1. Foren
  2. Kommentare
  3. Wissenschaft-Forum
  4. Alle Kommentare zum Artikel
  5. › Draco: Nasa und Darpa…

Wieso Wasserstoff?

  1. Thema
  1. 1
  2. 2

Neues Thema


  1. Wieso Wasserstoff?

    Autor: M.P. 25.01.23 - 11:25

    Falls man das Zeug nur als Reaktionsmasse verwendet, wären doch schwerere Atome deutlich besser geeignet.
    Da muss man bei der Austrittsgeschwindigkeit schon riesige Geschwindigkeitsvorteile gegenüber anderen Atomen haben.
    Wenn man dann noch die Probleme mit der Lagerung von Wasserstoff einbezieht ...


    https://de.wikibooks.org/wiki/Interstellare_Raumfahrt:_Spezifischer_Impuls

  2. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: Aurora_momo 25.01.23 - 11:31

    Ohne jetzt komplett drin zu sein, ist doch wasserstoff das sich am besten ausbreitende atom in größerer Menge bei großer hitze, oder hab ich mir das falsch gemerkt?

  3. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: M.P. 25.01.23 - 11:41

    Aber um auf den gleichen spezifischen Impuls pro Atom zu kommen, wie Helium muss Wasserstoff auf die vierfache Geschwindigkeit gebracht werden ... gar nicht zu reden von anderen Gasen, wie z. B. Stickstoff.

    Wahrscheinlich ist Wasserstoff in der Gemengelage von erreichbarer Reaktortemperatur, Austrittsgeschwindigkeit, Masse des mitgeführten Treibstoffs und Kosten für den Treibstoff die beste Lösung ...

    Es könnte aber sein, dass sich die Gewichtungen verschieben, wenn man etwas ändert.
    Wenn die Reaktionsmasse z.B. nicht von der Erdoberfläche "nach oben" befördert werden muss, sondern unterwegs auf einem Asteroiden gewonnen, oder von einem speziellen Treibstofftransporter gebracht wird, könnte das anders aussehen ...

  4. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: red17x 25.01.23 - 11:54

    ich glaube das haben die beteiligten Wissenschaftler schon bewusst so gewählt.
    Bevor die sich festlegen wird ja erstmal alles durchgerechnet und dann das vielversprechendste ausgewählt an dem dann weiter geforscht wird. Die machen das ja nicht erst seit gestern sondern bereits seit vorgestern.

  5. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: Mo3bius123 25.01.23 - 12:02

    Könnte mehrere Gründe geben:

    1. Kosten. Helium wäre extrem teuer im Vergleich zu Wasserstoff.
    2. Existierende Tanks. Wasserstoff wurde schon vielfach als Treibstoff verwendet. Er existieren damit schon alle Technologien um Wasserstoff sicher zu transportieren.
    3. Chemisches Potential von Radikalen. In der "Brennkammer" wird das Gas als Plasma vorliegen. Dieses wird die Wände angreifen. Wasserstoff wird hier am verträglichsten sein.

  6. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: Muhaha 25.01.23 - 12:03

    Das musst Du Werner Pluta fragen. Zumindest in der verlinkten Pressemitteilung steht nur was von "liquid propellant", nichts explizit von Wasserstoff.

  7. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: Rocketeer 25.01.23 - 12:47

    Jetzt mal unabhängig von diversen anderen Faktoren und rein perspektivisch gedacht:

    Wasserstoff zu bekommen ist nahezu überall im Sonnensystem kein Problem. Die meisten Planeten haben Wasser, ebenso wie viele Planetoiden. Es ist auch nicht unüblich das Asteroiden aus Eis bestehen.

    Die notwendigen Apparate für eine Elektrolyse und auch die Verdichtung sind denkbar simpel und Sonnenenergie ist ja nun ausreichend vorhanden. Technisch betrachtet wäre so eine Rakete mit ein bisschen Weiterentwicklung und wenigen "Tankstellen" recht flexibel in der näheren Umgebung einsetzbar.

    Helium, schwere Atome oder irgendwelche komplexen Ketten sind mit erheblich mehr Aufwand verbunden.

  8. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: MarcusK 25.01.23 - 12:58

    Rocketeer schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Die notwendigen Apparate für eine Elektrolyse und auch die Verdichtung sind
    > denkbar simpel und Sonnenenergie ist ja nun ausreichend vorhanden.

    nein ist sie nicht, Sonnenenergie ist nur ausreichend für inneren Planeten. So bald es mal weiter weg gehen soll, reicht das nicht aus. Dann ist die Sonne auch nur noch ein Lichtpunkt am Himmel.

  9. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: marmara 25.01.23 - 13:34

    Meinst du, die benutzen den Antrieb um von der Erde zu starten? Hätten wir dann nicht radioaktiven Wasserstoff durch die Gegend fliegen. Ich denke die werden das Raumschiff erst konventionell in die Umlaufbahn bringen und dann den Atomantrieb zünden.

    "Steuermann, starten Sie den Atomantrieb." hört sich an wie ein SF auch den 60zigern.

    marmara

  10. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: Rocketeer 25.01.23 - 13:38

    Der Wasserstoff wäre allerdings nicht radioaktiv, sondern würde lediglich durch den Reaktor erhitzt.

  11. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: Rocketeer 25.01.23 - 13:49

    Selbst auf Höhe von Uranus und Neptun reicht die Strahlung der Sonne im luftleeren Raum vollkommen aus. Wie kommst du darauf, dass diese nicht reichen würde?

    Der "Verlust" an Energie bei größerer Distanz kommt lediglich durch die entsprechend höhere Streuung. Innerhalb des Sonnensystems ist diese jedoch noch so gering, dass es keine Rolle spielt.

    Bedenke auch, dass hier kein Planet geheizt werden muss, zumal die Atmosphäre hierbei eine enorm wichtige Rolle spielt, weswegen auch die Venus und nicht der Merkur der heißeste Planet im Sonnensystem ist.

  12. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: NemesisTN 25.01.23 - 13:54

    Wie soll denn da bitte Tritium entstehen?
    Zunächst gibt es ja (hoffentlich) keinen direkten Kontakt mit dem Kernbrennstoff.
    Und selbst dann wäre mir die Reaktion noch unklar, solange kein Lithium dabei ist.
    Fusionieren geht ja schlecht, dann hätten wie sowieso nen viel besseren Antrieb. =)

  13. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: MarcusK 25.01.23 - 14:01

    Rocketeer schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Der "Verlust" an Energie bei größerer Distanz kommt lediglich durch die
    > entsprechend höhere Streuung. Innerhalb des Sonnensystems ist diese jedoch
    > noch so gering, dass es keine Rolle spielt.

    falsch. Die Energie der Sonne breitet sich ja in einer Kugel aus. Je weiter weg man ist, desto geringer wird die Leistung je Fläche. Die Streuung spielt da kaum eine rolle.

    > Jenseits des größten Gasriesen im Sonnensystem dürfte es aber noch immer schwierig
    > sein, mit Solarzellen allein klarzukommen

  14. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: Trollversteher 25.01.23 - 14:16

    >Aber um auf den gleichen spezifischen Impuls pro Atom zu kommen, wie Helium muss Wasserstoff auf die vierfache Geschwindigkeit gebracht werden ... gar nicht zu reden von anderen Gasen, wie z. B. Stickstoff.

    Helium und Stickstoff sind beide äusserst reaktionsträge, daher wohl nicht sonderlich als Reaktionsmasse geeignet - irgendwie musst Du die schwereren Atome ja auch auf Geschwindigkeit bekommen, ohne zusätzlich Energie reinstecken zu müssen - Wasserstoff (in Kombination mit Flüssig-Sauerstoff) gilt deshalb als der beste Raketentreibstoff, weil zum einen das leichteste Element ist und gleichzeitig liefert es hohe Energieausbeuten mit den meisten Oxidatoren (wie Sauerstoff) - ist ja auch irgendwie nachvollziehbar, denn bei einer simplen Reaktion wie der Wasserstoff-Sauerstoff Reaktion entstehen ja keine komplexen/aufwendigen Nebenprodukte, die Teile der Reaktionsenergie wieder binden, wenn ich das als Laie richtig verstanden habe.

  15. Da bleibt dann nur die Frage

    Autor: M.P. 25.01.23 - 14:19

    Wenn man auf Asteroiden H2O findet, wieso nutzt man dann nicht einfach Wasser als Reaktionsmasse?
    Immerhin wirft man dadurch 8/9 des Gewichts des gewonnenen Wassers weg, ohne es für Vortrieb zu nutzen...

    Könnte natürlich sein, dass man den Sauerstoff auf einer bemannten Mission lieber für die Atemluft nutzt ...
    Ein weiteres Argument wäre ggfs. die Reaktionsfreudigkeit des Sauerstoffs, was den Reaktor schädigen könnte, wenn das Wasser so heiß wird, dass es aufgespalten wird...

  16. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: Rocketeer 25.01.23 - 14:21

    In Deutschland haben wir eine Sonnenleistung von etwa 1000kWh/m² an Sonnenenergie.
    Gehen wir davon aus, das Atmosphäre und Co absolut 0 Effekt haben.

    Die Distanz des Neptun zur Sonne ist 30 mal größer als die der Erde. Man kann bei idealisierter Kalkulation also annehmen, dass ein 30tel der Energie auf Höhe des Neptun zur Verfügung steht, macht dann 33kWh/m².

    Selbst bei einer Effizienz von nur 10% hätten wir also 3,3kWh pro m².

    Und das ist jetzt echt mies gerechnet, zum einen ist die Sonnenstrahlung erheblich höher und auch aktuelle Panele effizienter, sowie im All keine blockierende Atmosphäre, dafür aber reichlich Platz. Aber selbst im Obigen Beispiel hätte ein Solarpanel von 10x10m bereits eine Produktion von 330kWh... wie viel Energie willst du denn für die Elektrolyse aufwenden? Selbst so eine kleine Anlage würde bequem 2 Liter flüssigen Wasserstoff die Stunde herstellen können...

    Wie bereits gesagt: Es geht nicht darum einen Planeten zu beheizen, sondern einen grundsätzlich simplen Vorgang mit Energie zu versorgen. "Es reicht" ist auch definitiv was anderes als "reichlich".

  17. Re: Da bleibt dann nur die Frage

    Autor: Rocketeer 25.01.23 - 14:22

    Wasser ist nicht besonders reaktionsfreudig. ;)

  18. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: M.P. 25.01.23 - 14:22

    Dein Posting lässt mich zu dem Schluss kommen, dass Du den Artikel nicht gelesen hast, oder ihn nicht verstehst ...

    > Durch das Erhitzen dehnt sich der Wasserstoff stark aus und wird durch eine Düse ausgestoßen, um das Raumfahrzeug anzutreiben. Dieser thermische Nuklearantrieb könne drei Mal so effizient sein wie ein herkömmlicher chemischer Antrieb,

    Es ist eben kein herkömmlicher chemischer Antrieb...

  19. Re: Da bleibt dann nur die Frage

    Autor: M.P. 25.01.23 - 14:28

    Es kommt auf die Arbeitstemperatur des Reaktors an.

    https://www.presseportal.de/pm/65341/2008777


    Ab 1000 °C klaut sich ein normaler Brennstab mit einer Zirkonium Hülle dem Wasser den Sauerstoff, und es entsteht freier Wasserstoff.

    Ab 2500°C spaltet sich das Wasser alleine durch die Temperatur. Der freie Sauerstoff wird dann SEHR aggressiv sein ...

  20. Re: Wieso Wasserstoff?

    Autor: M.P. 25.01.23 - 14:33

    Die Energiedichte sinkt mit dem Quadrat der Entfernung ...

    30-fache Entfernung -> 1/900 der Strahlendichte.

    Ein pyramidenartiger Strahlenkegel, der in 10 Metern Entfernung auf eine 1x1 m (1m²) Fläche trifft, müsste in 20 Metern eine Fläche von 2x2 (4m²) beleuchten ... in 30 Metern sind es schon 9 m²

    Ein Solarpaddel, was in optimaler Ausrichtung in der Nähe der Erde noch 1 kW ausspuckt, leistet bei Neptun nicht einmal mehr 1,2 Watt ...



    3 mal bearbeitet, zuletzt am 25.01.23 14:37 durch M.P..

  1. Thema
  1. 1
  2. 2

Neues Thema


Um zu kommentieren, loggen Sie sich bitte ein oder registrieren Sie sich. Sie müssen ausserdem in Ihrem Account-Profil unter Forum einen Nutzernamen vergeben haben. Zum Login

Stellenmarkt
  1. Data Engineer Business Intelligence (m/w/d)
    VGH Versicherungen, Hannover
  2. Mitarbeiter:in im Bereich Medienraumausstattung
    STRABAG BRVZ GMBH, Stuttgart, Wien, Spittal/Drau, Molzbichl, Villach (Österreich)
  3. Department Head (m/w/d) IT-Services
    IHP GmbH - Institut für innovative Mikroelektronik, Frankfurt (Oder)
  4. Wissenschaftlicher Mitarbeiter / Doktorand für Elektromobilität und Digitalisierung der Energiewende ... (m/w/d)
    Hochschule Biberach, Biberach an der Riß

Detailsuche


Golem pur
  • Golem.de ohne Werbung nutzen

Anzeige
Top-Angebote
  1. 79,99€ (Vergleichspreis 106,89€)
  2. 499€ (Vergleichspreis 715,14€)
  3. u. a. Fractal Design Ion+ 2 Platinum 660 W für 99,90€ + 6,99€ Versand statt 161,05€ im...


Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Chocolatey, Scoop, Winget: Zentralisierte Paketverwaltungen unter Windows
Chocolatey, Scoop, Winget
Zentralisierte Paketverwaltungen unter Windows

Paketverwaltungen bilden unter Linux seit Jahrzehnten das Rückgrat bei der Installation neuer Software. Windows zieht nun nach und integriert ebenfalls zentralisierte Instanzen zur Verwaltung von Softwarepaketen.
Von Erik Bärwaldt

  1. Windows Protected Print Microsoft erklärt Details zu einheitlichem Drucksystem
  2. Microsoft Windows-Nutzer dürfen HP-Smart-Panne selbst ausbügeln
  3. Ungebetener Gast HP-App erscheint unerwartet auf Windows-Systemen

Stopp der Umweltprämie: Eine schöne Bescherung
Stopp der Umweltprämie
Eine schöne Bescherung

Über Sinn und Unsinn der Umweltprämie für Elektroautos lässt sich streiten. Doch wie wirkt sich der abrupte Stopp auf den Hochlauf der E-Mobilität aus?
Eine Analyse von Friedhelm Greis

  1. Bis auf 6.500 Meter Schweizer Team stellt Höhenrekord für Elektroautos auf
  2. Elektroautos Audi-Chef Döllner will sich mit Verbrennern durchwursteln
  3. Wechselakku Nio schafft mehr als 1.000 km mit 150-kWh-Batterie

Super Mario 64 (1996): Als Mario die dritte Dimension eroberte
Super Mario 64 (1996)
Als Mario die dritte Dimension eroberte

Super Mario 64 ist ein Grund, warum das Nintendo 64 zum Erfolg wurde. Unser Golem retro_ zeigt, wie das Spiel ein ganzes Genre definierte.
Von Oliver Nickel

  1. Mega Man 2 (1988) Mega Man rockt