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[SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie

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Dark_Tigger:
Pro Quecksilber!
Ich meine allein der Style wenn ein Schiff nach einem Treffer, Treibstoff verliert.
Allerdings könnte ich mir auch vorstellen das unterschiedliche Treibstoffe benutzt werden.
Allein schon weil dann der Treibstoff nicht so schnell aussgeht.
Oder aus unterschiedlichen Philosophien der Hersteller.

Merlin Emrys:

--- Zitat von: Feuersänger am  5.08.2011 | 04:27 ---Leider habe ich trotz intensiver Suche keine realen Preise für Thorium finden können.
--- Ende Zitat ---
Unter http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/thorium/mcs-2011-thori.pdf kann man eine pdf-Datei mit den Daten der USA zwischen 2006 und 2010 herunterladen. Preise sind in der ersten Tabelle am Ende des zweiten Drittels erwähnt und rangieren zwischen 252 Dollar je kg für hochreines Thorium bis zu ca. 5,5 Dollar je kg für Thorium-Nitrat ("welding grade", also "gut genug, um damit Schweißarbeiten auszuführen", wenn ich es richtig verstehe).

Eulenspiegel:

--- Zitat von: Feuersänger am  5.08.2011 | 04:27 ---Gedanken, Ideen, Vorschläge?
--- Ende Zitat ---
Ich wäre vom Style Faktor her auch für Quecksilber.


--- Zitat von: Blackice am  5.08.2011 | 07:03 ---wenn man bedenkt wieviel treibstoff so ne rakete eines shuttles heute verblässt nur um 1x in die umlaufbahn geschossen zu werden möchte ich da garnicht drüber nachdenken hehe.
--- Ende Zitat ---
Wobei heutige Raketen ja chemische Antriebe verwenden. Das heißt, der Brennstoff ist auch zugleich Treibstoff.

Bei dem hier vorgestellten Raumschiffen wird zwischen Brennstoff und Treibstoff unterschieden:
Quecksilber/Thorium whatever erzeugt die Energie.
Diese Energie wird dann genutzt, um Wassermoleküle zu erhitzen/zu beschleunigen. Und das Wasser erzeugt dann den nötigen Impuls.

Das heißt, man würde extrem viel Wasser verbrauchen, um von einen Planeten zu starten, aber der Quecksilber/Thorium Verbrauch hält sich in Grenzen.

Dark_Tigger:
Und außerdem sollte es da noch irgend welche anderen herangehensweißen für den Start in den Orbit geben, wenn ich mich recht erinner.
Irgendwas mit Lasern was Feuersänger viel knuffiger fand als schönde Raktenstarts, oder orbital Aufzüge.  :gasmaskerly:

Feuersänger:
Oy, danke Merlin! Das wären dann also heute ca. 180.000 Euro pro Tonne. Wobei freilich die Thoriumförderung noch nicht besonders ausgeprägt ist, weil man das Zeug bislang quasi nicht braucht.

Ich stelle also ein starkes Votum pro Quecksilber fest. ^^ Das war auch in der Tat mein ursprünglicher Plan, ehe ich dann mehrmals zwischen verschiedenen Alternartiven hin und hergesprungen bin.

Mal einen kleinen Exkurs zu Brenn/Treibstoff, Raketenstarts etc.:

Wie Eulenspiegel sagt, ist es wichtig, dass einem die Unterscheidung zwischen Brenn- und Treibstoff in Fleisch und Blut übergeht. Diese sind grundsätzlich verschieden, _nur_ beim Sonderfall chemischer Raketen ist es zufälligerweise das gleiche. (Man redet zwar manchmal auch bein Auto von Treibstoff, das wäre aber eigentlich sachlich falsch; nur ist es da halt auch scheissegal.)

Was mich wiederum darauf bringt, dass wir das Thema STO hier im Thread noch gar nicht richtig behandelt haben.

Die "Gravity Well" der Erde ist wirklich brutal, weil man aufgrund der hohen Schwerkraft allein für einen LEO (niedrigen Erdorbit) schon 9km/s delta-V (inkl. gravity drag etc.) mit extrem viel Schub benötigt. Selbst mit einem idealen chemischen Antrieb (H2 + O2) braucht eine einstufige Rakete _immer_ ein Masseverhältnis von knapp 8, d.h. 87% der Startmasse müssen Treibstoff sein. Mit der gleichen delta-V könnte man _vom_ Erdorbit bis zu den Asteroiden des Hauptgürtels fliegen. Darum lag Heinlein nicht so daneben, als er schrieb "once you're in orbit, you're halfway to anywhere".

Dabei ist die Crux, dass interplanetare Antriebe meistens nicht für atmosphärische/planetare Starts geeignet sind, und meiner ist da keine Ausnahme. Meine Raumschiffe haben zwar delta-Vs um die 500km/s, aber können nur im offenen Raum fliegen.

Der STO-Verkehr (Surface-to-Orbit) ist für alle Hard-SF-Autoren ein Problem, und mir geht es genauso. "There is no graceful way to do it", um mal ein Astronautenzitat in einen völlig anderen Zusammenhang zu setzen. ;)
Für ein Setting wie dieses brauchen wir einen leidlich billigen Orbitalverkehr, und mit billig meine ich mehrere Größenordnungen unter den heutigen Preisen. Also eher sowas wie $10/kg statt $10.000.

Es gibt im Prinzip 2 Möglichkeiten: senkrechtstartende Rakete, oder horizontal startendes Raum-Flugzeug/ASP (nach Art der X-30/X-33). Letzteres hat den Vorteil, dass man die Schwerkraft der Erde durch Auftrieb ausgleichen kann, und die erste Teilstrecke mit luftatmenden Triebwerken überbrücken kann. Aktuell und real versucht man, dieses Konzept mit dem Skylon-Projekt zu realisieren.

Für kleinere Shuttles liebäugele ich mit laser-thermischem externen Antrieb, wie Dark Tigger richtig angemerkt hat. Also grob gesagt "wir schießen mit Lasern von hinten aufs Triebwerk, wodurch dieses so aufgeheizt wird, dass die Luft/Stützmasse explosionsartig ausströmt". Das ist wohlgemerkt _kein_ Photonenatrieb; dennoch müssten die Laser selbst für ein kleines Schiff mehrere Gigawatt stark sein. Das ist jetzt für sich genommen noch kein Showstopper, aber das Problem ist, dass schwere Lasten damit nicht befördert werden können. Denn für z.B. 500 Tonnen kommen wir schon in den Terawatt-Bereich, und da wird es dann langsam haarig.
Wie gesagt, für kleine Shuttles werde ich das Konzept wohl drinbehalten, da man dazu einfach die planetaren Verteidigungslaser verwenden kann, sodass diese sich auch amortisieren und nicht nur zur Abschreckung da sind.

Ein interessantes Konzept für "Heavy Lifter" ist das sogenannte "Liberty Ship", was eine senkrechtstartende Rakete von der Größe einer Saturn V darstellt, die aber dank nuklearem Antrieb (genauer: NTR Gas/Closed) glatt 1000 Tonnen Nutzlast in den Orbit und wieder zurück bringen kann. Das ist aber mehr brachial als elegant. Im Normalbetrieb würde keine Strahlung entweichen, aber die Folgen eines Unfalls wären verheerend. Eventuell kann ich aber dieses Antriebskonzept auf saubere Wasserstoffkonversion umschreiben.

Da spielt auch immer Jon's Law mit hinein: "any interesting space drive is an interesting weapon". Das ist im Hinblick auf die settingtechnisch gewünschte private Jedermann-Raumfahrt nicht zu vernachlässigen. Insbesondere dichtbesiedelte Planeten werden es nicht wollen, dass jeder Hinz und Kunz mit Multi-Gigawatt-Feuerstrahlen hantieren und dabei, versehentlich oder mit Absicht, ganze Städte in dampfende Schlacke verwandeln könnte. Daher mein Konzept mit den externen (Laser-)Antrieben für kleine Schiffe, aber beim Schwerlastverkehr wird man um interne Antriebe nicht herumkommen.

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