Hi,

ich habe mir gerade ein paar Artikel zur alternativen Raumfahrt angeschaut. Unter anderem wurde da ein Kabel für ein Weltraumfahrstuhl getest. Das war nur 1,6km lang.
Der Artikel hat mich aber doch zum nachdenken angeregt. Die allgemeine Idee ist es ein Kabel auf bis zu 100.000km Höhe zu spannen und dort ein Gegengewicht anzubringen. Das sieht dann aus wie ein Hammerwerfer. Durch die Fliehkraft wird das Kabel gespannt. Wird kein Y-Kabel genommen, muss es am Äquator montiert werden. Sonst wird die Erde irgenann krumm gezogen
An diesem Kabel sollen Kabinen mit bis zu 100t Gewicht rauf und runter fahren. Angetrieben durch einen Laser. Das Problem ist ja, die Station im GEO liegen muss wenn man Schwerelosigkeit haben will. Der liegt in 36.000km Höhe und das muss der Fahrstuhl in einer lohnenswerten Zeit zurück legen. Hat er im Mittel 1.000km/h drauf, benötigt er 36h. Das geht. Man muss aber trotzdem 100t auf 1.000km/ beschleunigen, und hier setzt meine Überlegung an.
Die Station befindet sich genau über dem Kabelursprung am Äquator. Ich muss also die Gondel nur 36.000km anheben. Das klingt für mich nach dem klassischen Fall der potentiellen Energie. Ich stecke soviel Energie in den Fahrstuhl hinein, wie er potentielle Energie hätte in 36.000km Höhe. Dabei vernachlässige ich jetzt mal die Fliehkräfte und die Abnahme der Schwerkraft.
Nun ist es aber so, das sich das System ja dreht und ich die Gondel auf dem Weg nach oben auch in der Ebene beschleunigen muss. Auf dem Erdboden beträgt die Geschwindigkeit am Äquator 1666,7km/h und im GEO 9424,8km/h. Das ist deutlich mehr.
Wenn ich jetzt nicht in Drehrichtung beschleunige, müßte die Gondel ihre alte Geschwindigkeit beibehalten und langsam nach hinten zurück fallen. Das Kabel würde also nicht mehr senkrecht stehen. (Steht es überhaupt senkrecht?) Wenn die Gondel also keinen Antrieb dafür vor sieht, wo kommt dann die Energie her?
Von Eiskunstläufern weiß man, das diese sich schneller oder langsamer drehen je nachdem ob sie die Arme anziehen oder nicht. Das bedeutet, das ein rotierendes System langsamer drehen wird, wenn man Masse nach außen befördert, so wie unser Fahrstuhl. Das würde dann bedeuten, das die Erde sich mit jedem Fahrstuhl der hoch fährt, etwas langsamer drehen wird. Sehe ich das richtig?

Gruß

Neil

Die Erde wird sich langsamer drehen, ja. Aber ob der Effekt messbar ist...

Der Rest ist schon ne ganze Ecke schwieriger. Ich gehe davon aus dass man die Masse wirklich auch tangential beschleunigen muss.

Oliver

Zitat:

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Original geschrieben von Oliver Arend

Die Erde wird sich langsamer drehen, ja. Aber ob der Effekt messbar ist...

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Das ist wohl wie mit der Fliege auf dem Amboss, der verformt sich dann auch. Aber mal sehen, wie lange das Projekt noch dauert. Mit dem bisher schnellstem Fahrstuhl bin ich schon gefahren Aber mit dem Weltraum-Fahrstuhl wird es glaube ich in diesem Leben nichtsmehr.

MfG Fabian

Vor allem wird sich das Seil um die Erde wickeln (kranke Vorstellung^^), da die Erde ihre Eigenrotation ja beibehält, das Seil aber erst einmal auf die entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt werden muss, um (mehr oder minder) senkrecht zu stehen.
Ein Ausweg wäre hier eine beschleunigte Endstation ... allerdings müsste der Fahrstuhl, wie Neil bereits geschrieben hat, ja auch immer auf Bahngeschwindigkeit gehalten werden ...

mfG
Markus

Ich brauche doch immer Energie um die Station im All zu halten oder? Die Fliehkraft alleine wird da nicht viel helfen denn die hält ja nur das Gewicht der Station in der Umlaufbahn. Wenn jetzt noch ein Kabel dran hängt ist es doch um vieles schwerer wodurch ich mehr Speed brauche oder nicht?

Zitat:

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Ich brauche doch immer Energie um die Station im All zu halten oder? Die Fliehkraft alleine wird da nicht viel helfen denn die hält ja nur das Gewicht der Station in der Umlaufbahn. Wenn jetzt noch ein Kabel dran hängt ist es doch um vieles schwerer wodurch ich mehr Speed brauche oder nicht?

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Ja genau. Daher wird das Kabel auch nicht 36.000km lang gemacht sondern 100.000km. an dem Ende kommt dann ein Gegengewicht welches durch die Fliehkraft alles in die Länge zieht. Da die Station bei 36.000km Höhe gerade so im Gleichgewicht ist zwischen Anziehungskraft und Fliehkraft, wird diese nicht in der Lage sein das Kabel welches unter ihr hängt zu halten.

In der Triologie "roter, grüner, blauer Mars" wird sowas sehr schön beschrieben. Auch was passiert wenn das Gegengewicht durch einen Terroranschlag gesprengt wird. Das Kabel im roman hat sich dann mehrmals um den Mars gewickelt. Da es dabei immer kürzer wird, wird es auch immer schneller und schlug mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit auf. Da das Kabel aber aus einem superstabilen Material gefertigt wurde, ging es nicht kaputt und liegt da nun im Weg herum.

Ich habe mal versucht zu zeichnen wie das mit dem abremsen der Erde funktioniert.



Ich habe zwei Kabel eingezeichnet. Das erste Kabel steht senkrecht auf der Erdoberfläche und ist der Zustand wo die Gondel noch auf dem Boden ist.
Das zweite Kabel (das untere) stellt die Situation dar, wenn die Gondel nach oben fährt. SIe ist langsamer als in der Höhe in der sie ist, das Kabel ist. Dadurch bremst sie das Kabel aus und es fängt an zurück zu fallen. Dadurch steht es nicht mehr senkrecht auf der Erdoberfläche. Der Kraftvektor den die Zugspannung im Kabel auf die Erde ausübt, geht nicht mehr durch den Mittelpunkt, sondern greift jetzt mit einem Hebelarm (rot eingezeichnet) an. Das Moment ist entgegengesetzt der Erddrehung und wirkt somit bremsend. Es wird solange gebremst, bis das Kabel wieder senkrecht steht.
Man kann aber evtl. die Abremsung durch einen kleinen Trick aufheben. Das Kabel durschneidet ja das Erdmagnetfeld. Wird ein Strom durch das Kabel geleitet. Wird es je nach Flußrichtung durch das Erdmagnetfeld in Flugrichtung beschleunigt oder abgebremst. Es wäre ein Elektromotor mit einer halben Wicklung. Dazu gabe es auch schon mal ein Experiment mit dem Space Shuttle.

Mir viel noch ein anderes Problem ein. Was ist mit dem van-Allen-Gürtel? Der hat ja eine bestimmte Ausdehnung. Wenn man jetzt mit der Gondel durch den Gürtel fahren muss, sollte dafür eine Abschirmung vorgesehen werden, da man ja doch relativ langsam unterwegs ist.



Gruß

Neil

Hallo,
von diesem Projekt habe ich schon öfters gehört. Anfangs hielt ich es nur für einen schlechten Witz. Es scheint aber Leute zu geben, die es ernst meinen (oder zumindest so tun, um an Forschungsgelder zu kommen ).
Was mir noch keiner sagen konnte: Aus welchem Material soll so ein Kabel bestehen? Wenn man einen Werkstoffkundigen fragt, ob man ein (auch noch möglichst leichtes!) Kabel von einigen zigtausend km Länge bauen kann, daß die nötigen Kräfte aushält, dann lacht der nur trocken. Ein solcher Werkstoff ist nicht einmal denkbar, geschweige denn machbar.
Man sei mir also nicht böse, aber das scheint eine Idee zu sein, die jemand am 1. April am Ende einer sehr langen, durchzechten Nacht hatte.

Es erinnert mich an einen Fernsehbeitrag über einen russischen Wissenschaftler, der behauptet, die Gravitation lokal außer Kraft setzen zu können (Perpetuum Mobile läßt grüssen!). Er führte dazu ein Experiment vor, in dem eine Metallplatte mit flüss. Stickstoff gekühlt wurde (das dampfte dann schön! ). Etliche Drähte waren auch angeschlossen. Darüber schwebte dann ein kleines Klötzchen. Erinnerte mich sehr an ein Levitron, vielleicht war's das ja auch.
Also solche und ähnliche Ideen gab's öfters schon mal.
Im 19. Jahrhundert bekam übrigens irgend so ein oberschlauer "Wissenschaftler" mal viel Kohle vom US-Senat um zu erforschen, ob die Erde im Innern hohl sei (wie er behauptete!) und sich dort evtl. fremde Zivilisationen befänden. Was aus seiner Forschung geworden ist, ist nicht bekannt.
Da sind Raketen doch entschieden seriöser. Deshalb beschäftigen wir uns auch damit.

Es scheint jedoch (immer noch) eine gute Möglichkeit zu sein, an Geld zu kommen. Vielleicht sollte ich mir auch so etwas ausdenken. Man muß es v.a. überzeugend vortragen (wie Politiker, wenn sie mal wieder einen Krieg anfangen wollen )

Mit besten Grüssen,
Aelxander

Hi,

den Russen kenne ich auch. Das sollte eine Supraleitende Scheibe sein die über einem rotierenden Magnetfeld positioniert war. Angeblich wurde die Schwerkraft abgeschirmt oder abgelenkt. Es entsteht keine Antigravitation.
Zurück zum Thema.

die maximale Länge die ein Material als Seil erreichen kann, hängt von der Dichte und der Zugfestigkeit ab. Ab einer bestimmten Länge ist es einfach zu schwer, es kann sich nicht mehr selber tragen. Das kann man ganz leicht ausrechnen:

Länge = (Zugfestigkeit 1000) / (Dichte g)

= /

Die 100 dienen dazu um von g auf kg umzurechnen.

Ich habe mal ein paar Werkstoffe angeschaut:

Kohlefaser = 20.000m
Glasfaser = 7.614m
Nylon = 7.332m

Kohlefaser ist deutlich zu kurz mit 20km. Die Lösung sollen Nanotubes sein. Die kommen auf insgesamt 3.276.000m was immer noch zu kurz ist.

Gruß

Neil

Zu kurz ist ja gar kein Ausdruck dafür! *g*

Hat das Kabel aber nicht irgendwo kein Gewicht? An irgend einer Stelle müsste doch Zug und Gravitation = 0 sein oder hab ich das falsch?

Hi,

du hast natürlich recht. Mit steigender Höhe nimmt g ab und die Fliehkraft zu. Man müßte das mal genauer ausrechnen ob die Länge von Nanotubes reichen würde. ei 36.000km Höhe würde das Gewicht des Kabels nicht ins Gewicht falle , aber es wird ja noch weiter außen ein Gegengewicht plaziert um alles in die Länge zu ziehen. Diese zugkraft muss auch berücksichtigt werden.

Gruß

Neil