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  5. › Helium-3: Kommt der Energieträger…

Denkfehler?

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  1. Denkfehler?

    Autor: kayozz 21.08.15 - 12:39

    > Die Anziehungskraft des Mondes beträgt nur etwa ein Siebtel der Erdanziehungskraft. Eine Rakete, die von dort startet, benötigt bei gleicher Nutzlast also auch nur ein Siebtel der Schubkraft. Oder sie kann bei gleicher Schubkraft sieben Mal so viel Nutzlast transportieren.

    Also ich denke der Unterschied sollte noch größer sein. Denn zum einen hat man keine störende Atomsphäre zum anderen ist ja das große Problem bei der Raumfahrt, dass man für 100kg Last ca. 140 kg Treibstoff braucht, wodurch mann nun 240kg Last hat, für die man 330kg Treibstoff braucht u.s.w.
    Das Konzept funktioniert nur, weil der Treibstoff im Flug verbrannt wird und die Rakete Gewicht verliert. Allerdings erklärt sich dadurch der exponentielle Treibstoffverbrauch von Raketen.

    Auf dem Mond besteht das Problem meiner Meinung nach nicht, was man allein daran sieht, dass die Mondlandefähren keine Trägerrakten hatten.

  2. Re: Denkfehler?

    Autor: Qbit42 21.08.15 - 20:36

    Ich glaube, dass du recht hast. Wie groß dieser Einfluss ist, kann ich aber nicht sagen. Doch gerade beim Treibstoffgewicht sollte man das nicht unterschätzen.

    Man müsste das Ganze mal mit Kerbal Space Program nachbauen.

  3. Re: Denkfehler?

    Autor: Moe479 21.08.15 - 22:44

    die reibung ist zwar auch groß, aber hauptsächlich ist die massenanziehung der erde wesentlich größer als die des mondes ...

    was das für unterschiede macht sagt uns kepler im 1. und 2. seiner postolierten gesetzmäßigkeiten, idealisieren wird diese auf kreisbahnen anstatt ellipsen so bleibt um in einen stabilen orbit zu kommen:

    v1=sqrt(G*M/r) als erste kosmische geschwindigkeit (bahngeschwindigkeit)

    und um diesen zu verlassen:

    v2=sqrt(2*G*M/r) als zweite kosmische geschwindigkeit (fluchtgeshwindigkeit)


    aus den massen und radien bekannter himmelskörper berechnete fluchtgeschwindigkeiten an deren äquator, sofern schon eine höhere umlaufbahn beschritten wird ist sie natürlich geringer, z.b. bei der erde dann nur ca. 7,2km/s:

    merkur 4,3 km/s
    venus 10,2 km/s
    erde 11,2 km/s
    mond 2,3 km/s

    mars 5,0 km/s
    jupiter 59,6 km/s
    saturn 35,5 km/s
    uranus 21,3 km/s
    neptun 23,3 km/s
    pluto 1,1 km/s
    sonne 617,3 km/s

    vom mond wegzukommen benötigt also weniger als 1/3 der energie als sich dauerhaft von der erde zu entfernen.

    nun betrachtete kepler sicher nicht den einfluss dritter körper, die eigenrotation der körper welche ggf. starts begünstigen und athmosphärische reibung ist dabei auch ausgeblendet, aber trotzdem wird der unterschied wohl durch diese zahlen einfach erkennbar.

    interessant ist übrigens, das der mond, trotzdem er selbst durch seine masse eine beträchtliche anziehung auf die erde auswirkt (gezeiten), sich mit seinen 1,02 km/s bahngeschwindigkeit auf keiner stabilen umlaufbahn mehr befindet, sondern auf einer messbar spiralförmigen fluchtbahn, er fliegt uns weg anstattt uns auf den kopf zu fallen.
    der ausspruch "Der Mond fällt uns auf den Kopf" zeugt also davon, das man wohl selbst auf den kopf gefallen ist!



    7 mal bearbeitet, zuletzt am 21.08.15 23:02 durch Moe479.

  4. Re: Denkfehler?

    Autor: Saruss 21.08.15 - 23:12

    Moe479 schrieb:
    -
    > erde 11,2 km/s
    > mond 2,3 km/s
    >
    > vom mond wegzukommen benötigt also weniger als 1/3 der energie als sich
    > dauerhaft von der erde zu entfernen.

    Ich erinnere mal kurz daran, dass sich die kin. Energie mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ändert:
    11,2^2=125,44/ und 2,3^2=5,29, also ist der Unterschied ein Faktor von 23,7!

    Das bedeutet von hier üblichen ca 98t Treibstoff für 2 Tonnen Nutzlast käme man auf dem Mond auf 4t Treibstoff für die 2 Tonnen Nutzlast... Und das könnte sich bei solcher Wertigkeit bei Helium-3 ja doch schon lohnen

  5. Re: Denkfehler?

    Autor: Bujin 21.08.15 - 23:24

    Man muss den Oberth Effekt noch mit einrechnen. Je größer das Gravitationsfeld indem sich eine Rakete befindet desto effizienter der Antrieb.

  6. Re: Denkfehler?

    Autor: Moe479 21.08.15 - 23:26

    ja, ist ja auch weinger als 1/3 ... ;)

    was du jetzt noch betrachteten musst, wie du den "helium3-ballon" oder seinen inhalt sicher zu boden bekommst, also du wirst ihn wohl irgendwie kontrolliert bremsen müssen, die vorrichtungen dafür musst du entweder vom mond aus mit auf die reise schicken oder ein den teil des materials für den wiedereintritt sparen und einen skyhook betreiben der das teil einfängt und lehrsaugt.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 21.08.15 23:28 durch Moe479.

  7. Re: Denkfehler?

    Autor: Moe479 21.08.15 - 23:50

    https://de.wikipedia.org/wiki/Oberth_Effect

    wenn du diesen "oberth effekt" meinst erschliesst sich mir mir das thema "Gravitationsfeld" gerade in bezug auf die widerverwendbarkeit des transportsystems im positiven sinne nicht wirklich ... daraus folgt ja dass man tote masse des transportsystems möglichst schnell über boad werfen soll um den payload leichter weiter zu bfördern ... stufenraketen ... um das zu wissen brauche ich dem effekt nicht mal nen namen geben, das liegt auf der hand, ob es im großen und ganzen sinnvoll ist oder nicht.

    kannst du das für laien idealisiert vermitteln, was bingt der effekt, mehr schub in masse nähe als in größerer entfernung zur masse? dass der schub bei gleichem teilchen ausstoß mit der geschwindikeit abfällt war mir schon klar, aber willst du kanonen auf der mondobefläche bauen die die erde mit h3-containern beschiessen?



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 22.08.15 00:05 durch Moe479.

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