    Ohne mich in das Thema groß eingelesen zu haben gehe ich einmal davon aus, dass ein Space Elevator vom All aus heruntergelassen werden muss. "Rapunzel, lass dein Haar herunter!" ging mir jetzt irgendwie nicht aus dem Kopf ;)

    Wenn dem tatsächlich so ist, dann würde das aber heißen, dass das notwendige Material eben erst nach oben geschafft werden muss. Und dafür würde sich Grasshopper doch eignen, oder nicht?

    Dann dürfte sich Grasshopper auch dafür eignen um auf dem Mond/Mars zu landen und wieder zu starten. Zumindest so lange bis auch dort ein Space Elevator aufgebaut wurde.

    Nur nebenbei bemerkt dürfte ein Space Elevator zumindest in den Anfangsjahren Probleme mit dem Weltraumschrott haben. Er kann ja schlecht ausweichen.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 09.07.13 14:17 durch heftklammer.

  3. Re: Space Elevator

    Autor: VeldSpar 09.07.13 - 14:23

    heftklammer schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ohne mich in das Thema groß eingelesen zu haben gehe ich einmal davon aus,
    > dass ein Space Elevator vom All aus heruntergelassen werden muss.
    > "Rapunzel, lass dein Haar herunter!" ging mir jetzt irgendwie nicht aus dem
    > Kopf ;)
    >
    > Wenn dem tatsächlich so ist, dann würde das aber heißen, dass das
    > notwendige Material eben erst nach oben geschafft werden muss. Und dafür
    > würde sich Grasshopper doch eignen, oder nicht?
    >
    > Dann dürfte sich Grasshopper auch dafür eignen um auf dem Mond/Mars zu
    > landen und wieder zu starten. Zumindest so lange bis auch dort ein Space
    > Elevator aufgebaut wurde.
    >
    > Nur nebenbei bemerkt dürfte ein Space Elevator zumindest in den
    > Anfangsjahren Probleme mit dem Weltraumschrott haben. Er kann ja schlecht
    > ausweichen.


    nah, das problem beim orbitalseil, das der TE hier als "Space Elevator" bezeichnet ist eher, ein reissfestes seil zu bauen das lange genug ist. das konzept kann durchaus funktionieren, allerdings gibt es eben kein seil das einen ausreichenden kompromiss aus kosten, gewicht und tragfähigkeit bietet

  4. Re: Space Elevator

    Autor: heftklammer 09.07.13 - 14:44

    Ich zähle mich zwar nicht zu den Menschen, die immer die Englischen Begriffe vorziehen, finde "Space Elevator" hier aber besser. Da weiß ich sofort was es ist - eben ein Aufzug - und wohin die Reise geht.

    Das Thema des Materials düfte doch bei geringerer Schwerkraft (Mond/Mars) lösbar sein? Nur, wer wird einen solchen Aufzug dort schon aufbauen wollen, wenn die Gegend menschenleer ist...

  5. Re: Space Elevator

    Autor: VeldSpar 09.07.13 - 16:10

    heftklammer schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich zähle mich zwar nicht zu den Menschen, die immer die Englischen
    > Begriffe vorziehen, finde "Space Elevator" hier aber besser. Da weiß ich
    > sofort was es ist - eben ein Aufzug - und wohin die Reise geht.
    >
    > Das Thema des Materials düfte doch bei geringerer Schwerkraft (Mond/Mars)
    > lösbar sein? Nur, wer wird einen solchen Aufzug dort schon aufbauen wollen,
    > wenn die Gegend menschenleer ist...


    eben nicht - das problem ist dass du zb wenn du ein seil zwischen mond und erde spannen möchtest die tragfestigkeit brauchst. dazu muss der unterste teil des seils an den jeweiligen enden das gesamte gewicht bis zum Lagrange-Punkt tragen. zwischen erde und mond sollten das über 200.000km seil sein. Bei einem stahlseil von 8mm durchmesser müsste das seil also eine bruchfestigkeit von 45800 Tonnen haben, nur um sich selbst zu tragen - du siehst das problem?

  6. Re: Space Elevator

    Autor: mag 09.07.13 - 17:35

    mc-kay schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Scheint für mich die einzigste Technologie zu sein mit der man auf
    > absehbare Zeit mal wirklich große maßen Preisgünstig ins All bringen
    > könnte.

    Meines Erachtens ist so ziemlich jede Alternative realitätsnäher als der Weltraumlift. Er hat eigentlich nur den Vorteil am coolsten zu sein. Außerdem ist er die einzige einem größeren Personenkreis bekannte Alternative. Ansonsten ist er so weit weg von der Realisierung wie es nur geht. Weder existiert auch nur annähernd das nötige Seil noch wäre eine der nötigen Konstruktionsmethoden (Massentransport über den geostationären Orbit, Asteroiden abschleppen und parken) oder Nebentechnologien (Schwingungsdämpfung in den Dimensionen, Kollisionsschutz) getestet, geschweige denn erprobt.

    Zeitnah denkbare Alternativen sehen eher so aus: http://en.wikipedia.org/wiki/Spacegun oder http://en.wikipedia.org/wiki/StarTram

  7. Re: Space Elevator

    Autor: VeldSpar 09.07.13 - 17:42

    mag schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > mc-kay schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Scheint für mich die einzigste Technologie zu sein mit der man auf
    > > absehbare Zeit mal wirklich große maßen Preisgünstig ins All bringen
    > > könnte.
    >
    > Meines Erachtens ist so ziemlich jede Alternative realitätsnäher als der
    > Weltraumlift. Er hat eigentlich nur den Vorteil am coolsten zu sein.
    > Außerdem ist er die einzige einem größeren Personenkreis bekannte
    > Alternative. Ansonsten ist er so weit weg von der Realisierung wie es nur
    > geht. Weder existiert auch nur annähernd das nötige Seil noch wäre eine der
    > nötigen Konstruktionsmethoden (Massentransport über den geostationären
    > Orbit, Asteroiden abschleppen und parken) oder Nebentechnologien
    > (Schwingungsdämpfung in den Dimensionen, Kollisionsschutz) getestet,
    > geschweige denn erprobt.
    >
    > Zeitnah denkbare Alternativen sehen eher so aus: en.wikipedia.org oder
    > en.wikipedia.org


    naja, realitätsfern würde ich das nicht unbedingt nennen - es gibt nano-verbundsstoffe die tatsächlich für einen Orbitallift ausreichen würden. allerdings sind die derzeit nicht in dieser menge herstellbar(zumindest nicht bezahlbar herstellbar). auch die schwingungsdämpfung ist nicht unlösbar, im gegenteil, dadurch dass man das andere ende an einem anderen himmelskörper fest macht, fängt man diesen ja letztendlich ein, was vieles erleichtert. Und auf dem Mars zum Beispiel wäre es mit heutigen mitteln möglich, einen orbitallift zu bauen, vorausgesetzt man kriegt den phobos-mond irgendwie aus dem weg(der 2x täglich die liftregion durchfliegt). Da stellt sich natürlich wiederum die frage inwieweit man phobos in eine andere umlaufbahn setzen kann/könnte.

    Trotzdem hast du natürlich recht, der Orbitallift ist zumindest für heute und morgen eine theoretische spielerei, aber das muss ja nicht so bleiben.

  8. Re: Space Elevator

    Autor: heftklammer 09.07.13 - 18:01

    Ich denke wir scheinen irgendwie unterschiedliche Vorstellungen davon zu haben, was ein Orbitalseil/Weltraumlift/Space Elevator ist.

    Deshalb meine Vorstellung in aller Kürze: Ausgehend vom geostationären Orbit wird ein Seil in Richtung der Planetenoberfläche und in entgegengesetzter Richtung abgerollt. Somit wird dafür gesorgt, dass sich die Fliehkraft und die Gravitationskraft gegenseitig aufheben.

    Was die Erde betrifft ist also ein Seil mit einer Länge von ca. 2*36 tkm notwenidg. Dass auch bei der "kürzeren" Länge enorme Kräfte auftreten, ist mir natürlich klar.

    Unsere Vorstellungen unterscheiden sich also darin, ob das Seil zwischen zwei Körpern aufgespannt wird oder nicht. Ich denke, dass sich bei deiner Vorstellung noch weitere Probleme ergeben: Die Entfernung beider Körper sollte im Wesentlichen "konstant" sein. Der Abstand zwischen Erde und Mond scheint um ca. 20 tkm zu schwanken. Das ist für diese Möglichkeit natürlich ein zusätzliches Problem.

    Ich habe an dieser Stelle ein Verständnisproblem: Der Lagrange-Punkt L1 zwischen Erde und Mond liegt mit einer Entfernung von ca. 320 tkm vom gemeinsamen Schwerpunkt sehr nahe beim Mond und somit weit außerhalb des geostationären Orbits. Das Seilende bei der Erde wird deshalb nicht über einem bestimmten Punkt auf der Erdoberfläche bleiben, weshalb diese Möglichkeit durch den Lagrange-Punkt, für einen Aufzug eigentlich keinen Sinn ergibt. Oder übersehe ich hier etwas?



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 09.07.13 18:18 durch heftklammer.

  9. Re: Space Elevator

    Autor: mag 09.07.13 - 18:05

    VeldSpar schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > naja, realitätsfern würde ich das nicht unbedingt nennen - es gibt
    > nano-verbundsstoffe die tatsächlich für einen Orbitallift ausreichen
    > würden. allerdings sind die derzeit nicht in dieser menge
    > herstellbar(zumindest nicht bezahlbar herstellbar).

    Das Problem ist weniger die Menge und mehr die Länge. Man braucht perfekte Fasern unglaublicher Länge, und von deren Produktion ist weit und breit noch nichts zu sehen. Was sicher auch an dem niedriegen Bedarf liegt, denn außer dem Lift fällt mir als "irdischere" Anwendung nur der Brückenbau ein. Wenn wir mal eine durchgehende Kabelbrücke über die Meerenge von Gibraltar o.ä. sehen, dann kommt vielleicht auch der Lift langsam in den Bereich des Machbaren.

    > auch die schwingungsdämpfung ist nicht unlösbar

    Aber keineswegs trivial und sicher nicht durch straff Spannen lösbar. Das Kabel wird sicher aktive Steuerung brauchen. Die braucht es aber so oder so, um Trümmern auszuweichen, und wie die nun wieder genau aussehen soll, steht in den Sternen.

    > Trotzdem hast du natürlich recht, der Orbitallift ist zumindest für heute
    > und morgen eine theoretische spielerei, aber das muss ja nicht so bleiben.

    Er bleibt sicher interessant und wäre nach aktuellem Kenntnisstand der Königsweg ins All. Aber nüchtern betrachtet stellt er eher das Ende einer Entwicklung da, nicht den Anfang, und ich kann mir kaum vorstellen, dass er der Nachfolger der Raketenstarts sein wird.

  10. Re: Space Elevator

    Autor: mag 09.07.13 - 18:28

    Der Mond ist für einen Weltraumlift auf der Erde im Wesentlichen irrelevant. Niemand beabsichtigt, ein Kabel zwischen Mond und Erde zu spannen - wäre auch kompliziert, da der Mond sich um die Erde dreht.

    Die Lagrangepunkte wären nur für einen Lift auf dem Mond interessant.

  11. Re: Space Elevator

    Autor: mc-kay 10.07.13 - 17:52

    Die Idee für den Anfang ist aus ~10cm langen Kohlenstoffnanoröhren ein ~100.000km langes Seil mit der dicke eines Menschlichen Haars zu flechten.
    Gewichte wäre dann 30 Tonnen (also durchaus machbar das ins All zu bekommen) und es könnte eine Masse von 1 Tonne transportiert werden. Das würde man dann benutzen um das Seil nach und zu verstärken.
    Endstufe wäre dann sowas in der richtig von 50cm Durchmesser und 1000 Tonnen Transportmasse. Durch die Fliehkraft würde sich das Seil von selbst auf Spannung halten.

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