Form und Aufbau eines irdischen Raumschiffs

Hallo,stellen wir uns vor das wir Raumschiffe entsenden zu fernen Planeten.Das Raumschiff könnte annähernd Lichtgeschwindigkeit fliegen und müsste Platz für Personal,Labore,Maschinen,Gärten und Unterkünfte etc. haben.
Wie würde so ein Raumschiff aussehen?Kugelform mit Etagen bis zur Kugelmitte?
So wie Raumschiff Enterprise?Oder total zerschachtelte lange Schiffe wie die Galactica?
Was denkt ihr müsste unbedingt beachtet werden bei der Formgebung und Aufbau?

Es muss aussehen wie die EXECUTOR !

das problem ist der anti-schwere-generator - der ist nicht machbar - und ohne den brauchen wir etliche jahre um die entgeschwindigkeit zu erreichen


aber wenns den gäbe - dann haben die jungs von star trek - also gene roddenberry sich schon gute gedanken zu deme thema gemacht

wober dieses einsammeln von teilchen auch nicht geht - da einfach zu wenig im leeren raum vorhanden ist

udn noch ein paar punkte

der lesch hat das mal bei alpha centauri schön unmöglich gemacht

@Mc_Fly

Nö, eher die Eclipse.

@Khaan
Jau, alles Andere wäre Spielerei.

das problem ist der anti-schwere-generator - der ist nicht machbar - und ohne den brauchen wir etliche jahre um die entgeschwindigkeit zu erreichen
------------------------------

nun Mathematisch erreicht man LG bei konstanter Beschleunigung mit 1 G innerhalb eines Jahres



-------------------------------------------
wober dieses einsammeln von teilchen auch nicht geht - da einfach zu wenig im leeren raum vorhanden ist
-------------------------------
Doch ein Ramscoop funktioniert Theoretisch,


WAs das Design angeht, so wird es eher Leichtbauweise sein, denn Jedes Gramm mehr zur Beschleunigung kostet mehr Reaktionsmasse


als Beispiel für ein Realistisches Design verweise ich mal auf die Valkyrie


http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A11949195 (Archiv-Version vom 27.04.2011)


http://www.charlespellegrino.com/propulsion.htm


gehen wir mal mit möglichst wenig Fantasie aus, dann dürfte 95% des Schiffes Tanks für Reaktions und Rückstossmasse sein


anderes Schönes Desgin das sogenannte Enzmann Schiff

http://wn.com/Enzmann_Starship

http://enzmannstarship.com/Page_2.html (Archiv-Version vom 19.03.2011)

Raumschiffe fliegen am besten nach oben, nicht nach vorn.

Sehr schöner Artikel von Steven Novella, gerade kürzlich drüber gestolpert:

http://theness.com/neurologicablog/?p=2983

Wenn es nach heutigen Maßstäben gebaut werden würde, dann wäre es unförmig und unästhetisch. Man würde es nach seiner Funktion bauen, und nicht nach einem speziellen Design. Man hat ja schließlich keinen Sportwagen vor sich, sondern ein riesiges Nutzfahrzeug. Dem Weltall ist es völlig egal, wie das Ding dann aussieht. Es müsste nur einigermaßen symmetrisch aufgebaut sein, weil es so mit dem Antrieb weniger Probleme gäbe. Ansonsten werden die einzelnen Bereiche so angeordnet, wie es technisch am Besten ist, mit kurzen Wegen und den weniger empfindlichen Teilen nach vorn, für den Fall, das man unterwegs doch den einen oder anderen Stein rammt, also nichts mit "Galaxy-Klasse" oder "Imperialer Kreuzer"...

@wolf359

Genau, da es "da draussen" keinen Luftwiderstand gibt sind die von der Erde gewohnten aerodynamischen Formen zweck- und sinnlos. Abgesehen von Sonnensegelen, wäre wohl der Antrieb (sofern es sich um einen Schubantrieb handelt) am Heck und/oder beidseitig angebracht. Ansonsten, wie schon erwähnt, wäre der sonstige Aufbau rein funktioneller Natur, ohne jegliches Design.


Was ist ein Sonnensegel?

Dem Sonnensegel basierend auf dem Strahlungsdruck des Lichtes. Auf jede Fläche übt die Sonne durch das Licht oder geladene Teilchen ein von der Sonne abgewandten Druck aus. Dieser beträgt in Erdnähe 9 N /km². Dieser Druck ist sehr gering. Nur durch eine große Fläche und ein leichtes Material für das "Segel" kann eine Nutzlast beschleunigt werden. Das bisher leistete Material in der Raumfahrt ist Mylarfolie. Bei dem Ballon Satelliten Echo 1 betrug die Masse pro Quadratkilometer 12.000 Kilogramm. Heute ist man nicht sehr viel weiter, den für eine geplante Mission wird mit 10.000 kg/km² gerechnet. Dazu kämen noch Verstrebungen.



Heute werden zwei Materialen favorisiert: Dünne Mylarfolie von 5 Mikrometer Breite auf einer 100 nm dicken Aluminiumschicht. Diese hat ein Flächengewicht von 7 g/m². Die Foliendicke ist reduzierbar auf 0.5 Mikrometer Dicke (1 g/m²). Leider ist sie nicht UV beständig, man sollte sich mit solchen Segeln also nur von der Sonne entfernen und sich nicht dieser nähern. UV beständig ist Kaptongewebe, ebenfalls auf einer 100 nm dicken Aluminiumschicht (sie wirkt reflektierend und verhindert so ein Aufheizen der Folie). Kapton ist allerdings derzeit nicht dünner als 8 Mikrometer herstellbar, wodurch ein Flächengewicht von 12 g/m² resultiert. Dazu kommen Verstrebungen. Leichtgewichtige Mastkonstruktionen erreichen 70 g/m Länge.

Das Segel muss stabilisiert werden. Dies kann durch Dreiachsenstabilisierung oder langsame Rotation (Drallstabilisierung) erfolgen.

Ein Segeln ist auch gegen den Strahlungsdruck möglich, ähnlich wie ein Segelboot gegen den Wind segeln kann. Mit einem Sonnensegel kann daher ins innere wie äußere Sonnensystem gereist werden. Bestimmte Manöver, die selbst für Ionenantriebe ein hohen Treibstoffverbrauch haben, sind mit Solarsegeln möglich, da keinerlei Treibstoff erforderlich ist. Dazu gehört z.B.. die Umkehrung der Bahnebene. Damit könnten Raumsonden auch retrograden Kometen mit geringer Geschwindigkeit sich nähern.

Ein Segel ist wegen der großen Masse nicht so einfach der Sonne nachzuführen, weshalb der Start in einer Erdumlaufbahn Probleme aufwirft. Zudem würde auf einer niedrigen Umlaufbahn die Luftreibung überwiegen und auf mittleren Umlaufbahnen die geladenen Teilchen des Strahlungsgürtels eine hohen Druck ausüben. Unter 1000 km Höhe wird ein Sonnensegel abgebremst, daher werden Sonnensegel wahrscheinlich in eine hohe oder elliptische Umlaufbahn befördert. Der großen Vorteil eines Sonnensegels ist, dass es keinerlei Treibstoff benötigt. Solange sich die Sonde in der Nähe der Sonne bewegt, kann jedes Ziel erreicht werden, auch wenn es dauern kann.

Quelle: http://www.bernd-leitenberger.de/zukuenftige_antriebe.shtml

Also ich stell mir die Schiffe ungefähr so vor:
http://cdn1.eveonline.com/community/devblog/2009/ExplorationShip_01.jpg

Man erkennt da auch die vier großen Sonnensegel.

Für ein Populäres Beispiel verweise ich mal auf das Schiff aus Avatar.

ein durchaus realistischs Desgin.

Die Perrypedia sagt:
"Die Kugel ist jene Form, die bei einem gegebenen Volumen die geringstmögliche Oberfläche hat. Sie hat keine Ecken und Kanten, ist daher von allen Seiten gleichermaßen belastbar und zeigt insofern keine konstruktiven Schwächen."

klingt doch vernünftig? :)
Die Raumschiffe der Zukunft sehen also so aus!


Original anzeigen (0,3 MB)

@accrec

Ich finde die Idee mit den Sonnensegeln gut, aber für interstellare Reisen dürfte das nicht der ultimative Antrieb sein. Je weiter die Entfernung von der Sonne, desto geringer fällt die Beschleunigung aus. Ich behaupte mal einfach, das man damit nicht zu seinen Lebzeiten den nächsten Stern erreichen kann...

@Ashert001

Die guten alten Perry-Rhodan-Romane...

In diesem Fall hat die Perrypedia recht. Ich habe mal ein Buch über diese Reihe gelesen. Die Physik hat immer wieder Probleme bereitet, nur allzuoft haben diverse beschlagene Leser sich über den einen oder anderen Punkt sanft beschwert, so als ob sie ihren "Perry" immer nur möglichst realistisch haben wollten, jedenfalls was die Physik betrifft. Ein Knackpunkt war beispielsweise das Tiefenland (oder so ähnlich...), eine Scheibe von einem Lichtjahr Durchmesser. Physikalisch kaum zu realisieren. Aber ein kugelförmiges Raumschiff dürfte zumindestens stabil sein...

Ashert001 schrieb:"Die Kugel ist jene Form, die bei einem gegebenen Volumen die geringstmögliche Oberfläche hat. Sie hat keine Ecken und Kanten, ist daher von allen Seiten gleichermaßen belastbar und zeigt insofern keine konstruktiven Schwächen."

Die logischste, weil auch kostengünstigste Form für ein Großraumschiff.
Es wird ein maximum an Volumen von einer minimalen, sicherlich teuren Hülle umschlossen.

@Ashert001

Ashert001 schrieb:Die Raumschiffe der Zukunft sehen also so aus!

Oder so ;) :



Man sieht also, Star Trek lügt nie! ^^

@Archerv

Kommt darauf an, von welcher Zukunft wir hier reden...
Ich glaube es gibt erst einmal recht klobige Varianten, die noch erkennbare Triebwerke haben und ein eher längliches Design aus einzelnen Segmenten. Später wäre es dann vielleicht tatsächlich eine Kugel, die aber immer noch erkennbare Triebwerke hätte. Und noch später könnte sich die Kugel vielleicht in jede Richtung weiterbewegen, ohne das Triebwerke erkennbar wären. Allerdings wüsste ich nicht, welcher reale Antrieb keine sichtbaren Triebwerke benötigen würde, jedenfalls keinen, der nicht Science Fiction wäre. Es sei denn denn eine große strahlende Singulariät im Innern wäre der Antrieb, und man bräuchte "nur" bestimmte Stellen in der Außenhaut des Kugelraumschiffs öffnen, um einen Beschleunigung zu der einen oder anderen Seite zu erhalten. Allerdings wäre so eine Singularität ein größeres Risiko. Ein möglicher Ausweg: man erzeugt die Strahlung eben über "Relikte", eine futuristische andernorts schon erwähnte Energiequelle....

@f4tm4n

Ein kugelförmiges Raumschiff hat auch das beste Verhältnis von Volumen zur Oberfläche, es würde weniger Wärme an die Umgebung abgeben, als jedes andere Schiff. Dazu wäre die durchschnittliche Länge aller Wege so wahrscheinlich am Kürzesten. Allerdings hätte man dann auch ein Schiff, das man vielleicht nur noch in einem Stück reparieren oder aufrüsten könnte, während man bei einem länglichen Design vielleicht einige Segmente abkoppeln und als Ganzes ersetzen könnte...

Es gibt eigentlich keine kugelförmigen Insekten, eine Kugel kann ja eigentlich nicht so gut, ihre Beine sprich Landegestelle ausfahren, die würden bei einer Kugel mehr Raum einnehmen.

Auch ist der Blickwinkel vielleicht nicht der günstigste, das kann man zwar alles durch zusätzliche Sensoren kompensieren, aber der technische Aufwand wäre dann ja höher.

Die Kugelraumschiffe werden aber als Frachter bestimmt noch die Mehrzahl der Raumschiffe ausmachen, für auch dafür angepasste ganz spezielle Landebuchten, da es hier ja auch mehr nur um das Volumen geht.

Die reinen Wohnraumschiffe werden aber bestimmt flacher sein, da man ja nicht mehr Ebenen als notwendig haben will.

Für Militärschiffe hingegen macht es sicherlich Sinn, wenn sie einen nur flachen Angegriffswinkel bieten, die sind also eher spitz und können auch ganze Segmente wie eine Echse verlieren!

Das kommt also ganz auf den Anwendungszweck an und sofern man bevorzugt die Schiffe mehr in irdische virtuelle Wohnblöcke einzugliedern, macht sogar die Würfelform Sinn oder irgendeine sechsseitige Wabenstruktur!

Wir werden die Welt jedenfalls nicht wiedererkennen! :)

Ein Kugelraumschiff ist im Grunde über,

das Design ergibt sich immer aus der Funktion bzw auch aus den Energimengen die umgesetzt werden.


Sofern man keinen Magic Space Drive hat, bleibt der Schwerpunkt bei Tankst für Treibstoff und Rückstossmasse.

Kugeln haben auch wenig Vorteile wenn man Schwerkraft entweder durch Beschleunigen oder durch Rotation künstlich erzeugen will.

naja ich verlink mal meine Lieblingsseite zu dem Thema

http://www.projectrho.com/rocket/basicdesign.php (Archiv-Version vom 24.05.2011)





----------------------
Auch ist der Blickwinkel vielleicht nicht der günstigste, das kann man zwar alles durch zusätzliche Sensoren kompensieren, aber der technische Aufwand wäre dann ja höher.
---------------------------

LOL, aus nem Fenster Schauen,



------------------------------------------
Die Kugelraumschiffe werden aber als Frachter bestimmt noch die Mehrzahl der Raumschiffe ausmachen, für auch dafür angepasste ganz spezielle Landebuchten, da es hier ja auch mehr nur um das Volumen geht.
--------------------------------------------------------------

klar deswegen auch die Kugelförmigen Lagerhäuser und Kugelförmige LKW Aufbauten



----------------
Für Militärschiffe hingegen macht es sicherlich Sinn, wenn sie einen nur flachen Angegriffswinkel bieten, die sind also eher spitz und können auch ganze Segmente wie eine Echse verlieren!
------------------

Die Form ist egal wenn man mit Gigawatt und Zig Megatonnen um sich wirft