4 - Die Möglichkeit einer zukünftigen Welt




Kehren wir zum eigentlichen Thema zurück.
Nach dieser ganzen, wenn auch immer noch oberflächlichen und notwendigerweise nur grob umrissenen Aufschlüsselung unserer Probleme, kann ich nur schlussendlich folgern, dass der Menschheit ihre eigene Welt mittlerweile wohl zu klein erscheint und auch tatsächlich zu klein geworden ist.
Die notwendigen Ressourcen, um eine moderne Gesellschaft wie die unsrige aufrechtzuerhalten, geschweige denn, den Rest der Welt auf ein beispielsweise amerikanisches oder europäisches Niveau zu heben, würden die momentan verfügbaren Ressourcen unseres Planeten weit übersteigen.
Wir Menschen haben immer noch unsere Mauern in unseren Köpfen und Herzen.
Als Spezies, gebunden an eine Welt, werden wir diese Barrieren, Vorurteile und Ängste, welche im Laufe von Jahrhunderten in unseren Köpfen wuchsen, auch noch lange und weit in unsere zukünftige Geschichte tragen.
Wenn wir nicht auch hier neu denken und unsere Politik weiterentwickeln, werden wir unsere Zukunft nicht gemeinsam erreichen, sondern uns vorher in Krieg und Feuer vernichten.
Ich möchte nicht ausschließen, dass Wissenschaft und Forschung uns zukünftig neue Ressourcen zur Verfügung stellen werden und die Ausnutzung neuer Möglichkeiten die Gerechtigkeit, Freiheit und die Gleichheit des einzelnen zukünftig immer weiter steigern werden, oder zumindest erhalten, wenn wir dabei auf Nachhaltigkeit und Umwelt achten.
Aber keinesfalls wird es gelingen können, eines Tages alle Menschen in Wohlstand und Luxus zu erheben, wenn wir nicht komplett neue Wege der Gesellschaftsevolution beschreiten.
Gemeinsam die Zukunft zu erreichen heißt, dass vermutlich keine Gesellschaft dieser Welt eine 100 % neue Technologiestufe und somit eine echte Weiterentwicklung im Denken, Handeln und Lebensstil erreichen wird.
Aber, denkt man relativ, so wird einem selbst dann eine Gesellschaft der Zukunft immer als eine Technologiegesellschaft mit erfolgreicher Raumfahrt erscheinen, da die meisten Menschen mittlerweile wissen, dass die Reserven unseres Planeten eines Tags erschöpft sein werden, egal an welche Ressourcen man sich bindet.
Außerdem liegen zukünftige Forschungsgebiete ebenfalls im All und erlauben uns eine neue Sicht auf unsere Welt und die Zusammenhänge des Universums.
Zialkovski sagte einmal in etwa, dass die Wiege der Menschheit, unser Planet uns die Möglichkeiten bot, uns so zu neugierigen Kindern der Erde entwickeln, wie wir uns heute begreifen können.
Allerdings bemerkte er aber auch, dass ein Kind soweit weiterentwickeln würde, dass es nicht sein eigentliches Leben in seiner Wiege verbringen könne. Ich sage und sehe das auch so.
Wir sind wie ein wunderschöner kleiner Baum, welcher in seiner Pflanzschale zum kräftigen Geschöpf der Natur, voller Möglichkeiten der Entwicklung und Entfaltung heranwächst.
Das Problem ist nur, dass eine Pflanzschale nicht genug Nährstoffe und Mutterboden für einen Baum enthält. Und klar, dies wurde schon bemerkt.
Es ist bekannt, dass wir als Menschheit in ferner Zukunft eines Tages den Weg zu den Sternen antreten werden. Bleibt nur die Frage, wann und wie dies geschieht?
Im letzten Jahrhundert fanden in den technologisch hoch entwickelten Ländern unzählige Experimente zur Raumfahrt statt.
Wir schufen die ersten Weltraumbehörden und Forschungsinstitute wie ESA, NASA und CNSA.
Wir erforschten die ersten Schritte in eine neue Welt. Wir bauten die ersten Satelliten und kleinen Raumstationen zu weiteren Erforschung des Weltraums und ließen die ersten Weltraumsonden zu anderen Planeten unseres Sonnensystems fliegen.
Die Landung auf dem unseren Planeten umkreisenden Mond war aber der einzige echte Schritt in unser Sonnensystem und bisheriger Höhepunkt von 60 Jahren menschlicher Raumfahrt.
Die technologische Stufe unserer Entwicklung setzte hier schon die Grenze unserer Träume und Ambitionen. Zweifelsohne lobenswerte Anfänge, sicherlich.
Aber nun?
Es liegt noch so viel vor uns. Wir haben grade erst begonnen, die ersten zögerlichen Schritte in eine Welt zu tun, die noch absolut fremdartig, gefährlich und lebensfeindlich für uns ist und doch unsere Welt von morgen werden muss.
Unsere Astronomen durchmustern und durchmessen den Weltraum, dessen Ausmaße gigantisch sind.
Die Möglichkeiten sind unendlich.
Und sie zeigten vor allem eines; die Erde ist kein besonders sicher und aber auch kein für alle Zeiten bewohnbarer Ort für unsere Spezies.
Aber wie kann es weitergehen.
Was kann der Mensch jetzt noch tun, um den Weltraum zu erobern?
Wie kann uns dieser große Schritt in die Zukunft gelingen, zumal wir uns auf unserer kleinen Welt nicht einmal über die einfachsten Dinge einig werden können?
Ist eine Einigung aller Staaten und Regierungen, aller Menschen unbedingt nötig, um sich in dieser Hinsicht endlich weiterzuentwickeln?
Was ist nötig, damit es uns endlich gelingt, uns von der Begrenztheit unserer Möglichkeiten auf diesem Planeten zu befreien?
Was ist nötig, damit sich die Menschheit mit der Besiedelung des Universums, oder eben nur, mit der Besiedelung unseres Sonnensystems von vielen gesellschaftlichen Zwängen und der Abhängigkeit von begrenzten Ressourcen befreien könnte?
Die Notwendigkeit einer solchen Entwicklung ist unstrittig.
Probleme bereitet und nur der Weg, den wir gehen müssen, um diese Ziele zu erreichen.
Sicherlich haben sich schon viele schlaue Menschen ihren Kopf darüber zerbrochen, wie dieser Weg, wie ein Leben des zukünftigen Menschen im Weltraum aussehen kann.
Es waren Wissenschaftler, aber vor allem auch Schriftsteller, die ein neues Denken erschufen und es Science Fiction nannten.
Teils im Rahmen wissenschaftlicher Forschung und Experimente, aber auch im theoretischen Rahmen der Fantasie erdachten und erträumten dieser Pioniere die Besiedelung fremder Planeten.
Sie beschriebe Lichtjahre weite Reisen durchs All und fantasierten von Treffen mit anderen Lebensformen und Zivilisationen. Doch die Wahrheit besteht in einigen Fußabdrücken dem Mond, der optischen Erkundung des Weltraums und Roverspuren auf dem Mars. Hyperraum und Warp-Antieb sind Gebilde der Fantasie und werden, so weit ich es sehe, niemals funktionieren.
Ob wir jemals dazu in der Lage sein werden, unsere planetare Gesellschaft in eine stellare Gesellschaft zu verwandeln?
Sicher, wenn wir es klug anstellen.
Aber was können wir eigentlich wie wirklich erreichen?
Klar, man muss zunächst lernen, um zu entdecken.
Und man muss nach und nach erst erforschen, wie ein Leben im Weltraum überhaupt funktioniert.
Ob und wie der Mensch ein Leben im All überhaupt führen könnte.
Die allgemeine Auffassung von Wissenschaft und Forschung geht heute dahin, dass unsere Technologie sich zunächst noch weiter entwickeln muss, um diesen riesigen Schritt nicht nur für einige, sondern wahrhaft für alle Menschen zu wagen oder eben bewältigen zu können.
Ich sage, das ist nicht wahr.
Die technologische Entwicklungsstufe der Menschheit hat dieses Niveau bereits erreicht, und wichtiger noch, stehen uns derzeit noch Zeit und alle anderen Ressourcen für eine weitgehende Nutzbarmachung und Kolonisierung des Sonnensystems zur Verfügung.
Es ist wie mit allen Dingen, die richtig funktionieren sollen.
Man muss manchmal nur etwas umdenken, um es dann richtig und zur rechten Zeit anpacken, um es zu schaffen.
Die Nutzung gravitativ gewonnener Energie kann das leisten.
Die Frage, ob dieser Schritt für und Menschen notwendig ist, ist, so denke ich, geklärt.
Die Frage, ob eine Kolonialisierung des Weltraums eine Aufgabe von einigen Astronauten sein kann, ist wohl eher obligatorisch. Natürlich können 30 oder auch 1000 Astronauten keine Zivilisation aufbauen.
Und seien wir mal ehrlich, niemand braucht eine neue Welt in all ihrer Vielfalt, wenn sie nicht für jeden Menschen zugänglich oder erreichbar ist.
Nun, die bisherigen Erfolge sind, wie schon gesagt, eher dürftig.
Allerdings wissen wir schon heute ausreichend genug über Lebensbedingungen und die Mechanik des Raumes, um damit brauchbares zu erreichen.
Natürlich sind unsere bisherigen Methoden, die Erdanziehungskraft zu überwinden nicht ausreichend, eher bescheiden. Gleiches gilt für unsere Transportkapazität in dieser Hinsicht.
Und um eine Raumstation einer Größe eines Kreuzfahrtschiffes mit 150.000 Bruttoregistertonnen zu bauen, fehlen uns zweifelsohne die dazugehörigen 35000 Saturn V – Raketen und das nötige Weltraumarbeiterpersonal und die Zeit.
Wenn man jedoch noch bedenkt, dass ein lebensfeindliches Vakuum und Gammastrahlung diese Sache erschweren und mit einer Station solcher Art die Sache noch lange nicht erledigt ist, so hat man eine leichte Ahnung von der Schwere der Aufgabe, die vor uns liegt. Trotzdem ist es mit heutigen Mitteln erreichbar, wenn die Menschheit es will!
Es gibt also einige Schwerpunkte, deren Aufmerksamkeit es bedarf, und dessen Machbarkeit abgeklärt werden muss.
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1. Leben im All
1.1. Lebensraum – Habitate und deren Schutz
1.2. Der Mensch und die Schwerelosigkeit
1.3. Nahrung und Wasser im All
2. Die Frage der Energieversorgung
2.1. Solar
2.2. Kernkraft
2.3. andere Möglichkeiten der Energieerzeugung
3. Reisen und Antriebsarten
3.1. Die Entfernungen
3.2. Heutiger Stand der Technik und deren Treibstoffarten
3.3 Gefahren bei Weltraumreisen
3.4. Der Magnet-Massenimpulsantrieb
4. Materialversorgung und der Weg von der Erde in den Orbit
4.1. Der Weltraumhafen der Zukunft
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zu 1. Leben im All und zu 1.1. Lebensraum – Habitate und deren Schutz
Beginnen wir also mit dem Leben im All.
Es ist ein Lebensraum ohne jegliche Atmosphäre, also müssen wir künstliche Atmosphäre erschaffen und erhalten.
Der Austausch toxischer Elemente unserer Luft findet auf unserem Planeten durch die Vielfalt der Flora, und durch das Zusammenspiel der Elemente Wasser, Luft und Erde statt.
Eine Simulation dieses Lebensraumes wurde bisher nicht erfolgreich getestet, aber kann durch chemische Katalysatoren derartig unterstützt werden, dass die ganze Sache funktioniert und als Habitat-Lebensraum für Menschen geeignet ist.
Die einzige Schwierigkeit eines sich im Weltraum befindlichen Habitats besteht also in der künstlichen Aufrechterhaltung der Katalysatoren.
Sie müssen gewartet und von Zeit zu Zeit ersetzt werden, was eine Produktion dieser Aggregate im All in der Nähe des Habitats unumgänglich macht.
Die dafür nötigen Ressourcen müssen dann also entweder durch Recycling stets aus den Reststoffen einer Habitat-Anlage wieder neu verwertet, oder auf eine andere Art aus dem Weltenraum gewonnen werden.
Da der Weltraum aber größten Teils leer ist und im mittel dort nur ein Atom in einem Kubikzentimeter Raum befindet, scheidet Rohmaterialgewinnung wohl aus.
Außerdem wären zur Herstellung von derartigen Katalysatoren bestimmte Rohstoffe notwendig, deren Vorkommen eben nicht überall zu finden sind.
Recycling heißt also in diesem Falle das Zauberwort.
Schwerkraft, Sonnenlicht und Strömungskreisläufe wären simulierbar und stellen daher kein Problem dar, solange die dafür notwendige Energie verfügbar ist.
Der Schutz der Lebensräume, ja ganzer Raumstationen stellt zunächst erst einmal ein defizieleres Problem in Aussicht.
Angefangen mit Staub oder Mikrometeoriten, über Verschmutzung und Weltraumschrott bis hin zur hochenergetischen Strahlung ist der Weltraum ein sehr gefährlicher Ort, wenn man keinen Schutz vor diesen Dingen hat.
Findige Autoren und Wissenschaftler haben aber in diesen Dingen schon Möglichkeiten erdacht, die wir aufgrund unserer momentan unzureichenden Verständnisweise von technologischem Potenzial noch nicht ausreichend erforscht haben.
Ich kann mir jedoch vorstellen, dass mit ausreichender elektrischer Energie statische Schutzfelder, elektromagnetische Felder sowohl Staub als auch Mikrometeoriten und einen Teil der Strahlung ablenken können.
Ebenfalls wurde in einem Experiment mit Röntgenstrahlung festgestellt, dass Röntgenstrahlung zwar durch Holz, Eisen und andere Metalle hindurchgeht, Blei oder eben dünnes Bleiglas diese allerdings blockiert.
Nun Blei an sich wäre wohl zu schwer und aufwendig in den Weltraum zu transportieren.
Aber Bleiglasgranulat würde dieselbe Schutzwirkung wie reines Blei besitzen und könnte per Pulverbeschichtung leicht auf die Außenhaut eines Raumschiffes oder einer ganzen Raumstation im Nachhinein aufgetragen werden.
Bei eventuellen Einschlägen wären sogar Reparaturen möglich, in dem man den Riss neu verschmilzt.
Es gibt also durchaus ausreichende Möglichkeiten des Schutzes.
Es ist letztlich nur eine Frage des Know-hows und des dazu verfügbaren Energiepotenzials.
zu 1.2. Der Mensch und die Schwerelosigkeit.
Der Mensch kann Schwerelosigkeit nur auf begrenzte Zeit vertagen.
Ein Abbau von Muskelmasse führt in unseren Körpern dazu, dass wir letztendlich daran sterben würden.
Daher ist es zwingend erforderlich künstliche Gravitation im Weltraum herzustellen, in dem man die Zentrifugalkraft ausnutzt.
Eine Raumstation, oder ein Raumschiff muss dazu einfach in Drehung versetzt werden, um dies zu erreichen.
Es muss also bei der Konstruktion derartiger Schiffe oder Stationen darauf Wert gelegt werden, dass sie von ausreichender Größe und mit ausreichender Energie versehen, ringförmig konstruiert werden, damit diese Effekte am leichtesten zu erreichen sind.
zu 1.3. Nahrung und Wasser im All
Nahrung wäre im Weltraum auf großen Stationen sicherlich anbaubar.
Allerdings gelten auch hier die Gesetze der Verfügbarkeit von Nährstoffen für die dort angebauten Pflanzenarten und so wäre es auch in diesem Bereich der Raumfahrt nötig, die Nährstoffe entweder mitzuführen, oder teilweise aus den Abfallstoffen der Besatzung zu recyceln.
Es müssten regelrechte Verarbeitungsanlagen zur Herstellung von verwertbaren Pflanzen in derartige Raumstationen integriert werden, um auf Dauer solche Stationen mit Lebensmitteln zu versorgen.
Machbar, aber wie auch im eigentlichen Habitat und Lebensraum für eine Besatzung spielt auch hier eine gewisse Mindestgröße eine Rolle.
Es müssten sowohl Mikroorganismen gezüchtet werden, als auch neuer Mutterboden gewonnen werden, in dem organische Abfallstoffe von dort wachsenden Pflanzen in speziellen Druckkammern durch ein Schnellkompostierungsverfahren zu neuer Erde verpresst wird.
Diese so gut wie sterile Erde würde dann erneut mit den entsprechenden Mikroorganismen besiedelt, der Auslaugung der Anbauflächen für Nutzpflanzen entgegenwirken und diese ständig auffrischen können, wiederum neue Nahrung anzubauen.
Ein notwendiger Kreislauf der Natur, den man aber in dieser Form aufrechterhalten kann.
Das Züchten von Proteinen in Reifungskammern ist im Gegensatz zur wirklichen Haltung von Tieren am Bord einer Raumstation wohl die logischere Alternative.
Obwohl der Vitaminhaushalt beim Menschen durch Präparate ebenso künstlich ausgeglichen werden kann, empfehle ich nicht auf die herkömmliche Art der Ernährung zu verzichten, da unsere Natur eine solche Ernährungsweise über Millionen von Jahren unsere Körper zu dem werden ließ, was sie sind.
Ein Mangelhaushalt bei der Ernähung, oder eine andere Methode der Zuführung der Nährstoffe löst im menschlichen Körper auf Dauer Krankheiten oder Ausfallerscheinungen aus, die der menschliche Organismus nur sehr schwer oder gar nicht kompensieren kann.
Notwendig wäre es also, unsere natürliche Umwelt und Ernährungsweise so realistisch wie möglich zu simulieren, damit gesunde und leistungskräftige Menschen die Strapazen eines Lebens außerhalb unseres Planeten überhaupt meistern können.
Unsere Biotechnologie des 21. Jahrhunderts macht alle diese nötigen Verfahren heute bereits möglich und einsetzbar.
Der Wasserhaushalt einer autarken Welt, wie zum Beispiel einer Raumstation, stellt aber zweifellos ein echtes Problem dar.
So enthält unser Weltall zwar Unmengen von Wasserstoff, das sogar häufigste Element im Weltraum; jedoch ist dieser stellare und interstellare Wasserstoff für den Menschen heute noch nicht nutzbar.
Er findet sich nicht im normalen Sonnensystem oder in leeren Raum, sondern in interstellaren Wasserstoffwolken, die Lichtjahre weit weg von uns durch unsere Galaxis treiben. Wasser, oder eben Wasserstoff aus dem Weltraum zu gewinnen kann man getrost vergessen.
Das Wasser auf anderen Planeten muss ebenso ja erst einmal erreicht oder nutzbar gemacht werden, ehe es zur Verfügung steht.
Außerdem ist eine sofortige Nutzung vor Ort dann ebenfalls höchstwahrscheinlich eher ausgeschlossen, da diese Wasserressource dann keineswegs unseren Ansprüchen für terranisches Süß- oder Salzwasser entsprechen würden.
Andere Planeten haben andere Umweltbedingungen, unter deren Umständen das dort vorkommende Wasser sogar letztendlich Gift für und sein könnte, oder eben keinerlei der nötigen Spurenelemente enthält, mit anderen Gasen oder Metallen angereichert oder durch fremdartiges Bakterien und Mikroorganismen verunreinigt sein könnte.
Um für Menschen nutzbares und trinkbares Wasser zu haben, müsste man entsprechend große Vorräte an Bord von Raumstationen und Raumschiffen mitführen und diese nach Möglichkeit in einem Recykelkreislauf wiederverwendbar machen.
Letztlich muss eine dauerhafte Präsenz von Leben im All mit den dafür nötigen Vorräten, oder zumindest mit Energie, Wasser und Sauerstoff dauerhaft versorgt werden können, solange keine andere Quelle, wie beispielsweise ein anderer Planet oder Mond zur Gewinnung dieser lebensnotwendigen Elemente verfügbar ist.
Die für notwendige Transportkapazität vom Heimatplaneten zur jeweiligen Raumstation stellt diesbezüglich ein Schlüsselelement zur Verwirklichung solcher Vorhaben dar.
zu 2. Die Frage der Energieversorgung
Einmal krass formuliert würden wir ohne die nötige elektrische Energie, um einen modernen Haushalt zu betreiben, heute nicht mehr lebensfähig, bzw. würden unser Leben, wie unsere Vorfahren in grauer Vorzeit am Feuer in Höhlen und zelten auf der Jagd nach Tieren verbringen müssen.
Im besten Falle würden wir in einer Gesellschaft mit mittelalterlichen Standards und einer eher tristen Aussicht auf unsere Zukunft vorfinden.
Nun, dank einer sich über die letzten Jahrhundertende entwickelten Wissenschaft erforschten wir die Möglichkeiten und Gesetzmäßigkeiten der Zusammenhänge der Natur und schufen unsere moderne Gesellschaft und Technologie, in der elektrische Energie eine der wesentlichsten Rollen spielt.
Ich würde sogar so weit gehen, dass heute die Verfügbarkeit von elektrischer Energie, so wie saubere Luft, sauberes Wasser, Nahrung, die Freiheit und die freie persönliche Entfaltung zu den Grundrechten eines jeden Menschen gehören sollten.
Für die Raumfahrt ist elektrische Energie existenziell.
Ohne ausreichende Verfügbarkeit dieser Ressource wäre im Weltraum kein Leben möglich.
Um elektrische Energie zu erzeugen, müssen wir Kräfte einsetzen, um die von uns zur Gewinnung dieser Energie genutzten Generatoren betreiben zu können.
Diese Kräfte gewinnen wir aus kinetische Energie, oder aus den von uns entdeckten Treibstoffen oder Katalysatoren.
Aber im Weltraum diese ausnutzbaren Ressourcen zur Verfügung zu haben, ist nicht immer einfach, und jede Möglichkeit dort Energie zu erzeugen hängt von bestimmten Voraussetzungen ab.
Aber wie sichert man diese Verfügbarkeit unbegrenzter Energie, ohne dass man zur Herstellung dieser notwendigen Elektrizität auf die Ressourcen von Planeten zurückgreifen muss?
Wie gewinnt man auf einer interstellaren Reise die dazu nötige elektrische Kapazität?
Ohne die Abklärung dieser Problematik kann man eine zukünftige Raumfahrt getrost vergessen und auf den Haufen der für Menschen unerreichbaren Dinge werfen.
Doch wir haben ja bereits einige brauchbare Technologien.
Atom- und Solarenergie sind zwei der verwendbaren Möglichkeiten.
Ich favorisiere allerdings Gravitationsenergie, die durch das GFKW2 - Aggregat im Vakuum des Weltraums nutzbar ist.
Voraussetzung ist allerdings eine verfügbar gemachte Gravitation, welche durch einfache Rotation erreicht werden kann.
Um dieses Energiepotenzial von Gravitationsenergie zu nutzen, muss also eine Stütztechnologie, wie beispielsweise Solarenergie, oder im Tiefenraum Atomkraft oder eine Treibstoffart eingesetzt werden, um ein Schiff oder eine Station in Rotation zu versetzen. Dann kann durch GFKW2 - Aggregate unbegrenzt Energie für jegliche Anwendung im Weltraum gewonnen werden, was im besonderen dann interessant wird, wenn weder Sonnenlicht, noch andere Energiequellen verfügbar sind.
zu 3. Reisen und Antriebsarten
3.1. Die Entfernungen Astrophysikalisch ausgedrückt, beschreiben wir den uns umgebenen Weltraum und die Entfernungen in diesem in Lichtjahren.
Ein Lichtjahr ist, wie ja jeder sicherlich weis, die Entfernung, die das Lichtquant mit einer Geschwindigkeit von 299.792,458 Kilometern in der Sekunde zurücklegt.
Im Kilometern ausgedrückt handelt es sich bie dieser Geschwindigkeit um 9.460.730.472.580,8 (gerundet ca. 9,5 Billionen) km /s.
Und diese Entfernungen sind absolut gewaltig.
Für uns Menschen ist, und das ist ja Problem an der ganzen Sache, ein einfacher Ausflug zum Mars, Jupiter oder andern Planeten daher mit unvorstellbaren Reisezeiten verbunden, die ohne entsprechende Geschwindigkeiten nicht machbar sind, oder eben sehr lange dauern würden.
Aber wie sieht der Stand der Technik momentan aus?
Als Beispiel soll hie eine Raumsonde dienen, die momentan als das leistungsfähigste, also bisher schnellste von Menschen gestartetes Raumfahrzeug gilt.
Die wissenschaftliche Sonde Parker Solar Probe" fliegt mit 393.000 km / h schnell genug, um unsere Erde in einer Stunde 9,8 Mal zu umrunden.
Klammern wir einmal gravitative Störungen und auch die gravitative Beschleunigung bei Slingshotmanöver beim Vorbeiflug an anderen Planeten aus und nehmen wir die reine Eigengeschwindigkeit eines solchen Fahrzeugs, so würde der Flug zur Sonne mit einem Abstand zur Erde von ca. 150 Millionen Kilometern ca. 381,67 Stunden, oder eben 15,9 Tagen entsprechen.
Super, wenn die Gesamtmasse der PSP-Sonde eben nicht nur bei 685 kg liegen würde.
Es ist also kein Raumschiff, sondern nur eine kleine Sonde, bei der gerade deren so geringes Gewicht solche Geschwindigkeiten erlaubt und uns zeigt, dass ein echtes Raumschiff mit einer Masse von mehreren tausend Tonnen oder gar eine Station mit mehreren hunderttausend Tonnen Gewicht bisher nur ein unerreichter Traum war, zu deren Verwirklichung uns noch so einiges fehlte.
Zum einen, ein Massentransportsystem von der Erdobefläche ins All. Und zum anderen die für ein solches Raumschiff benötigte Energie und dessen Antrieb.
Um aber die Entfernungen im Raum zwischen den Planeten noch einmal zu verdeutlichen, möchte ich noch einige Beispiele nennen und den Vergleich ziehen, mit einem Flugzeug, welches in der Zeit von 31,5 Stunden 36.898 km zurücklegen, also die Erde umrunden würde.
Reiseziel:
Merkur
Entfernung zur Erde 91,69 Mio.km
Reisezeit in Lichtgeschwindigkeit 5 min 6 sek.
Erdumrundungen ca. 2484,958
Für unser Flugzeug benötigte eine Reisezeit von 78.276,18 Stunden oder 3261,5 Tagen
oder eben 8,935 Jahre
Venus
Entfernung zur Erde 41,4 Mio.km
Reisezeit in Lichtgeschwindigkeit 2 min 18 sek.
Erdumrundungen ca. 1122,01
Für unser Flugzeug benötigte eine Reisezeit von 35.343,38 Stunden oder 1472, 64 Tagen
oder 4,035 Jahre
Reiseziel:
Mars
Entfernung zur Erde 78,34 Mio.km
Reisezeit in Lichtgeschwindigkeit 4 min 22 sek.
Erdumrundungen ca. 2123,15
Für unser Flugzeug benötigte hier eine Reisezeit von 66.879, 23 Stunden oder 2786,63 Tagen
oder 7,634 Jahre
Jupiter
Entfernung zur Erde 628,73 Mio.km
Reisezeit in Lichtgeschwindigkeit 34 min 57 sek.
Erdumrundungen ca. 17039,68
Für unser Flugzeug benötigte diesmal eine Reisezeit von 536.749,82 Stunden oder 22364,57 Tagen oder eben 61,27 Jahre
Reiseziel:
Saturn
Entfernung zur Erde 1.275 Mio.km
Reisezeit in Lichtgeschwindigkeit 1h 10 min 53 sek.
Erdumrundungen ca. 34.554,72 Für unser Flugzeug eine Reisezeit von 1.088.473,63 Stunden oder 45.353.07 Tage 124,254 Jahre
Uranus
Entfernung zur Erde 2.723,95 Mio.km - 2 h 31min 26 sek.
Erdumrundungen 73.823,78
Für unser Flugzeug bräuchte eine Reisezeit von 2.325.499,21 Stunden oder 96.893,71 Tagen
oder 265,46 Jahre
Reiseziel:
Neptun
Entfernung zur Erde 4.351,4 Mio.km
Reisezeit in Lichtgeschwindigkeit 4 h 1 min 55 sek.
Erdumrundungen ca. 117.930,51
Für unser Flugzeug benötigte dafür eine Reisezeit von 3.714.811,1 Stunden oder 154.783,8 Tagen
oder 424,065 Jahren
Und welche Entfernungen erst Interstellar zu bewältigen wären...
Wat a fuck !
Also so betrachtet, ist Reisen zu anderen Planeten eine Lebensaufgabe oder sogar die Aufgabe für Generationen von Menschen...
Wir müssen also bedeutend schneller werden, andere Antriebe nutzen, um solche ungeheuren Entfernungen zu überbrücken.
Theoretisch könnte man die Beschleunigung des zu diesem Beispiel benutzen Flugzeugs, welches ja mit ungefähr der Geschwindigkeit von 1171,36 km/h fliegt einfach alle 31,5 Stunden um denselben Faktor erhöhen, so würden sich dann andere Möglichkeiten ergeben, welche aber nur mit dem dafür notwendigen Treibstoff im luftleeren Raum erreichbar wären.
In den ersten 31,5 Stunden würde das Flugzeug eben die Strecke von 36.898 km zurücklegen können.
Aber bereits nach 63 Stunden hätte es die Geschwindigkeit von 2342,72 km/h und würde dann in der selben Zeit bereits 73796 km bewältigen.
Nach 94,5 Stunden wäre das Flugobjekt bereits 3514,08 km/h schnell fliegen und in weiteren 31,5 Stunden dann schon 110.694 km weit fliegen können.
So würde es weitergehen und folgende Entfernungen in folgenden Zeiträumen überwinden...
Start am 01.01.2030 31,5 Stunden später....
(F1) V° = 1171,36 km/h Strecke = 36898 km Insgesamt überwundene Entfernung
= 36898 km nach 63 Stunden....
(F2) V° = 2342,72 km/h Strecke = 73796 km Insgesamt überwundene Entfernung
= 110876 km nach 94,5 Stunden....
(F3) V° = 3514,08 km/h Strecke = 110.694 km Insgesamt überwundene Entfernung
= 221570 km 5,25 Tage später.... nach 126 Stunden....
(F4) V° = 4685,44 km/h Strecke = 147.592 km Insgesamt überwundene Entfernung
= 369.162 km und so weiter....
Allerdings hinkt unser Beispiel.
Wenn ich hier von unseren Möglichkeiten spreche, so gilt dies natürlich auch für unsere Beschleunigungskapazitäten, deren Höchstwerte bei den Konstruktionen von Raketen, wie der Saturn 5 Rakete des Teams um Wernher von Braun erschaffen wurden.
Dieses Geschoss reichte mit einer Nutzlast von ca. 120 Tonnen unseren Erdorbit und konnte bis zu 45 Tonnen mit einer Geschwindigkeit nahe der Fluchtgeschwindigkeit von 11,2 km /s in Richtung Mond befördern, wofür eigentlich ein J-2 Triebwerk dieser Rakete zum Einsatz kam.
Das J-2 Raketentriebwerk von Rocketdyne wurde mit flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff betrieben.
Die Brenndauer betrug 500 Sekunden und erzeugte einen Vakuumschub von 890 Kilonewton, um diese 45 Tonnen Masse auf 11,2 km /s zu beschleunigen.
Konstruiert man also größer Schiffe, welche die Internationale Raumstation um das 10 Fache übertreffen würden und somit Massen von 4500 oder 5000 Tonnen erreichen würden, so bräuchte man mindestens 112 J-2 Triebwerke, um dieses Raumschiff mit einer Schubkraft der Saturn 5 Mondrakete auf eine Reise mit Fluchtgeschwindigkeit in Richtung anderer Planeten zu schicken.
Es wäre eine ungeheure Menge von 112 mal 1,4 Tonnen Trockenmasse an Treibstoff erforderlich, um die 500 Sekunden Brenndauer und Gesamtschub von rund 890 kN für das Schiff zu erreichen.
Diese zusätzlichen 156,8 Tonnen Treibstoff müssten außerdem 4-mal vorhanden sein, um zunächst zu starten, danach am Ziel abzubremsen, vom Ziel aus wiederum den Rückflug anzutreten und in unserem Orbit wiederum abzubremsen.
Es müssten also weitere 627,2 Tonnen Treibstoff zusätzlich zur Masse des Raumschiffes mit 5000 Tonnen bewegt werden und somit weitere 13 J-2 Triebwerke mit jeweils fast 79 Tonnen Trockenmasse mitgeführt werden.
Auch diese zusätzliche Masse muss wiederum mitberechnet werden, um die Endbeschleunigung zu garantieren – ein Spiel, das sich so weiter zieht, bis es letztlich in etwa aufgeht.
Bezüglich meiner Überlegung mit der Verdoppelung der Beschleunigung nach doppelter Flugzeit kann ich dann dieses Gedankenspiel getrost vergessen.
Es wäre eine technische Unmöglichkeit, da ich dann sofort das x-fache an Treibstoff und somit Gewicht mitführen müsste, welches wiederum nur durch zusätzliche Triebwerke und weiteren Treibstoff ausgeglichen werden könnte.
Ein verrücktes Ringelspiel der Kräfte, welches letztlich unmöglich sein würde.
Selbst moderne Ionentriebwerke könnten dieses Problem nicht lösen, solange man Treibstoff zum Antrieb einsetzen muss. Aber muss man das so eigentlich so machen, oder gibt es die Chance eine andere Methode zu nutzen?
Der E.M.I. - Antrieb
(Elektro-Magnetic-Impulse- Antrieb)
Nun, ich sehe das folgendermaßen: Könnte man den benötigten Schub für ein Raumschiff elektrisch erzeugen und würde dann die benötigte elektrische Kraft in All, autark in nötiger Menge und über beliebige Zeit hinweg erzeugen, dann könnten man dieses Paradoxon sehr wohl auflösen und dementsprechende Raumschiffe auf ihre Reise schicken.
Eins solches Triebwerk muss elektrisch eine vom Schiffskörper getrennte Masse beschleunigen können, um diese dann wiederum kinetisch gegen das Schiff zu richten, um einen Impuls zur Bewegung zu erzeugen.
Eine recht einfache Konstruktion wären Elektromagnete, der durch elektrische Energieimpuls aufgeladen, einen Metallbügel anzieht.
Wenn dieser Metallkörper dann durch die elektromagnetische Anziehung aufschlägt, gibt er seine kinetische Energie an den Schiffsrumpf weiter.
Auf diese Weise kann ein Stoßimpuls erzeugt werden, welcher, wenn er massenhaft induziert wird, für einen gleichförmigen Antrieb im All sorgen könnte.
Allerdings muss das technisch erprobt werden, denn in der Schwerelosigkeit des Vakuums würde der Elektromagnet den Metallbügel mit gleicher Kraft anziehen, wie der Metallbügel den Elektromagneten und somit wenn überhaupt nur einen sehr schwachen Impuls in die gewünschte Bewegungsrichtung indizieren.
Anders sieht das vielleicht mit zwei zueinander gerichteten positiven elektromagnetische Kräften aus, die sich, wenn richtig angeordnet, so voneinander abstoßen, dass ein Bewegungsimpuls in eine Richtung ausgelöst wird.
Man müsste also eine Kraft von 19,62 kg elektrisch erzeugte Schubkraft aufwenden, um 1 kg auf Fallgeschwindigkeit zu beschleunigen.
Für ein Raumschiff mit einer Masse von 1000 t benötigt man den 19620 t Schubkraft, um kontinuierlich mit 9,81 m/s zu beschleunigen.
Dieses Schiff würde theoretisch allerdings nach 260 Tagen fast Lichtgeschwindigkeit erreichen.
Wenn es gelänge, mit der nötigen, selbsterzeugten, dauerhaft verfügbaren elektrischen Energie einen dauernden gleichmäßigen Schub zu erzeugen, der unserer gewohnten Erdanziehung, der Fallgeschwindigkeit entspricht, könnte theoretisch die Beschleunigung eines Raumschiffes in etwa so ablaufen:
Schub 9,81 m / s nach 1 Min. = 592,2 ms nach
10 Min. = 5992 m/s oder bereits 5,99 kms nach
1 h = 35532 m/s oder 35,5 kms nach
24 h = 852768 m/s oder 852 kms nach
2 Tagen = 1705536 m/s oder 1705 km/s nach
3 Tagen = 3411072 m/s oder 3411 km/s nach
6 Tagen = 6822144 m/s oder 6822 km/s nach
12 Tagen = 13.644.288 m/s oder 13644 km/s nach
24 Tagen = 27.288.576 m/s oder 27288 km/s nach
48 Tagen = 54.577.152 m/s oder 54577 km/s nach
96 Tagen (3 Monate) = 109.154.304 m/s oder 109.154 km/s 1/3 Lichtgeschwindigkeit
nach 192 Tagen (etwas mehr als ein halbes Jahr) = 218.308.608 m/s oder 218.308 km/s 2/3 Lichtgeschwindigkeit
nach 240 Tagen 272885760 Meter pro Sekunde oder eben 272.885 Kilometer pro Sekunde
Beginn von Zeitdilatation
nach ca. 260 Tagen Maximalwert von ca. 95 - 99 % der Lichtgeschwindigkeit.
Allerdings stimmt diese Rechnung nicht ganz.
Eine relative Massenzunahme bei hohen Geschwindigkeiten ist hier einzuberechnen.
So liegt z. B. ab ca. 299.000 km/s ein Faktor von 13,8 vor.
Das heißt, die relative Masse des Flugkörpers ist um das 13,8- fache gestiegen und demzufolge jegliche Antriebskraft um das 13,8-fache gesunken.
Wir können niemals mit Lichtgeschwindigkeit reisen.
Aber wir werden uns diesen Geschwindigkeiten annähern können.
zu 3.2 - Der heutige Stand der Technik und unsere Treibstoffarten Dieser Punkt ist relativ leicht zu beantworten.
Der Stand unserer Technik ist lächerlich.
Mit unserer Vorgehensweise, Raketen zum Transport von Mensch und Material zu verwenden, werden wir nicht weiter kommen.
Wasserstoff-Sauerstoff-Verbrennung zum Antrieb von Raumfahrzeugen ist ebenfalls unlogisch. Unsere neueren Versuche mit einem Ionenantrieb stehen quasi vor dem gleichen Problem.
Außerdem eignen sich beide Antriebsarten eher für kleinere Flugkörper mit Massen um 1 - 10 Tonnen, und nicht für die benötigten Schiffsmassen von 5000 bis 250.000 Tonnen und mehr…
Atomkraft wäre die einzige Alternative, aber letztlich ebenso begrenzt wie jeder Treibstoff, denn wir mit uns führen wollten.
3.3 - Gefahren bei Weltraumreisen
Der Weltraum selbst, aber auch hohe Geschwindigkeiten werfen beim Reisen im All große Gefahrenpotenziale auf.
Problematisch wäre nicht nur ein eventuell nötiger Kurswechsel, die etwa beim plötzlichen Auftauchen von Fremdobjekten in der Flugbahn ausgeführt werden müssten.
Besonders gefährlich ist auch die Strahlung hochenergetische Teilchen für uns Menschen.
Radar ist, obwohl die Radarmessung selbst mit etwa Lichtgeschwindigkeit abläuft, doch von gewissen Zeitspielräumen abhängig, bis ein verwertbares Ergebnis der Messung vorliegt.
Das bedeutet, ein Annähern an die Lichtgeschwindigkeit ist für einen Flugkörper eher ungünstig, weil dieser dann auf eventuelle auftretende Gefahren nicht mehr reagieren könnte.
Eine Abweichung von der Flugbahn wird um so unmöglicher, je höher die Geschwindigkeit des Flugkörpers ist.
Wegbreitende Waffensysteme, wie hochenergetische Laser, oder Kernwaffen wären also für eine Reise im Sonnensystem oder eben eine interstellare Reise genauso notwendig, wie der eigentliche Antrieb für das Raumfahrzeug.
Die auf ein hoch beschleunigtes Raumfahrzeug in Flugrichtung eingehende harte kosmische Strahlung muss durch ein ebenfalls hochenergetisch geladenes meterdickes Verbundschild aus Stein, Stahl und Blei abgelenkt bzw. absorbiert werden können.
Nur so ist überhaupt eine Raumfahrt vorstellbar, die wir als Menschen auch in der uns verfügbaren Zeit bewältigen und überleben könnten, um neue Welten zu erforschen, zu besiedeln und die Rohstoffe der zukünftigen Generationen von Menschen zu sichern.
Denn die Sicherung von Rohstoffen wird irgdwann unabdingbar sein.
Eine unvorstellbar gewaltige Aufgabe, aber notwendig, um unsere Zivilisation zu erhalten.
3.4. Der Magnet-Massenimpulsantrieb: Wie schon einmal angedeutet, wäre eine mögliche Antriebsart der von mir sogenannte Magnet-Massenimpulsantrieb, mit der einzigen Voraussetzung von genügend verfügbarer elektrischer Energie.
Es würde aber jetzt zu weit führen, hier eine technische Beschreibung des Antriebes einzufügen. Daher verweise ich hier nochmal auf meine Kontaktseite.
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