Trägheitsdämpfer für interstellare Raumschiffe

[JensU]

Ein Trägheitsdämpfer ist eine technische Vorrichtung im interstellaren Raumschiff,
die den Astronauten vor Organschäden bei einer sehr hohen Beschleunigung schützt.

Aufbau:
Der Dämpfer ist eine mit Flüssigkeit gefüllte Kugel, in denen die Astronauten sitzen.

Funktion:
Die Astronauten und die Flüssigkeit in der Kugel werden gleich schnell beschleunigt.
Der Körper und Organe werden dabei geschützt.

Physik:
Bei einer extremen Beschleunigung bis ca. 300g müssen die Astronauten eine Flüssigkeitsatmung
benutzen, damit die Lunge nicht komprimiert wird.
Die Reisezeit reduziert sich bei 300g um den Faktor 600 für Beschleunigung und Abbremsung im Vergleich
zu 1g.

Gruß,
Jens

[pauli]

Was uns interessiert ist der Antrieb

[MGZ]

Die existierenden Methoden zur Flüssigkeitsatmung können zwar wahrscheinlich prinzipiell so weiterentwickelt werden, dass ein Mensch ein paar Tage damit überleben könnte. Aber leider haben alle funktionierenden Flüssigkeiten eine Dichte, die deutlich höher ist als die von Wasser. Für Trägheitsdämpfung sind sie daher ungeeignet.

[mac]

Hallo Jens,

ok, wir schreiben also über interstellaren Raumflug. Du hast jetzt allerdings das Thema, Beschleunigung mit 1g von Orion-Burger verlassen, ohne zu schreiben welche Rahmenbedingungen gelten sollen. Soll weiter gelten: Energie spielt keine Rolle? Wenn das weiter gilt, dann spielt allerdings Masse des Schiffes auch keine Rolle. Es macht aber auch nicht wirklich Sinn.

Die Frage von Orion-Burger, zielte auf die Beschreibung eines, von allen technischen Rahmenbedingungen befreiten Phänomens. Du würdest nun zu dieser Rahmenbedingung wieder ein technisches Korsett einführen.

Würden wir uns auf diese Kombination einlassen, dann wäre es schwierig bis unmöglich, eine vernünftige Diskussion zu führen, denn beliebig viel Energie zur Verfügung haben, hat ja nicht nur Einfluß auf den Antrieb.

Du kennst das vielleicht: ‚Wenn er doch zaubern kann, wieso zaubert er dann nicht?‘


Wenn aber Dein Antrieb seinen Impuls aus mitgeführter Energie/Masse erzeugen muß, dann kenne ich zur Zeit nur Kernfusion oder Kernspaltung als vielleicht mal denkbare Energiequelle zur Beschleunigung und Abbremsung. Damit kommt man aber im theoretischen Idealfall auf vielleicht 3% c (wenn man wieder ‚abbremsen‘ will) und dann ist der Zeitgewinn durch stärkere Beschleunigung lächerlich bei interstellaren Entfernungen und nur die Schiffs und Treibstoffmasse wird größer, ohne daß die mitzuführende Biosphärenmasse deshalb kleiner würde.

Ein Trägheitsdämpfer ist eine technische Vorrichtung im interstellaren Raumschiff,
die den Astronauten vor Organschäden bei einer sehr hohen Beschleunigung schützt.

Aufbau:
Der Dämpfer ist eine mit Flüssigkeit gefüllte Kugel, in denen die Astronauten sitzen.

Funktion:
Die Astronauten und die Flüssigkeit in der Kugel werden gleich schnell beschleunigt.
Der Körper und Organe werden dabei geschützt.

dein 'Trägheitsdämpfer' funktioniert nicht so, wie Du Dir das anscheinend vorstellst.

In einem getauchten U-Boot bist Du nicht schwerelos. Auch als Taucher unter Wasser weißt Du immer noch, wo oben und unten ist, eben weil die Statolithen in Deinem Innenohr der Schwerkraft ausgesetz sind.
Das Gefühl der Schwerelosigkeit ist also nicht das was man im Wasser hat, sondern entspricht dem des freien Falls (ohne Windwiderstand).

Das hat z.B. zur Folge, daß bei der 300 fachen Erdbeschleunigung der Druckunterschied im Wasser nicht mehr 1 Bar pro 10 m Wassersäule beträgt, sondern 1 Bar pro 3,3 cm Wassersäule. Selbst bei einem Blutdruck von 1/3 Bar (rund 200 mm HG, normal wären systolisch etwa 120 mm Hg) bekommst Du im wahrsten Sinne des Wortes ein gravierendes Problem mit dem Kreislauf, zumindest im Hirnschädel. Das liegt wie gesagt nicht am Wasserdruck, sondern am Druckunterschied auf so kurzer Strecke, selbst im Liegen.

Herzliche Grüße

MAC

[pauli]

Ich glaube die Idee mit dem Flüssigkeitsschutz hat er von Mission to Mars

[Bynaus]

Die Reisezeit reduziert sich bei 300g um den Faktor 600 für Beschleunigung und Abbremsung im Vergleich zu 1g.

Das ist falsch. Es ist ganz sicher falsch, wenn der Antrieb nach Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit (oder nach Verbrennen einer bestimmten Menge Treibstoff) abgeschaltet wird (siehe mac's Beispiel im Nachbarthread). Aber selbst wenn der Antrieb angeschaltet bleibt (sagen wir, wir hätten irgend einen exotischen, reaktionslosen Antrieb), gilt:

s = a/2 * t^2

(s = Strecke, a = Beschleunigung, t = Zeit um die Strecke zu überwinden)

Das heisst: t = ( 2s / a )^0.5

Da die Strecke gleich bleibt, ist die Verkürzung der Reisezeit proportional zur Wurzel der inversen Beschleunigung, für 300g also (1/300)^0.5 = 0.0577. Die Reisezeit bei konstanter Beschleunigung mit 300 Ge verkürzt sich gegenüber 1 Ge also nur um einen Faktor 17.

[JensU]

Die existierenden Methoden zur Flüssigkeitsatmung können zwar wahrscheinlich prinzipiell so weiterentwickelt werden, dass ein Mensch ein paar Tage damit überleben könnte. Aber leider haben alle funktionierenden Flüssigkeiten eine Dichte, die deutlich höher ist als die von Wasser. Für Trägheitsdämpfung sind sie daher ungeeignet.

Das ist richtig.
Die Flüssigkeitsatmung muss extern unterstützt werden, weil die Dichte höher ist.

Gruß,
Jens

[JensU]

Was uns interessiert ist der Antrieb

Ja auf der ILA Konferenz, wenn ich Zeit bekomme und bezahlen kann.

Gruß,
Jens

[pauli]

Ja auf der ILA Konferenz, wenn ich Zeit bekomme und bezahlen kann.

Gruß,
Jens

ok, wir sind sehr gespannt und kommen natürlich alle.

[JensU]

ok, wir sind sehr gespannt und kommen natürlich alle.

Wieviele sind "wir" im Forum?
Soll ich den großen Konferenzraum für 200 Personen buchen?
Oder reicht der kleine Raum für 50 Personen?
Das ist für die Konferenzplanung wichtig.

Gruß,
Jens