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| Autor |
 Mikrometeorit vs. Raumschiff - wer gewinnt |
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Ehemaliges_Mitglied
 |  Themenstart: 2018-10-29
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Hi Physik-Cracks.
Ich habe gehört mit konventionellen Antrieben kommt man auf bis zu Dreißig prozent Lichtgeschwindigkeit. ABer jeder Treffer mit einem Mikrometeorit hat die Wirkung einer Atombombe.
Sind Reisen in ferne Sonnensysteme überhaupt möglich?
Oder passiert so ein Unfall eher nicht?
Greetz ;-)
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Ex_Senior
| Beitrag No.1, eingetragen 2018-10-29
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Gute Überlegung. Gehen wir von einem näherungsweisen inelastischen Stoß aus.
Dann wird für ein etwa luftschiffgroßes Raumschiff ($
100\text{t},~0.1\text{c}
$) und ein etwa feuerzeuggroßes Meteoritensteinchen ($
100\text{g}$ und $10'000 \frac{\text m}{\text s}
$ [1]) eine irreversible Arbeit von $\displaystyle
W_{\text{irr}} = \frac12 \frac{m_1\cdot m_2}{m_1+ m_2} (v_1 - v_2)^2
$ in Wärme frei.
Alles eingesetzt komme ich auf $
W_{\text{irr}} = 45\text{TJ} = 45\cdot 10^{12}\text{J}
$.
Die Hiroshimabombe wird mit $56\text{TJ}$ [2] angegeben. Also ca. $80\%$ davon für unser Raumschiff.
Man kann m.W. nicht genau sagen, wo der Asteroidengürtel um unser Sonnensystem beginnt und aufhört.
Das Sonnensystem verlassen, weiß ich nicht wie wahrscheinlich es ist, mit einem Mikrometeoriten zu kollidieren.
Aber wenn die Wahrscheinlichkeit größer Null ist, bleibt der bemannte Flug nach Andromedar o.ä. - mit bekannten Fortbewegungsmethoden - vermutlich eine intellektuelle Spielerei.
Vielleicht könnte man einen sarggroßen Satelliten dort hinschicken.
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MontyPythagoras
Senior 
Dabei seit: 13.05.2014
Mitteilungen: 3320
Wohnort: Werne
 | Beitrag No.2, eingetragen 2018-10-29
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Hallo QBert,
wo auch immer Du das gehört hast, ich hoffe, Du hast denjenigen herzlich ausgelacht. Siehe auch meinen Artikel zum Energieverbrauch von Raumschiffen mit Rückstoßantrieb.
Was den durchschlagenden Erfolg von Meteoriten angeht:
1. Die wuseln nicht einfach so irgendwo rum, sondern halten sich nur "in der Nähe" von Sternen auf. Das Risiko, auf so einen kleinen Minibrocken zu treffen, wenn man irgendwo im interstellaren oder sogar -galaktischen Raum unterwegs wäre, ist ziemlich gering.
2. WENN man dann doch auf so ein Ding trifft: ein kleiner Brocken von 26mg (Milligramm!) hat bei 30% Lichtgeschwindigkeit eine Energie, der der stärksten bis heute hergestellten Wasserstoffbombe AN602 (50 Megatonnen) entspricht. Noch Fragen, wer dieses Aufeinandertreffen "gewinnt"? Ein kleiner Stein von 2 Gramm gewinnt ja schon das Duell gegen jede Windschutzscheibe bei gerade mal 0,0000001-facher Lichtgeschwindigkeit.
Ciao,
Thomas
[Die Antwort wurde vor Beitrag No.1 begonnen.]
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Ex_Senior
| Beitrag No.3, eingetragen 2018-10-29
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\quoteon(2018-10-29 12:04 - MontyPythagoras in Beitrag No. 2)
1. Die wuseln nicht einfach so irgendwo rum, sondern halten sich nur "in der Nähe" von Sternen auf. Das Risiko, auf so einen kleinen Minibrocken zu treffen, wenn man irgendwo im interstellaren oder sogar -galaktischen Raum unterwegs wäre, ist ziemlich gering.
\quoteoff
Ja gut, aber man kann es auch nicht ausschließen; in meiner Quelle [1] heißt es z.B.: "Mikrometeoriten sind Körper bzw. Staubteilchen aus dem Sonnensystem und dem interstellaren Raum bis zu einer Größe von einigen Zentimetern."
Und bei 0.1c weiß ich nicht, wie da ein Raumschiff noch angemessen schnell reagieren soll, wenn eine Kollision naht.
Irgendeine Meldung kam, die I.S.S. war "im Ausnahmezustand" und wurde versetzt, weil ein kieselsteingroßer Meteorit rumschwirrte.
Ich glaube fast, das macht gar keinen großen Sinn zu überlegen, wie man bemannte Raumschiffe mit Strahlantrieb zu anderen Sternen schickt (von den anderen Problemen abgesehen). Das ist vielleicht eher auf intellektueller Ebene interesssant, weil es zu praktischen Nebenergebnissen führen kann.
Höchstens es ist möglich den Raum zu krümmen und sich dann projektiv zu bewegen. Das könnte gehen, wenn man das hinbekommt...
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Ex_Senior
| Beitrag No.4, eingetragen 2018-10-29
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Bei interstellaren Reisen dürfte die Wahrscheinlichkeit für technisches Versagen relevanter Komponenten des Raumschiffs (und noch viel mehr die für menschliches Versagen der Besatzung) deutlich höher sein, als dass man auf einen Brocken trifft, der mal aus einem Sternensystem geschleudert wurde und nun als Irrläufer durch die weite Leere zwischen den Sternen fliegt. Sonst ist da nämlich nur ziemlich viel sehr dünnes Gas... Selbst im Asteroidengürtel ist die Dichte an Gesteinskörpern so gering, dass noch nie eine Sonde, die da mit einer Geschwindigkeit von mehreren Kilometern pro Sekunde durchgeflogen ist, irgendwelche "Begegnungen" gehabt hätte...
Dass die ISS auf den menschengemachten Weltraumschrott in der nahen Erdumlaufbahn trifft, ist aber tatsächlich weder verwunderlich noch eine Seltenheit.
Cyrix
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DrStupid
Senior 
Dabei seit: 07.03.2011
Mitteilungen: 897
| Beitrag No.5, eingetragen 2018-10-29
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\quoteon(2018-10-29 12:20 - cis in Beitrag No. 3)
Und bei 0.1c weiß ich nicht, wie da ein Raumschiff noch angemessen schnell reagieren soll, wenn eine Kollision naht.
\quoteoff
Das Raumschiff reagiert gar nicht, sondern lässt in sicherem Abstand ein Schild vor sich her fliegen, das den Weg frei räumt.
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Ex_Senior
| Beitrag No.6, eingetragen 2018-10-29
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\quoteon(2018-10-29 19:41 - DrStupid in Beitrag No. 5)
\quoteon(2018-10-29 12:20 - cis in Beitrag No. 3)
Und bei 0.1c weiß ich nicht, wie da ein Raumschiff noch angemessen schnell reagieren soll, wenn eine Kollision naht.
\quoteoff
Das Raumschiff reagiert gar nicht, sondern lässt in sicherem Abstand ein Schild vor sich her fliegen, das den Weg frei räumt.
\quoteoff
Ja, das habe ich schon gedacht, dass dann solcherlei crazy Maßnahmen nötog sind und am besten noch ein paar hundert kleine Sonden, die alles scannen.
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Ex_Senior
| Beitrag No.7, eingetragen 2018-10-29
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\quoteon(2018-10-29 19:41 - DrStupid in Beitrag No. 5)
Das Raumschiff reagiert gar nicht, sondern lässt in sicherem Abstand ein Schild vor sich her fliegen, das den Weg frei räumt.
\quoteoff
siehe "Passengers": https://www.youtube.com/watch?v=ZLNQD9FR3tw
Ab 2 min 20 s wird es interessant.
Meiner Meinung ein sehr guter Film mit zwei ausgezeichneten Darstellern.
LG Steffen
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