Relativistischer Raketenantrieb

Es heisst fast immer: Die Lichtgeschwindigkeit kann nicht erreicht werden, da die Masse unendlich wird, die Beschleunigung immer geringer wird. Die Raketenbeschleunigung wird aber nicht von der Erde aus bewirkt, was natürlich ein Gedankenfehler ist.

Nun, das ist richtig, wenn man sich auf das System1 bezieht, von dem aus die Rakete, System2,  startete. Aber so ist es ja nicht, die Beschleunigung betreffend, da die Rakete ihren Treibstoff mit sich führt.

Ich setze jetzt voraus, dass sie die Relativitätstheorie  in ihrem Auswirkungen schon kennen: Zeitdilatation, Längenkontraktion, Zwillingsparadoxon und Massenzunahme. Das gilt auch für die ART.

Sie kennen ja CERN mit dem 27 km Beschleunigungsring, System1 , wo ja Teilchen, System2,  immer vom System 1 aus beschleunigt werden. Die relativistische Massenzunehme tritt voll in Erscheinung und es muss immer mehr Energie aufgewendet werden. Also so ein Raketenantrieb existiert eigentlich schon. Theoretisch könnte man die Erddrehung auf sehr lange Sicht beeinflussen.

Aber die o.g. Rakete wird ja aus sich selbst beschleunigt! Stellen sie sich vor, sie hat einen sehr fortschrittlichen kleinen Beschleunigerring a la CERN als Motor. Raketen müssen ja wegen Newton actio = reactio Massen ausstossen. Die Raketengleichung vernachlässige ich jetzt einmal. Nehmen wir also an wir haben als Ausstossmasse etwas, na ja z.B. nur 100kg an Bord. Aber das alleine reicht nicht, da sie diese Masse beschleunigen und ausstossen müssen. Sie müssen also auch noch Energie mit an Bord haben und zwar außerordentlich viel, z.B. Antimaterie mit deren Energie sie die 100 kG microgrammweise beschleunigen, sodass die Rakete mit z.B. mit 100 t Masse mit 1 g beschleunigen können. Dann fühlen sie sich wie auf der Erde, wo ja auch 1g herrscht.

Wie soll 1 Mikrogramm/Sekunde eine Rakete mit 100 Tonnen mit 1 g beschleunigen können?

Mit der relativistischen Massenzunahme natürlich. Die Massenzunahme von 1 Mikrogramm muss eine Kraft von  F=m*b = 100000kg * 9,91 m/s² ist etwa 1 mio Newton.

Also heisst dies, dass das 1 µg beschleunigt auch 1 mio Newton hervorbringen muss.

Das ist ein Verhältnis von 1 : 100 000 000 000. Dazu ist der CERN-Ring zu schwachbrüstig. Also heisst das, dass unserer derzeitige Technologie keine Interstellarflüge zulässt. Mit dem Impulssatz geht’s auch.

Aber es treten dabei Effekte auf, die fast augenblicklich tödlich sind:

  1. Auch wenn sich  nur wenige Atome  innerhalb von von 1 m³ leerem Raum befinden, so durcheilen sie ja viele hunderttausende m³ jede Sekunde. Das ergibt eine Strahlungsmenge, die sie sofort tötet. Etwas ähnliches kennen sie selbst: Regentropfen auf der Windschutzscheibe bei schneller Autofahrt sind auch mehr.
  2. Wenn  z.B. ein tennisballgroßer Felsbrocken im Weg ist, sind sie ebenfalls augenblicklich tot.
  3. Natürlich weiß to date niemand, wie man einige kg Antimeterie herstellt und sicher aufbewahren kann.

Die Menschheit muss sich also auf interplanetare Flüge, die weniger Energie benötigen, begnügen. Wenn es etwas schneller als jetzt vonstatten gehen soll, wird wohl ein Atomantrieb erforderlich werden.

Wir sehen uns beim Wurmlochterminal, wo es zum Orion geht!

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