Interstellare Raumfahrt

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Dieses Buch steht im Regal Technik.

Zusammenfassung des Projekts[Bearbeiten]

  • Zielgruppe:
  • Lernziele:


  • Buchpatenschaft/Ansprechperson:
  • Sind Co-Autoren gegenwärtig erwünscht?

Schreibt, was ihr wollt, ich freu mich darüber! Kaputtmachen könnt ihr nichts!

  • Richtlinien für Co-Autoren:
  • Projektumfang und Abgrenzung zu anderen Wikibooks:

Erreichen des Erdorbits und probleme der interplanetaren Raumfahrt werden nicht behandelt. Raumkolonien werden nur behandelt insofern sie im Zielsystem notwendig sind. Unkonventionelle, hypothetische Konzepte - deren prinzipielle physikalische Möglichkeit unklar ist (Wurmlöcher, Warp, ...) - sollen nur angerissen werden. Für alle anderen Methoden soll jeweils eine oder mehrer Beispielrechnungen zeigen welche Flugzeiten möglich sind, und worin die jeweiligen Probleme bestehen. Ausgangspunkt kann zunächst der englisch sprachige Artikel http://en.wikipedia.org/wiki/Spacecraft_propulsion sowie die von dort aus verwiesenen Artikel sein. DukeVimes 19:23, 1. Sep. 2009 (CEST)


  • Themenbeschreibung:
  • Aufbau des Buches:


Einleitung[Bearbeiten]

  • Warum überhaupt?
  • Bemannt oder unbemannt?
  • Flyby, Dauerhafte Kolonie oder Return-Mission?

Zielsysteme[Bearbeiten]

  • Wie häufig sind Planetensysteme?
  • Wie werden Exoplaneten entdeckt?
  • Welche kennen wir? Eigenschaften, Entfernungen?
  • Ausrichtung der Ekliptik zur lokalen Nachbarschaft?

Physikalische Grundlagen[Bearbeiten]

Antriebstechnologien[Bearbeiten]

  • Konventioneller Antrieb
  • Thermodynamische Antriebe
    • Solar thermal rocket
    • Nuclear thermal rocket (Solid Core, Liquid Core, Gas Core, nuclear lightbulb )
      • NERVA
      • Project Timberwind
      • PROMETHEUS
    • Arcjet rocket
    • Resistojet rocket
  • Nuklearer (Pulsantrieb External Pulsed Plasma Propulsion)
    • Orion
    • Longshot
    • Project Daedalus
    • Medusa


  • Fusionsrakete
    • Daedalus
    • Fission-fragment rocket
    • A Nuclear-Powered Laser-Accelerated Plasma Propulsion System (LAPPS)
  • Elektrischer Antrieb / Ionenantrieb
    • Magnetoplasmadynamic thruster
    • HALL EFFECT THruster
    • Electrostatic ion thruster
    • Field Emission Electric Propulsion (FEEP)
    • Pulsed inductive thruster (PITs)
    • Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (VASIMIR)
    • DS4G, SAFE-400
    • Helicon Double Layer Thruster (HDLT)
    • High Power Electric Propulsion (HiPEP)
    • Colloid thruster
      • LISA Pathfinder
  • electrothermodynamic system
    • Magnetic field oscillating amplified thruster (MOA), (Alfvén wave)
    • Electrohydrodynamic thruster (EHD)
    • Pulsed plasma thruster
      • PROMETHEUS
  • Antimaterie-Rakete
    • Antimatter catalyzed nuclear pulse propulsion
      • AIMStar
    • Antimatter Catalyzed Micro-Fission (ACMF)
      • ICAN-II
    • pion rocket
      • Redshift rocket


  • Lichtsegel
    • Cosmos 1
    • Starwisp
  • Magnetisches Segel
  • Beam-powered propulsion
  • MagBeam
  • Electrodynamic tether


  • Spekulative Methoden
    • Woodward effect
    • Abraham-Minkowski controversy
    • Stochastic electrodynamics
    • Field propulsion
    • Alcubierre-Antrieb
    • Wurmlöcher
    • Diametric drive
    • Pitch drive
    • Bias drive
    • Disjunction drive
    • Differential sail
    • Reactionless drives - theoretisch unmöglich
    • EmDrive - theoretisch unmöglich
    • hyperspace drive basierend auf der Heim-Theorie


Tabelle ursprünglich angelegt und bearbeitet von Wolfkeeper, Awatral, RichardWayneSmith, IanOsgood

Propulsion methods
Method Effective Exhaust Velocity
(km/s)
Thrust
(N)
Firing Duration Maximum Delta-v (km/s)
Propulsion methods in current use (Technology readiness level 8-9)
wikipedia:Solid rocket 1 - 4 103 - 107 minutes ~ 7
wikipedia:Hybrid rocket 1.5 - 4.2 <0.1 - 107 minutes > 3
wikipedia:Monopropellant rocket 1 - 3 0.1 - 100 milliseconds - minutes ~ 3
wikipedia:Bipropellant rocket 1 - 4.7 0.1 - 107 minutes ~ 9
wikipedia:Resistojet rocket 2 - 6 10-2 - 10 minutes
wikipedia:Arcjet rocket 4 - 16 10-2 - 10 minutes
wikipedia:Hall effect thruster (HET) 8 - 50 10-3 - 10 months/years > 100
wikipedia:Electrostatic ion thruster 15 - 80 10-3 - 10 months/years > 100
wikipedia:Field Emission Electric Propulsion (FEEP) 100 - 130 10-6 - 10-3 months/years
Currently feasible propulsion methods (Technology readiness level 7)
wikipedia:Tripropellant rocket 2.5 - 5.3 0.1 - 107 minutes ~ 9
wikipedia:Pulsed plasma thruster (PPT) ~ 20 ~ 0.1 ~ 2,000 - ~ 10,000 hours
wikipedia:Dual mode propulsion rocket
Lab tested methods (Technology readiness level 4-6)
wikipedia:Pulsed inductive thruster (PIT) 50 20 months
wikipedia:Variable specific impulse magnetoplasma rocket (VASIMR) 10 - 300 40 - 1,200 days - months > 100
wikipedia:Magnetoplasmadynamic thruster (MPD) 20 - 100 100 weeks
wikipedia:Nuclear thermal rocket 9 105 minutes > ~ 20
wikipedia:Solar sails N/A 9 per km²
(at 1 AU)
Indefinite > 40
wikipedia:Mass drivers (for propulsion) 0 - ~30 104 - 108 months
wikipedia:Tether propulsion N/A 1 - 1012 minutes ~ 7
wikipedia:Magnetic field oscillating amplified thruster 10 - 130 0,1 - 1 days - months > 100
wikipedia:Solar thermal rocket 7 - 12 1 - 100 weeks > ~ 20
wikipedia:Radioisotope rocket 7 - 8 months
wikipedia:Nuclear electric rocket As electric propulsion method used
Minimal lab testing (Technology readiness level 3)
Orion Project (Near term nuclear pulse propulsion) 20 - 100 109 - 1012 several days ~30-60
wikipedia:SABRE[1]
  1. Reaction Engines Limited :: The Sabre Engine
30/4.5 0.1 - 107 minutes 9.4
wikipedia:Magnetic sails N/A Indefinite Indefinite
wikipedia:Mini-magnetospheric plasma propulsion 200 ~1 N/kW months
wikipedia:Beam-powered propulsion As propulsion method powered by beam
Paper studies only (Technology readiness level 1-2)
wikipedia:Nuclear pulse propulsion (wikipedia:Project Daedalus' drive) 20 - 1,000 109 - 1012 years ~15,000
wikipedia:Gas core reactor rocket 10 - 20 10³ - 106
wikipedia:Nuclear salt-water rocket 100 10³ - 107 half hour
wikipedia:Fission sail
wikipedia:Fission-fragment rocket 15,000
wikipedia:Nuclear photonic rocket 300,000 10-5 - 1 years-decades
wikipedia:Fusion rocket 100 - 1,000
wikipedia:Antimatter catalyzed nuclear pulse propulsion 200 - 4,000 days-weeks
wikipedia:Antimatter rocket 10,000 - 100,000
wikipedia:Bussard ramjet 2.2 - 20,000 indefinite ~30,000
Gravitoelectromagnetic toroidal launchers <300,000
wikipedia:Alcubierre Warp Drive Unknown

Hilfstechnologien[Bearbeiten]

  • Energieerzeugung
    • Kernspaltung
    • Kernfusion
  • Abgeschlossene Ökologie
  • Suspended Animation
  • Erweiterte menschliche Lebensspanne
  • Embryonenschiff
  • Generationenschiff

Am Ziel[Bearbeiten]

  • Weltraumhabitate
  • Bevölkerungsentwicklung (stabile genetische Basis)
  • Kommunikation mit der Erde

Mission[Bearbeiten]

Konstruktion im Weltraum, Stellarator als Energiequelle, Mannschaft von 10-20 Personen pro Schiff, teilweise in suspended Animation, Swing-By um Jupiter, Orbeth Manöver um Sonne, Antrieb teilweise Pulsed Fusion, in nähe der Sonnen auch solarthermisch und ab dem sonnennächsten Punkt ein Solarsegel in Verbindung mit einem MagSail. Einsatz des MagSail bis zur Heliopause, Einsatz des Solarsegels bis 2 AU. Einsatz des MagSails zum bremsen im Zielsystem, im falle von Alpha Centauri wiederholte Swing By um Alpha Centauri A und B zum bremsen.