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[SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie

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Yerho:
Unumgänglich wäre eigentlich nur ein Mehrweg-Shuttlebetrieb, der wenig material- und zeitaufwendig ist und keinen orbitalen Weltraummüll generiert. Teuer und energiewaufwändig kann er hingegen gerne sein. Und wenn man mittel externem laser-thermischem Antrieb pro Vehikel eben nur, sagen wir mal, 30 Tonnen pro Einheit/Vehikel/Tour bewegen kann, ist das absolut ausreichend. Das Grundproblem ist doch auf der Erde bekannt: Wo kein Schiff oder Zug hinfährt, das/den ich mit etlichen tausend Tonnen beladen kann, muss ich eben Lastwagen und Flugzeuge beladen, die zwar deutlich weniger effizient sind, aber trotzdem ihren Zweck erfüllen.

Vielleicht ja ein ganz überflüssiger Hinweis, aber nicht jedes Problem muss man technisch lösen. Es spricht im Grunde nichts dagegen, die schwer/teuer überwindbaren Distanz einer planetaren Graviation zu einem demographischen, soziokulturellen Problem zu machen. Es gibt todsicher Menschen, die aber auch so etwas von gar keinen Bock darauf haben, den Komfort und die Sicherheit eines gemütlichen Planeten mit seiner kuscheligen Atmosphäre zu verlassen. Und wer sich einmal das All als Lebensraum ausgesucht hat, hat sicher auch seine Gründe, der schollengebundenen Gesellschaft den Rücken zu kehren.

Kurz, die einen leben überwiegend im Weltraum und die anderen überwiegend auf Welten, als Spacesider und Earthsider, sozusagen. Ausgetauscht wird nur das Nötigste an Menschen und Material, was man im jeweiligen Bereich braucht und nur der andere Bereich produzieren und/oder abbauen und liefern kann, und das dann eben mit horrendem Aufwand zu horrenden Preisen.

Feuersänger:
Also, da halte ich überhaupt nicht mit. Solange der Orbitalzugang teuer bleibt, _kann_ sich keine interplanetare Infrastruktur und  Gesellschaft entwickeln, geschweige denn eine interstellare. Heutzutage kostet es etwa $10.000 pro 1kg, um Nutzlast in den niedrigen Erdorbit zu hieven. Der Shuttle-Einsatz war mehr als doppelt so teuer. (Momentan sind die Russen die einzigen, die bemannte Raumschiffe im Einsatz haben, und berechnen über 60 Millionen Dollar pro Person. Warum? Weil sie's können.)
Privatpersonen können sich sowas überhaupt nicht leisten, abgesehen von fünf, sechs superreichen Weltraumtouristen. Die Wirtschaft könnte überhaupt kein weitergehendes Interesse am Weltraum entwickeln, weil bei solchen STO-Preisen jeglicher Warenverkehr zu teuer und damit uninteressant ist. Und Staaten hätten auch keine bessere Motivation, als einen Wettbewerb wer den längeren Weltraumpenis hat, und an dem Spiel haben sie etwa 1990 die Lust verloren.

Außerdem ist ja doch zu bedenken, dass man das Setting vielleich auch als Rollenspiel bespielen können sollte. Ich behaupte, es würde ziemlich schnell langweilig werden, wenn die SCs nach dem einmaligen Start ins All (und wer bezahlt das?) nie wieder einen Planeten betreten könnten, weil es zu teuer wäre.

Nun gesetzt den Fall, man könnte diesen Laser-Antrieb im großen Stil ausbauen. Die geringste Energie benötigt man dann bei einem Masseverhältnis R=e, also 2,72. Wenn man einen stabilen Orbit haben will. Aber nur für Lastverkehr könnte es schon reichen, die Fracht in einer parabolischen Bahn zum LEO hinaufzuschießen, wo sie von bereitstehenden Orbitalraumschiffen aufgefangen wird. Das würde eine Menge Energie sparen, aber auch das maximale Frachtvolumen stark einschränken, da jeweils ein Orbitalschiff nur etwa alle 15 Stunden in Reichweite kommt. Und dann ist es ja nur mit dem Auffangen nicht getan; das Orbitalschiff muss die aufgefangene Fracht ja dann noch weiterleiten, nachtanken und danach wieder in Ausgangsposition zurückkehren. Es wäre aber dennoch eine Option.

Beim Laser-thermischen Antrieb gibt es eigentlich nur 2 Probleme: man muss entsprechend starke Laser bauen (wir reden hier von mehreren Gigawatt, allerdings kann man das auf mehrere Strahlen verteilen), und der Ramjet des Shuttles darf nicht so heiss werden, dass er schmölze.

Edit: und ein weiteres Problem bei diesem Trapezartisten-Ansatz ist, dass hier das Timing wirklich auf die Sekunde stimmen muss, sich aber die beiden Fahrzeuge mit etwa 4km/s relativ zueinander bewegen (Orbitalschiff 7km/s, Startmodul ca. 3km/s). Und dann müssen natürlich die Schleppkabel oder was immer man nimmt die auftretenden Kräfte auch aushalten. Schafft das Orbitalschiff nicht innerhalb weniger Sekunden, die Kapsel aufzufangen, saust diese unaufhaltsam abwärts, in einem Winkel, der nicht die geringste Chance lässt, den Wiedereintritt zu überstehen. Kein zweiter Versuch, null Fehlertoleranz. Man wird wohl kaum riskieren, auf diese Weise Personen zu befördern.

Chaos:
Als alter WiWi möchte ich anmerken, dass Fracht-Transportpreise pro Tonne pro AU nicht wirklich optimal sind.

Wäre es nicht angebrachter, Entfernung durch Beschleunigungsleistung zu ersetzen - oder durch eine andere Variable, mit deren Hilfe es preislich einen Unterschied macht, ob man schnell oder langsam zum Ziel kommt? So wäre dann nämlich "Expressfracht" teurer und damit profitabler als langsamer Transport.

Feuersänger:
Gute Frage. Ich habe da schon mit mehreren Modellen rumexperimentiert.

Also erstmal: bei uns ist ja auch Expressfracht deutlich teurer als langsamer Transport. Insofern seh ich da nichts falsches dran, wenn das auch in der SF genauso ist. Zum Vergleich: Luftfracht (per Spediteur) kostet heutzutage je nach Lift zwischen $3 und $15 pro kg. (Wohlgemerkt hat das fast nix mit der Distanz zu tun, sondern mit dem zur Verfügung stehenden Frachtvolumen. Luftfracht von Shanghai nach Deutschland ist ca. 3mal so teuer wie von San Francisco nach Deutschland, obwohl es ähnliche Distanzen sind.)
Im Vergleich dazu kostet Containerfracht per Schiff umgerechnet ca. $0.15 pro kg.

Im Weltraumhandel könnte es vergleichbar sein. Die tausende Tonnen Metallerz (oder besser: verhüttetes Metall) haben keine Eile, die können mit einem Robo-Frachter auf einem Impulsorbit (im Extremfall Hohmannbahn) über mehrere Monate durch den leeren Raum dümpeln. bei Lebensmitteln kommt es vllt auf die Haltbarkeit/Verderblichkeit an. Dagegen Medizin, hochverarbeitete Produkte wie Elektronik etc sollten schnell transportiert werden; und können es auch, weil davon geringere Volumen anfallen.

Dennoch ist mein o.g. Modell nicht optimal, weil es ja diesen kuriosen Auswuchs zeigt, den ich weiter oben schon erklärt habe: für eine bestimmte Menge Fracht ist es zwar umso profitabler, je schneller diese befördert wird (weil man umso schneller neue Fracht aufnehmen kann, also der Umsatz pro Tag steigt). Aber für eine bestimmte Menge Energie ist es profitabler, sich möglichst viel Fracht aufzuladen, auch wenn dadurch die Reisedauer enorm ansteigt.

Dieses Phänomen liegt nun wohl in erster Linie an den von mir gewählten Parametern für Energiekosten, Frachtraten und Nebenkosten.
Daher wäre im Gegensatz zu dem, was du schreibst, lieber Chaos, genau im Gegenteil ein Frachtmodell wünschenswert, bei dem der schnellere Transport immer mehr Geld einbringt als der langsame. Vielleicht ließe sich das erreichen, wenn man die Reisezeit direkt in die Kostenberechnung einfließen lässt.

Vielleicht wäre es am geschicktesten, die mögliche Fracht in mehrere Kategorien einzuteilen. etwa:
A wie ASAP - möglichst schneller Transport erwünscht, dafür höhere Frachtrate,
B wie Bulk - Transportdauer (relativ) unerheblich, dafür niedrigere Frachtrate.

es kann auch noch Zwischenstufen geben, aber das entspricht soweit etwa unserer Luftfracht vs. Containerfracht.

Analoges gilt für den Passagiertransport, wobei da noch zu beachten ist, dass für jeden Tag Reisezeit auch zusätzliche Kosten für Verpflegung etc. entstehen. Wenn ich 100 Passagiere habe, die jeder pro Tag 1 kg Lebensmittel verputzen, mag es ökonomischer sein, stattdessen mehr Treibstoff mitzunehmen um schneller am Ziel zu sein. Zumal, je kürzer die Reisezeit, desto unkomfortabler darf die Beförderung sein, was wieder Masse spart - Hängematte statt Polsterbett, so in etwa.

Chaos:

--- Zitat von: Feuersänger am  7.08.2011 | 19:27 ---Daher wäre im Gegensatz zu dem, was du schreibst, lieber Chaos, genau im Gegenteil ein Frachtmodell wünschenswert, bei dem der schnellere Transport immer mehr Geld einbringt als der langsame.

--- Ende Zitat ---

Da hast du mich missverstanden - genau das schlage ich nämlich vor.

Ich dachte da an eine Frachtrate proportional zur Höchstgeschwindigkeit, die das Schiff während des Trips erreicht. Ein Schiff, das bis X m/s beschleunigt, braucht zwar wegen der Orbitalmechanik nicht ganz 10-mal so lange wie ein Schiff, das bis 10X m/s beschleunigt, aber so ungefähr kommt es hin (immer angenommen, beide haben zwischen Beschleunigen und Abbremsen noch eine Drift-Phase).

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