Sterren bezoeken. Hoe?

[Diadem]

Ik ben bezig met een sf verhaal dat zich afspeelt op Tau Ceti, een ster die hier 12 lichtjaar vandaan ligt.
Hierdoor ben ik ineens nogal geïnteresseerd geraakt in ruimtereizen. En ik heb enige berekeningen erop los gelaten, maar ik stuit op onoverkomenlijke problemen bij een wetenschappelijke verantwoording.

Ik wil niet aan weird-science zoals warp-velden en hyperspace doen. De lichtsnelheid is ook in mijn universum absoluut.

Ik ga er vanuit dat je met een behoorlijke snelheid richting de sterren wilt reizen. Minstens 95% van de lichtsnelheid, het liefst 99%, zodat een reis vanuit jouw perspectief niet te lang duur.

Bij v = 0.95 is gamma = 3.2. Met v = 0.99 is gamma = 7.1

Zelfs als je materie volledig in energie om kunt zetten heb je voor elke kilogram schip 2.2 kilogram brandstof nodig voor 95% van de lichtsnelheid. En maar liefst 6.1 kilogram voor 99% van deze snelheid. Deze brandstof moet je ook weer meeslepen, en ik heb weliswaar niet precies uitgerekend hoeveel je nodig hebt, maar je behoefte is enorm. En je hebt eenzelfde hoeveelheid brandstof nodig om weer af te remmen.

En dan heb ik nog niet eens rekening gehouden met energieverlies en het probleem dat je energie ook in aandrijving moet omzetten, op een of andere manier (kan afaik alleen door materie uit te stoten. Maar die moet je dan wel bij je hebben!)

Kan iemand andere manieren bedenken om voorstuwing te krijgen?

Mijn uitdaging: Hoe krijg ik zonder al te veel natuurwetten te breken een ruimteschip bij de sterren binnen afzienbare tijd.

[edit]
typo's

[Lord Daemon]

Maar waarom kan je dan niet gewoon zoveel brandstof meenemen? Een of ander klein schip met een hele berg brandstof bij zich in een grote tank - waarom kan dat niet?

Overigens heb je voor het afremmen niet net zo veel massa nodig. Immers, de massa die versneld moet worden is MassaSchip + MassaBrandstof2, de massa die afgeremd moet worden is slechts MassaSchip.

Daarnaast klopt je berekening met massa sowieso niet, want je moet wel de snelheid waarmee je je 'brandstof' uitstoot meenemen. Als deze de lichtsnelheid nadert heb je er maar zeer weinig vannodig. Immers, er geldt impulsbehoud, en relativistische impuls is evenredig met gamma.

[Diadem]

Lord Daemon schreef op 30 juli 2002 @ 23:51:
Maar waarom kan je dan niet gewoon zoveel brandstof meenemen? Een of ander klein schip met een hele berg brandstof bij zich in een grote tank - waarom kan dat niet?

Kan in theorie wel. Alleen zo klein zal een schip niet zijn. Je kunt niet in een klein scheepje naar de sterren. Je zult kunstmatige zwaartekracht moeten maken, dus een redelijke grote ring die rondraait. Daarin moet je voedsel verbouwen etc. Schip wordt toch al gauw honderden meters lang en breed. Enig idee hoeveel een constructie van die grote weegt? Ik niet, maar het is veel.

Overigens heb je voor het afremmen niet net zo veel massa nodig. Immers, de massa die versneld moet worden is MassaSchip + MassaBrandstof2, de massa die afgeremd moet worden is slechts MassaSchip.

Klopt. Dat had ik op zich ook al bedacht. Mijn post is beetje slordig, ik bedoelde te zeggen dat je voor afremmen ook een hoop nodig hebt.

Om precies behoefte uit te rekenen zou je moeten gaan zitten integreren. Ehm, mijn hersenen doen het op dit moment niet goed genoeg om die integraal op te stellen

Daarnaast klopt je berekening met massa sowieso niet, want je moet wel de snelheid waarmee je je 'brandstof' uitstoot meenemen. Als deze de lichtsnelheid nadert heb je er maar zeer weinig vannodig. Immers, er geldt impulsbehoud, en relativistische impuls is evenredig met gamma.

Het gaat erom dat je energie nodig hebt om brandstof met een snelheid die hoog genoeg is te kunnen uitstoten. En die energie moet je meenemen.

Je zou energie kunnen opslaan in rotatie van het schip ofzo, of in super, super, superhete brandstof. Maar dat lijkt me allemaal niet praktisch.... Je hebt gewoon teveel energie nodig.

[Lord Daemon]

Hij klopt inderdaad wel, want er geldt ook energiebehoud.

Het voordeel is echter dat je de massa die je voor de eerste versnelling nodig hebt maar een heel klein stukje hoeft mee te nemen.

Wellicht kan je afremmen door middel van de (uiteraard zeer lage-frequente) botsingen met kosmisch materiaal? Het handigst is dan als je naar een ster met een fikse sterrenwind toe gaat, maar dat heeft weer andere nadelen.

[Diadem]

Ok, laten we eens nadenken.

We beginnen op gamma = 1. massa schip zonder brandstof is m. We willen naar gamma = 7. Ruwe benadering:

Voor 'sprong' van g(amma) = 6 naar g = 7 hebben we m * c^2 energie nodig. Dus m brandstof.
Voor 'sprong' van g = 5 naar g = 6 hebben we 2m * c^2 energie nodig. Dus 2m brandstof.
Voor 'sprong' van g = 4 naar g = 5 hebben we 4m * c^2 energie nodig. Dus 4m brandstof.
Voor 'sprong' van g = 3 naar g = 4 hebben we 8m * c^2 energie nodig. Dus 8m brandstof.
Voor 'sprong' van g = 2 naar g = 3 hebben we 16m * c^2 energie nodig. Dus 16m brandstof.
Voor 'sprong' van g = 1 naar g = 2 hebben we 32m * c^2 energie nodig. Dus 32m brandstof.

Totale brandstof nodig: 61m

Tijd om integraal op te stellen. We integreren over gamma van 1 naar 7. Dat moge duidelijk zijn. Het is een exponentiele functie, dat lijkt me ook duidelijk.

Totale Brandstof Nodig (TBN) = sigma(alle dg's van 1 naar g_eind)([brandstof nodig voor versnelling over dg])

brandstof nodig voor versnelling over dg = brandstof nodig voor versnelling van van g + dg naar g_eind. = sigma(alle dg's van g+dg naar g_eind)([brandstof nodig voor versnelling over dg])

Mooi recursief. Maar wat ik er mee kan.

Hm...

[LawnMowerMan]

Jullie hebben het constant over brandstof en nu vraag ik me af: welke?

Als je het over antimaterie hebt, praat je over maar een klein beetje brandstof om ongelooflijk veel energie uit te halen. Of denk ik, met mijn lichte aangeschoten toestand, te simpel?

[ Voor 0% gewijzigd door LawnMowerMan op 31-07-2002 00:42 . Reden: typvout ]

[Diadem]

HDH-PowerCow schreef op 31 juli 2002 @ 00:41:
Jullie hebben het constant over brandstof en nu vraag ik me af: welke?

Als je het over antimaterie hebt, praat je over maar een klein beetje brandstof om ongelooflijk veel energie uit te halen. Of denk ik, met mijn lichte aangeschoten toestand, te simpel?

We gaan uit van een theoretisch proces waarmee je alle materie in pure energie kunt omzetten.

Je zou dit bijvoorbeeld kunnen bereiken door gebruik te maken van antimaterie.

Het probleem is dus: dit levert enorm veel energie op, maar je hebt ook enorm veel energie nodig.

[Yoozer]

op een ster? ik hoop eigenlijk toch wel op een planeet die rond die ster heencirkelt, anders is 't een beetje warm..

anyway, een manier om uit het zonnestelsel te komen is om gebruik te maken van zwaartekracht - een soort slinger om een planeet heen om een zwiep te krijgen, en dan op het cruciale moment een extra boost zodat je uit de baan gaat - om gewoon energie te besparen.

een ander interessant idee, gegeven door vernor vinge is om een krachtveld om een schip heen te leggen, maar net voordat je dit doet, een atoombom af te laten gaan. de explosie slingert je weg, en het krachtveld beschermt je tegen de klap - een soort kosmisch biljartspel. door op gezette tijden de bom achter te laten, met een korte detonatietijd, en dan gauw het veld inschakelen kom je redelijk snel ergens.

en verder - wat voor schip heb je? een generatie-schip, een 'ingevroren-mensen'-schip, of een stell kleine, onafhankelijke verkenners?

[Verwijderd]

Voorzover ik relativiteit begrijp, is er gezien vanuit het referentiekader van het ruimteschip geen sprake van ('relativistische') massa-toename naarmate je c nadert.
Je kan gewoon met bvb 1G blijven versnellen zonder dan je daarvoor steeds meer brandstof nodig hebt.
je reistijd zal navenant korter zijn, al lijkt het dat de afstand tot de bestemming 'extra' korter wordt. maar who cares? "grote stappen snel thuis".
Er onstaat pas een probleem als je weer terug wilt naar aarde, want dan blijkt dat het 'twin-paradox effect' ook extra groot is. Zolang je maar niet om je tweelingbroer geeft, kan je best wel sneller dan het licht reizen.

[Robin]

Lord Daemon schreef op 30 juli 2002 @ 23:51:
Overigens heb je voor het afremmen niet net zo veel massa nodig. Immers, de massa die versneld moet worden is MassaSchip + MassaBrandstof2, de massa die afgeremd moet worden is slechts MassaSchip.

Als je begint met afremmen, heb je dus je maximale snelheid. Om dan te gaan afremmen heb je dus brandstof nodig. Hoe wil je dan gaan afremmen als je geen brandstof meer hebt

De massa die afgeremd moet worden wordt dus: MassaSchip + (MassaBrandstof2 - verbruikte MassaBrandstof2)

[Lord Daemon]

Robin Vreuls schreef op 31 juli 2002 @ 01:52:
Als je begint met afremmen, heb je dus je maximale snelheid. Om dan te gaan afremmen heb je dus brandstof nodig. Hoe wil je dan gaan afremmen als je geen brandstof meer hebt

Tsss! Jij gaat uit van de niet-ideale situatie waarbij het tijd kost om af te remmen! Dat zijn praktische problemen waar ik me niet mee bezig houd.

Verwijderd schreef op 01 januari 1970 @ 01:00:
Voorzover ik relativiteit begrijp, is er gezien vanuit het referentiekader van het ruimteschip geen sprake van ('relativistische') massa-toename naarmate je c nadert.
Je kan gewoon met bvb 1G blijven versnellen zonder dan je daarvoor steeds meer brandstof nodig hebt.

Nee, dat klopt niet helemaal. Er is sowieso nooit sprake van massa-toename, dus ook niet in het referentiekader van het ruimteschip; dat klopt. Maar het stelsel van het ruimteschip is geen inertiaalstelsel, dus niet geschikt om de relativistische berekening in uit te voeren: doen we dat in het aarde-stelsel (wel een inertiaalstelsel - ongeveer althans) dan zien we dat er wel degelijk heel veel voor nodig is om het schip op 7G te krijgen.

Zolang je maar niet om je tweelingbroer geeft, kan je best wel sneller dan het licht reizen.

Uhm, nee. Of je wel of niet om je tweelingbroer geeft maakt niet uit: sneller dan het licht reizen in onmogelijk. (Wel kan je een afstand van x lichtjaar in stelsel A in stelsel B in minder dan x jaar afleggen, maar dat is heel iets anders.)

[PhysicsRules]

Verwijderd schreef op 31 juli 2002 @ 01:36:
Voorzover ik relativiteit begrijp, is er gezien vanuit het referentiekader van het ruimteschip geen sprake van ('relativistische') massa-toename naarmate je c nadert.
Je kan gewoon met bvb 1G blijven versnellen zonder dan je daarvoor steeds meer brandstof nodig hebt.
je reistijd zal navenant korter zijn, al lijkt het dat de afstand tot de bestemming 'extra' korter wordt. maar who cares? "grote stappen snel thuis".
Er onstaat pas een probleem als je weer terug wilt naar aarde, want dan blijkt dat het 'twin-paradox effect' ook extra groot is. Zolang je maar niet om je tweelingbroer geeft, kan je best wel sneller dan het licht reizen.

Dat klopt in principe wel, MAAR...

Als je genoeg versnelt, dan zou je naar het centrum van het melkwegstelsel kunnen vliegen in 10 jaar, gezien vanuit het perspectief van de reiziger. Vanuit aarde gezien zijn de reizigers 10.000(!) jaar verder tegen de tijd dat ze daar aankomen.

Alleen de reizigers hebben er lol van, en grote kans dat ze na een jaar (1000 aardse jaren) worden ingehaald door een sneller schip.

[DarkX]

Hmmm. Anders moet je het bij de vele (voornamelijk imo vrij onrealistische, maar zit wel ooit wat leuks bij ) vage theoriën zoeken die de energie of een deel van de energie van buiten het schip halen. Zag laatst nog een site met leuke ideetjes daaromtrend, ff kijken of ik die nog kan vinden.

[Rexomnium]

Wat ik nu ga zeggen is niet echt een antwoord op je vraag, Diadem, maar meer een tip. Ik heb een zeer groot aantal SF-boeken in mijn bezit. Velen daarvan behoren tot de welhaast legendarische 'Zwarte Beertjes'-reeks van Meulenhof. Een groot deel van deze SF-boeken stamt uit de jaren vijftig/zestig. Deze boek'jes' zijn nog steeds prettig om te lezen, maar de boeken van betere kwaliteit onderscheiden zich van de slechteren door eigenlijk maar één ding: zij gaan niet te veel in op de 'science'.

In slechte SF-boeken uit de jaren vijftig wordt er vaak gewag gemaakt van geweldig geavanceerde beschavingen. Volgens die boeken hoeft men niet eens ver te zoeken voor intelligent leven, maar vindt men een paar fantastisch gevormde aliens op slechts op een kleine afstand van onze Aarde. De donkere kant van de maan, alsmede de rode planeet Mars fungeren veelvuldig als fantasierijk decor voor deze ruimteverhalen. Ook wanneer de schrijver de techniek van deze wezens beschrijft (die gebaseerd lijkt te zijn op de toenmalige opvattingen, zoals: ponskaarten, wijzerplaten, e.d.), stond men versteld in die tijd, maar nu is het hopeloos achterhaald.

Wat ik probeer te zeggen is dat je niet te veel moet ingaan op details van de science, maar richt je meer op de fiction. Beperk (is dat eigenlijk wel beperken?) je op het beschrijven van de indrukken die men krijgt, verschillende buitenaardse rassen, planeten, zonnestelsels. Zo heeft je verhaal de grootste kans om de tand des tijds te doorstaan en blijft het interessant om te lezen.

----------------------------
(Mogelijk) Antwoord op je vraag:

Ik heb weleens gehoord van een soort 'zonnezeil'. Hoe het precies werkt, weet ik niet meer, maar het kwam erop neer dat je door middel van de kracht van de zon enorme snelheden kunt bereiken.

In de gauwigheid heb ik deze website gevonden. Misschien beantwoord het wat van je vragen.
http://www.planetary.org/solarsail/faqs.html

Verder wens ik je heel veel succes met het schrijven. Ik doe dat zelf ook een beetje en ik weet hoe leuk het is om een gehele, eigen wereld op te bouwen.

[Verwijderd]

Zoals RexomniuM hierboven al vermeldde is een zonnezeil misschien een oplossing, of een voortstuwing die ionen allemaal in één richting door een electrisch veld laat vliegen, waardoor het schip de andere kant opgaat: http://science.nasa.gov/newhome/headlines/prop06apr99_2.htm

[Reptile209]

Lord Daemon schreef op 30 juli 2002 @ 23:51:
Maar waarom kan je dan niet gewoon zoveel brandstof meenemen? Een of ander klein schip met een hele berg brandstof bij zich in een grote tank - waarom kan dat niet?

Omdat de brandstof ook gewicht heeft: als je voor iedere kg schip bijvoorbeeld 6.1 kg brandstof nodig hebt voor de nodige versnelling, moet je die 6,1 kg ook nog gaan versnellen. Kost dus nog eens 6,1² kg brandstof, die ook weer versneld moet worden... enz.

[TrailBlazer]

heb je er over nagedacht dat je geen eindeloze accelaratie wil hebben in je schip. Tenzij je graag wil dat je ruimtevaarders tegen de achterwand geplakt zitten als tomatenpuree. Echter gezien het feit dat je iets serieus wilt. lijkt het me wel belangrijk. Ik denk dat je niet hoger moet gaan dan een G of 10. Volgens mij ben je dan met deze acceleratie na een maand op 95 % van de lichtsnelheid.

[Delerium]

Persoonlijk denk ik dat 30-40% van de lichtsnelheid voldoende is om sterren te bereiken en niet onevenredig veel energie te hoeven verbruiken.

[PhysicsRules]

DarkX schreef op 31 juli 2002 @ 07:11:
Hmmm. Anders moet je het bij de vele (voornamelijk imo vrij onrealistische, maar zit wel ooit wat leuks bij ) vage theoriën zoeken die de energie of een deel van de energie van buiten het schip halen. Zag laatst nog een site met leuke ideetjes daaromtrend, ff kijken of ik die nog kan vinden.

Je bedoelt waarschijnlijk Zero-Point Energy. Ik geloof dat dat een enorme zeepbel is: letterlijk energie uit het niets halen.

Maar het zou wel interessant kunnen zijn voor een SF verhaal. Theoretisch is het namelijk wel een leuk verhaal.

De gedachte (Als ik me niet vergis):
Vacuum heeft geen 0 energie, maar een minimale waarde, de zogenaamde vacuum energie. Als je die zou aftappen, op wat voor manier dan ook, dan heb je lettelijk energie uit het niets, en onbeperkt voorradig.

In de praktijk is het niet echt uitvoerbaar. Het houdt een schending in van de wet van behoud van energie (die de vacuumenergie niet meetelt als aanwezige energie).

[Lord Daemon]

Ecteinascidin schreef op 31 juli 2002 @ 11:23:
Persoonlijk denk ik dat 30-40% van de lichtsnelheid voldoende is om sterren te bereiken en niet onevenredig veel energie te hoeven verbruiken.

Het voordeel van hoge gamma's is dat je eigentijd zoveel langzamer gaat lopen dan de tijd in het aarde-stelsel. Natuurlijk kan je met 0.3 c ook in zo'n 12 jaar (eigen)tijd op Alpha Centauri aankomen, maar verder vliegen wordt al snel een langdurige zaak.

PhysicsRules schreef op 01 januari 1970 @ 01:00:
In de praktijk is het niet echt uitvoerbaar. Het houdt een schending in van de wet van behoud van energie (die de vacuumenergie niet meetelt als aanwezige energie).

Volgens mij zegt de wet van behoud van energie niets over welke energie je wel, en welke je niet mee moet tellen.

[Verwijderd]

Diadem schreef op 30 juli 2002 @ 23:42:
Ik ben bezig met een sf verhaal dat zich afspeelt op Tau Ceti, een ster die hier 12 lichtjaar vandaan ligt.
Hierdoor ben ik ineens nogal geïnteresseerd geraakt in ruimtereizen. En ik heb enige berekeningen erop los gelaten, maar ik stuit op onoverkomenlijke problemen bij een wetenschappelijke verantwoording.

Ik wil niet aan weird-science zoals warp-velden en hyperspace doen. De lichtsnelheid is ook in mijn universum absoluut.

Ik ga er vanuit dat je met een behoorlijke snelheid richting de sterren wilt reizen. Minstens 95% van de lichtsnelheid, het liefst 99%, zodat een reis vanuit jouw perspectief niet te lang duur.

Bij v = 0.95 is gamma = 3.2. Met v = 0.99 is gamma = 7.1

Zelfs als je materie volledig in energie om kunt zetten heb je voor elke kilogram schip 2.2 kilogram brandstof nodig voor 95% van de lichtsnelheid. En maar liefst 6.1 kilogram voor 99% van deze snelheid. Deze brandstof moet je ook weer meeslepen, en ik heb weliswaar niet precies uitgerekend hoeveel je nodig hebt, maar je behoefte is enorm. En je hebt eenzelfde hoeveelheid brandstof nodig om weer af te remmen.

En dan heb ik nog niet eens rekening gehouden met energieverlies en het probleem dat je energie ook in aandrijving moet omzetten, op een of andere manier (kan afaik alleen door materie uit te stoten. Maar die moet je dan wel bij je hebben!)

Kan iemand andere manieren bedenken om voorstuwing te krijgen?

Mijn uitdaging: Hoe krijg ik zonder al te veel natuurwetten te breken een ruimteschip bij de sterren binnen afzienbare tijd.

[edit]
typo's

Waarom zou je niet genoegen nemen met bijv. 50 of 70% van de lichtsnelheid. Dat scheelt toch echt niet zo veel op de totale reistijd dat het geheel nieuwe problemen opwerpt en maakt het een stuk realistischer. Want 100% omzetting van materie in energie kan wel net zo moeilijk blijken als harder dan licht gaan.
Zo'n expeditie zal sowieso een selfsupporting minikolonie moeten zijn, wil het kans van slagen hebben, want je weet natuurlijk nooit hoelang het duurt voor je een wereld hebt gevonden waar je een nieuw bestaan kunt opbouwen. Zo'n reis is eenrichtingsverkeer. Ik denk dat de echte uitdaging er in ligt om recycleersystemen te ontwikkelen en energiebronnen die onderweg kunnen worden aangevuld. Zo niet dan ga ik niet mee.

[Delerium]

Klein probleempje lijkt me ruimtestof en dergelijke. Ik bedoel, als je een kiezelsteenje onderweg tegenkomt, zal deze dus met een aardige snelheid tegen je ruimteschip opbotsen. Zo met 90% van de lichtsnelheid is dat dus een kogeltje met 90% van de lichtsnelheid ..... voldoende om een klein kernbommetje na te doen. (~10¹³ Joule)

En 12 jaar vliegen met 30% is voldoende naar Alpha Centauri etc, waarom zou je in de eerste instantie al veel verder willen kijken

[DarkX]

Verwijderd schreef op 31 juli 2002 @ 12:40:
[...]
Waarom zou je niet genoegen nemen met bijv. 50 of 70% van de lichtsnelheid. Dat scheelt toch echt niet zo veel op de totale reistijd dat het geheel nieuwe problemen opwerpt en maakt het een stuk realistischer. Want 100% omzetting van materie in energie kan wel net zo moeilijk blijken als harder dan licht gaan.
Zo'n expeditie zal sowieso een selfsupporting minikolonie moeten zijn, wil het kans van slagen hebben, want je weet natuurlijk nooit hoelang het duurt voor je een wereld hebt gevonden waar je een nieuw bestaan kunt opbouwen. Zo'n reis is eenrichtingsverkeer. Ik denk dat de echte uitdaging er in ligt om recycleersystemen te ontwikkelen en energiebronnen die onderweg kunnen worden aangevuld. Zo niet dan ga ik niet mee.

Euh. Het scheelt wel veel met de tijd die je zelf ervaard, aangezien de tijdsdilatie toeneemt wanneer je dichter bij de lichtsnelheid komt. Omdat dit niet lineair verloopt kan die 1% op het einde al erg veel uitmaken.

[Verwijderd]

Lord Daemon schreef op 31 juli 2002 @ 02:21:
[...]


Uhm, nee. Of je wel of niet om je tweelingbroer geeft maakt niet uit: sneller dan het licht reizen in onmogelijk. (Wel kan je een afstand van x lichtjaar in stelsel A in stelsel B in minder dan x jaar afleggen, maar dat is heel iets anders.)

Maar of je de afstand nou vanuit stelsel A of vanuit stelsel B bekijkt, het gaat uiteindelijk over hetzelfde traject. Dat het traject verschillende lengtes heeft in verschillende stelsels doet er in dit geval niet zo veel toe; allebij is even waar. Je kan immers heel eenvoudig overstappen vanuit stelsel A naar stelsel B, door te versnellen.

Aan het begin van mijn reis zie ik en afstand van 12lj, en aan het eind vd reis is minder dan 12 jaar verstreken (en ik ben toch heus niet per ongeluk de verkeerde kant op gegaan).
Dat ik tijdens mijn reis de (totale) lengte vh traject zie afnemen boeit mij wel als interessant verschijnsel, maar verder niet. Ik weet immers dat het hetzelfde traject is als wat ik zag vanuit stelsel A.

Voor mij als ruimtereiziger komt het er dan toch echt op neer dat ik het traject heb afgelegd met een snelheid hoger dan c.
Dat mijn tweelingbroer het anders ziet boeit mij niet; zijn waarneming is juist, maar mijn waarneming is ook juist.

[RickN]

Kun je niet een deel van de materie die je als aandrijfstof gebruikt onderweg opvangen/verzamelen. Net als zo'n scramjet die ze laatste getest hebben. Een deel zou ruimtestof kunnen zijn en anders stop je gewoon af en toe ergens een komeetje te tractorbeamen

[Lord Daemon]

BadRespawn schreef op 31 juli 2002 @ 13:28:
Voor mij als ruimtereiziger komt het er dan toch echt op neer dat ik het traject heb afgelegd met een snelheid hoger dan c.

Dat moet je mij dan toch eens uitleggen: je gaat nooit sneller dan c (volgens je eigen waarnemingen), maar je gaat toch sneller dan c (volgens je eigen waarnemingen). Zoals ik al zei: jouw stelsel is geen inertiaalstelsel, en dus niet geschikt als stelsel om berekeningen in uit te voeren. Er geldt niet eens energiebehoud in jouw stelsel!

[Mx. Alba]

RickN schreef op 31 juli 2002 @ 13:56:
en anders stop je gewoon af en toe ergens een komeetje te tractorbeamen

Uhm, pardon? Als je onderweg één keer stopt heb je precies twee keer zoveel brandstof nodig als wanneer je in één keer doorgaat. Erg veel nut heeft dat dus niet... Ennuh, waar vind je in de leegte tussen sterren een komeetje??? Dan moet je dus je koers wijzigen om een komeet te vangen, waardoor je nog meer brandstof verspilt.

[PhysicsRules]

Lord Daemon schreef op 31 juli 2002 @ 12:29:
[...]

Het voordeel van hoge gamma's is dat je eigentijd zoveel langzamer gaat lopen dan de tijd in het aarde-stelsel. Natuurlijk kan je met 0.3 c ook in zo'n 12 jaar (eigen)tijd op Alpha Centauri aankomen, maar verder vliegen wordt al snel een langdurige zaak.

[...]

Volgens mij zegt de wet van behoud van energie niets over welke energie je wel, en welke je niet mee moet tellen.

offtopic:
Volgens jou ben ik door de tijd gereist en heb ik in 1970 al gepost

Klassiek heeft het vacuum energie E=0.
Quantummechanisch heeft een vacuum wel een bepaalde energie, die we de laagste energie waarde noemen. Alle andere energiewaarden die we meten zijn relatief ten opzichte van die vacuum energie. Als een deeltje 511MeV energie heeft, betekent dat het 511MeV meer energie heeft dat het vacuum. Alles is relatief energie ook.

Deze redenatie volgend houdt de wet van behoud van energie in dat de hoeveelheid energie relatief ten opzichte van de vacuumenergie behouden moet blijven: je kan niet zomaar energie uit het vacuum halen, ook al is het er wel.

Anders gezegd: er zijn twee bakken energie, die totaal geïsoleerd van elkaar zijn: er kan geen energie van de ene naar de andere kant overgeheveld worden.


P.S. Eventueel zou dat trouwens wel kunnen, maar dan komen we op het gebied waar quantummechanica en algemene relativiteitstheorie elkaar raken, erg interessant, gaat mijn scriptie o.a. over (7.5 ben erg blij )

[Delerium]

Wel, een beetje geheugen opfrissen werkt altijd.

Ik heb ooit een boek gelezen van Arthur C Clarke (2001) genaamd "de verre aarde"

Daar werd dus inderdaad een levensgroot schip gebouwt (als Ark van Noach omdat de aarde op ontploffen staat). Aangedreven met nulpuntsenergie in staat tot constant versnellen tot sub-lichtsnelheden etc. Schip hoefde alleen regelmatig water te tanken. Dat water was nodig om een soort defelctor van ijs Voor het schip te monteren dat als buffer/opvangschild kon dienen tegen ruimtestof.

Wel mooi boek

[Lord Daemon]

PhysicsRules schreef op 31 juli 2002 @ 14:10:
Anders gezegd: er zijn twee bakken energie, die totaal geïsoleerd van elkaar zijn: er kan geen energie van de ene naar de andere kant overgeheveld worden.

Maar dat is toch wel gebeurd tijdens de Big Bang, of mis ik nu iets?

Geldt dit overigens ook voor 'Quintessence', iets waar ik niets van af weet maar waar ik van gehoord heb dat het een alternatief is voor de vacuum-energie?

[Verwijderd]

Zoals al opgemerkt is het grote probleem de massa van de te gebruiken brandstof. Daarom wordt er serieus gekeken naar het verzamelen van brandstof tijdens de reis (en wel zonder af te remmen). De klassieke oplossing is de Bussard ramjet.

[ Voor 0% gewijzigd door Verwijderd op 31-07-2002 14:53 . Reden: ramjet, niet scramjet ]

[-Moondust-]

Mijn uitdaging: Hoe krijg ik zonder al te veel natuurwetten te breken een ruimteschip bij de sterren binnen afzienbare tijd.

- Breng het ruimteschip niet naar de locatie, maar breng de locatie naar het ruimteschip. Zo zijn enorme snelheden te bereiken. Deze techniek wordt toegpast door de zogenaamde 'Grijzen'. Hoe het precies werkt weet uiteraard geen mens.

[Verwijderd]

-Moondust- schreef op 31 juli 2002 @ 15:00:
[...]
- Breng het ruimteschip niet naar de locatie, maar breng de locatie naar het ruimteschip. Zo zijn enorme snelheden te bereiken. Deze techniek wordt toegpast door de zogenaamde 'Grijzen'. Hoe het precies werkt weet uiteraard geen mens.

Diadem stelt voorop dat je niet mag warpen (ruimte krommen)... Voor zover ik weet is de Bussard ramjet een van de weinige technieken die in principe mogelijk zijn voor interstellaire reizen, hoewel er ook nogal wat praktische problemen aan kleven.

Bovendien weet elke SubGenius dat de warp-techniek werkt dmv. Time Control ^(TM) (Als SubGenius laak ik me niet meer de kaas van het brood eten als men het over mijn religie heeft! )

[Mx. Alba]

Het probleem met zonder warp-achtige dingen zulke afstanden afleggen is dat je met dat gigantische tijdsverschil zit, en met de ongelofelijk grote hoeveelheid energie die nodig is om zo dicht bij de lichtsnelheid te komen. Maar het grootste probleem is nog dat tijdsverschil.

Misschien kan je, als je heel hard gaat, binnen een paar jaar bij een interessante ster op zo'n 20 lichtjaar afstand komen, maar het thuisfront heeft er heel erg weinig aan, want daar verstrijkt heel erg veel tijd...

[Larry4]

free energy/ zero point energie brandstof

[Diadem]

RexomniuM schreef op 31 juli 2002 @ 10:34:
Wat ik nu ga zeggen is niet echt een antwoord op je vraag, Diadem, maar meer een tip. Ik heb een zeer groot aantal SF-boeken in mijn bezit. Velen daarvan behoren tot de welhaast legendarische 'Zwarte Beertjes'-reeks van Meulenhof. Een groot deel van deze SF-boeken stamt uit de jaren vijftig/zestig. Deze boek'jes' zijn nog steeds prettig om te lezen, maar de boeken van betere kwaliteit onderscheiden zich van de slechteren door eigenlijk maar één ding: zij gaan niet te veel in op de 'science'.

In slechte SF-boeken uit de jaren vijftig wordt er vaak gewag gemaakt van geweldig geavanceerde beschavingen. Volgens die boeken hoeft men niet eens ver te zoeken voor intelligent leven, maar vindt men een paar fantastisch gevormde aliens op slechts op een kleine afstand van onze Aarde. De donkere kant van de maan, alsmede de rode planeet Mars fungeren veelvuldig als fantasierijk decor voor deze ruimteverhalen. Ook wanneer de schrijver de techniek van deze wezens beschrijft (die gebaseerd lijkt te zijn op de toenmalige opvattingen, zoals: ponskaarten, wijzerplaten, e.d.), stond men versteld in die tijd, maar nu is het hopeloos achterhaald.

Wat ik probeer te zeggen is dat je niet te veel moet ingaan op details van de science, maar richt je meer op de fiction. Beperk (is dat eigenlijk wel beperken?) je op het beschrijven van de indrukken die men krijgt, verschillende buitenaardse rassen, planeten, zonnestelsels. Zo heeft je verhaal de grootste kans om de tand des tijds te doorstaan en blijft het interessant om te lezen.

Dat je niet teveel in moet gaan op details betekent niet dat ze niet moeten kloppen. Natuurlijk zal je er niet omheen komen om af en toe wat natuurwetten te omzeilen of op zijn minst in jouw voordeel uit te leggen. Maar het hele idee van harde sf is dat je dit zo min mogelijk doet.

Maar dit is een beetje offtopic. Want dit topic gaat niet over hoe je een goed sf verhaal schrijft

(Mogelijk) Antwoord op je vraag:

Ik heb weleens gehoord van een soort 'zonnezeil'. Hoe het precies werkt, weet ik niet meer, maar het kwam erop neer dat je door middel van de kracht van de zon enorme snelheden kunt bereiken.

In de gauwigheid heb ik deze website gevonden. Misschien beantwoord het wat van je vragen.
http://www.planetary.org/solarsail/faqs.html

Ik heb inderdaad weleens van zonnezeilen gehoord. Voor interstellaire reizen heb je echter het probleem dat het zonlicht niet intens genoeg meer is. In dat artikel staat dan je dan lasers zou kunnen gebruiken. Het lijkt me echter totaal onmogelijk om een bewegende laser (draaiend om de zon) gericht te houden op een bewegend ruimteschip, over zulke afstanden. Zelfs als je dit lukt is de minste of geringste koerscorrectie niet mogelijk. Je kunt niet (snel genoeg) communiceren, dus nooit je koers wijzigen. Gaat er iets mis met de laser ben je voorgoed verloren.

Nog afgezien van de vraag hoe je zo'n extreem krachtige laser zou moeten bouwen.

Verder wens ik je heel veel succes met het schrijven. Ik doe dat zelf ook een beetje en ik weet hoe leuk het is om een gehele, eigen wereld op te bouwen.

thanks.

[Verwijderd]

Mx. Alba schreef op 31 juli 2002 @ 15:36:
Misschien kan je, als je heel hard gaat, binnen een paar jaar bij een interessante ster op zo'n 20 lichtjaar afstand komen, maar het thuisfront heeft er heel erg weinig aan, want daar verstrijkt heel erg veel tijd...

Dat is zo ja. Maar als je doel bijv. is de aarde ontvluchten, omdat die onbewoonbaar is geworden dan is dit geen probleem.

[Diadem]

Verwijderd schreef op 31 juli 2002 @ 14:51:
Zoals al opgemerkt is het grote probleem de massa van de te gebruiken brandstof. Daarom wordt er serieus gekeken naar het verzamelen van brandstof tijdens de reis (en wel zonder af te remmen). De klassieke oplossing is de Bussard ramjet.

Interessant ontwerp.

Ik snap alleen het idee niet helemaal.

Je gaat zoveel mogelijk waterstofatomen opvangen uit de ruimte. Elk atoom wat je opvangt knalt met een enorme impuls tegen je schip aan. Zodra je ook maar enigszins in de buurt (86.6%) van de lichtsnelheid komt, wordt deze impuls groter dan de theoretisch maximale energie (mc^2) die je uit zo'n atoom kunt halen.

Je zult een systeem moeten bedenken om atomen op te vangen zonder hun impuls op je schip over te dragen. Ik zou zelfs geen weird-science methode kunnen noemen om dat te doen

En een tweede probleem. Je gebruikt een magnetisch veld om atomen op te vangen. Magnetische velden planten zich echter met de lichtsnelheid voort. En jouw schip met bijna de lichtsnelheid. Het tijdverschil tussen aankomst van het magnetische veld en aankomst van het schip op een bepaald punt wordt heel erg klein. Hoe wil je in zo'n korte tijd het atoom genoeg afbuigen zodat het in je schip terecht komt? Dat is onmogelijk.

[Verwijderd]

Diadem>> lees die link die ik post even, je stelt namelijk allemaal scenario's voor die al bestaan als SF-verhaal.

• Je "zonnenzeil + lasers" is beschreven in "The mote in God's Eye" door Larry Niven & Jerry Pournelle
• "Met een Bussard ramjet naar Tau Seti" is beschreven in "Tau Zero" door Poul Anderson.

Dus geen plaggiaat plegen

[PhysicsRules]

Lord Daemon schreef op 31 juli 2002 @ 14:44:
[...]

Maar dat is toch wel gebeurd tijdens de Big Bang, of mis ik nu iets?

Yep, dat is ook precies waar mijn scriptie deels over ging .


Het probleem is dat als je energie uit het vacuum trekt, dit ten koste gaat van de kromming van de ruimte. Ik kan daarvan de gevolgen niet overzien.


Einstein's vergelijkingen:

R_uv - 1/2g_uv = -8pi T_uv - g_uvL

Met R, de kromming van de ruimte
T de energie momentum tensor (de energie en impuls dichtheid van het heelal)
g de metriek van de ruimte
L de cosmologische constante.

T is een bron voor de kromming van de ruimte als gevolg van de aanwezige energie (in de vorm van impuls en massa) in het heelal.
L is een bron voor de kromming van de ruimte als gevolg van de vacuumenergie.

Als je geen L hebt is je ruimte niet gekromd. Als je dus energie van L naar T overbrengt verander je de kromming van de ruimte. (Als je de metriek niet wil veranderen).

Geldt dit overigens ook voor 'Quintessence', iets waar ik niets van af weet maar waar ik van gehoord heb dat het een alternatief is voor de vacuum-energie?

Nog nooit van gehoord.

[Verwijderd]

Diadem schreef op 31 juli 2002 @ 16:34:
Je gaat zoveel mogelijk waterstofatomen opvangen uit de ruimte. Elk atoom wat je opvangt knalt met een enorme impuls tegen je schip aan. Zodra je ook maar enigszins in de buurt (86.6%) van de lichtsnelheid komt, wordt deze impuls groter dan de theoretisch maximale energie (mc^2) die je uit zo'n atoom kunt halen.

De truuk is de atomen te ioniseren zodat ze niet tegen je schip opknallen, maar rechtstreeks in je fusie-inlaat verdwijnen. De kinetische energie van de atomen wordt zo ook nuttig gebruikt.

En een tweede probleem. Je gebruikt een magnetisch veld om atomen op te vangen. Magnetische velden planten zich echter met de lichtsnelheid voort. En jouw schip met bijna de lichtsnelheid. Het tijdverschil tussen aankomst van het magnetische veld en aankomst van het schip op een bepaald punt wordt heel erg klein. Hoe wil je in zo'n korte tijd het atoom genoeg afbuigen zodat het in je schip terecht komt? Dat is onmogelijk.

Het magnetisch veld verplaatst zich dus altijd nog met een grotere snelheid dan je ruimteschip. Weliswaar is er lengtecontractie, maar die is er ook voor de aanstormende atomen.

[Diadem]

Verwijderd schreef op 31 juli 2002 @ 16:35:
Diadem>> lees die link die ik post even, je stelt namelijk allemaal scenario's voor die al bestaan als SF-verhaal.

• Je "zonnenzeil + lasers" is beschreven in "The mote in God's Eye" door Larry Niven & Jerry Pournelle
• "Met een Bussard ramjet naar Tau Seti" is beschreven in "Tau Zero" door Poul Anderson.

Dus geen plaggiaat plegen

a) Link gelezen

b) Ik stel ze juist niet voor, ik geef juist aan dat ze enorme problemen met zich meebrengen

c) Dat al eens eerder iemand op het idee gekomen is een verhaal op Tau Ceti te laten spelen verbaasd me weinig. Het is de dichtsbijzijnde op de zon lijkende ster. Heeft niets met plagiaat te maken, al zeker niet omdat ik tot een half uur geleden nog nooit van dat boek 'Tau Zero' gehoord had (Zo te horen moet ik het eens lezen).

[MSalters]

Zonnezeil is al leuk omdat je de impuls uit de fotonen krijgt, maar je kunt ook de energie van die fotonen opvangen en gebruiken voor een ionenmotor. De hoeveelheid energie die een zonnecel kan opleveren is niet begrensd door E=m_zonnecel*c*c

_{Waarom doet c[super]2[/super] het niet?}

[MSalters]

Diadem schreef op 31 juli 2002 @ 16:23:
Ik heb inderdaad weleens van zonnezeilen gehoord. Voor interstellaire reizen heb je echter het probleem dat het zonlicht niet intens genoeg meer is. In dat artikel staat dan je dan lasers zou kunnen gebruiken. Het lijkt me echter totaal onmogelijk om een bewegende laser (draaiend om de zon) gericht te houden op een bewegend ruimteschip, over zulke afstanden. Zelfs als je dit lukt is de minste of geringste koerscorrectie niet mogelijk. Je kunt niet (snel genoeg) communiceren, dus nooit je koers wijzigen. Gaat er iets mis met de laser ben je voorgoed verloren.

Nog afgezien van de vraag hoe je zo'n extreem krachtige laser zou moeten bouwen.

En nog afgezien van het feit dat je voor een eerste tocht geen laser aan de andere kant hebt om af te remmen. Da's ook wel handig

( Maar het scheelt natuurlijk het meest in het eerste stuk omdat je dan meer weegt )

[Verwijderd]

Lord Daemon schreef op 31 juli 2002 @ 14:04:
[...]

Dat moet je mij dan toch eens uitleggen: je gaat nooit sneller dan c (volgens je eigen waarnemingen), maar je gaat toch sneller dan c (volgens je eigen waarnemingen).

Tja dat heb je met relativiteit.

Zoals ik al zei: jouw stelsel is geen inertiaalstelsel, en dus niet geschikt als stelsel om berekeningen in uit te voeren. Er geldt niet eens energiebehoud in jouw stelsel!

Maar ik kan in mijn stelsel wel een afstand van x lichtjaar overbruggen in minder dan x jaar. Dat stelsel is dus wel geschikt om snel van A naar B te reizen.

[Lord Daemon]

[nohtml]PhysicsRules schreef op 31 juli 2002 @ 16:41:
Het probleem is dat als je energie uit het vacuum trekt, dit ten koste gaat van de kromming van de ruimte. Ik kan daarvan de gevolgen niet overzien.

Het klinkt koel. Ik heb alleen nog geen algemene relativiteitstheorie gehad, dus laten we een discussie nog even een jaartje uitstellen.

Nog nooit van gehoord.[/nohtml]

http://universe.gsfc.nasa.gov/docs/science/quintessence.html

(Zo even het eerste wat ik uit Googel kreeg.)

Verwijderd schreef op 01 januari 1970 @ 01:00:
Tja dat heb je met relativiteit.

Nee, dat heb je niet met realiteit, dat A zowel Q als niet-Q meet. Dat heb je met spraakverwarringen.

Maar ik kan in mijn stelsel wel een afstand van x lichtjaar overbruggen in minder dan x jaar. Dat stelsel is dus wel geschikt om snel van A naar B te reizen.

Hoe kan een stelsel nou 'geschikt zijn om in te reizen'? Het reizen van de waarnemer definieert een stelsel. De hele term 'stelsel' gaat alleen over het doen van waarnemingen (en daar berekeningen mee uitvoeren).

[Wouter Tinus]

Wat je volgens mij doet is waarden uit twee verschillende stelsels bij elkaar pakken en daaruit één waarde berekenen, wat uiteraard niet mag.

Vanuit aarde gezien is het schip 10.000 jaar onderweg om de ster te bereiken, maar vanuit het schip gezien duurt het 10 jaar om de ster te bereiken. In het schip gaat de tijd trager dan op aarde. In het schip hebben ze daar geen last van, hun referentiepunt is immers het schip en alles binnen het schip lijkt dan ook gewoon normaal zoals het hoort. Het schip kan ook niet sneller dan het licht, dat mag ook duidelijk zijn. De afgelegde afstand van het schip na 10 jaar is dus pakweg 9 lichtjaar, terwijl de afstand gemeten vanaf de aarde 9000 lichtjaar was. Conclusie: vanuit het schip gezien is de afstand korter, omdat de ruimte gebogen wordt door de enorme massa van een schip met een snelheid van 0,9c.

Als je de 10 jaar uit het stelsel van het schip rekent met de 9000 lichtjaar van het stelsel van de aarde dan kom je boven de lichtsnelheid uit, maar die berekening mag dus niet, omdat die 10 jaar bij 9 lichtjaar hoort en de 9000 lichtjaar bij de 10000 jaar die verstrijken op aarde.

[Verwijderd]

Wouter Tinus schreef op 31 juli 2002 @ 20:02:
Conclusie: vanuit het schip gezien is de afstand korter, omdat de ruimte gebogen wordt door de enorme massa van een schip met een snelheid van 0,9c.

De massa van het schip wordt niet groter als het sneller gaat (stomme relativistische massa). Maar de afstand is korter vanuit het schip door lengtecontractie.

[Lord Daemon]

Wouter Tinus schreef op 31 juli 2002 @ 20:02:
Conclusie: vanuit het schip gezien is de afstand korter, omdat de ruimte gebogen wordt door de enorme massa van een schip met een snelheid van 0,9c.

Nee, absoluut niet. Er vindt ruimtecontractie plaats door de snelheid van het schip, niet ruimtebuiging door de massa van het schip.

Hoe kom je er bij dat een schip met een snelheid van 0.9 c een hoge massa heeft? Massa verandert niet door snelheid. Het begrip 'relativistische massa', dat nog wel eens genruikt wordt in populaire uiteenzettingen, is vooral verwarrend; iets dat snel gaat wordt expliciet niet zwaarder.

[Edit] wieikke was me voor.

[Diadem]

Ik heb een l33t Qbasic programma geschreven om je brandstof behoefte uit te rekenen. gamma is dus de gammafactor die je wilt halen. gamma = 7 betekent 99% van de lichtsnelheid.

code:

CLS
gamma = 7

FOR i = 0 TO 15
  stap = 1 / 2 ^ i
  stap2 = 1 + stap
  sum = 0
  FOR n = 0 TO ((gamma-1) / stap) - 1
    sum = sum + stap * (stap2 ^ n)
  NEXT n
  PRINT stap, stap2, sum
NEXT i

Het idee is dat je in stapjes versneld. Je gaat voor elke stapje uitrekenen hoeveel energie je nodig hebt en dat sommeren (teller n). Dat doe je een aantal keer achter elkaar voor telkens kleinere stapgrotes (teller i).

Je moet eigenlijk i = oneindig nemen voor de precieze hoeveelheid.

Maar met i = 15 ofzo krijg je al een behoorlijk goede benadering.


Conclusie: met 403 x je schipsmassa aan brandstof kun je 99% van de lichtsnelheid halen

ouch

Das een boel...

[edit]
Om 99.9% van de lichtsnelheid te halen op deze manier, gamma = 22, heb je 3.6 * 10^9 scheepsmassa's aan brandstof nodig.

Ik ga mijn verhaal wel zo schrijven dat ze de aarde als brandstof meenemen ofzo

[Diadem]

Anyway, kan iemand met verstand van natuurkunde en relativiteitstheorie (Captain Proton? FCA? Lord Daemon?) een nakijken of mijn berekening klopt.

Ik hoop van niet namelijk. Het is wel een enorme hoeveelheid brandstof. En dan gebruik ik nog een oneindig effeciente motor ook...

[Verwijderd]

Diadem>> Op deze page wordt de formule die je nodig hebt herleid:
http://hometown.aol.com/fines137/science/two.html

[DroogKloot]

Als er een praktische manier zou bestaan om te reizen tussen de sterren, dan zouden er nu ruimteschepen onderweg zijn naar Alpha Centauri and beyond. De werkelijkheid is helaas anders -- daarom zijn op harde wetenschap gebaseerde SF-verhalen veruit in de minderheid en tevens minder populair
Point being: vooralsnog is geen antwoord op de vraag "Hoe?" gevonden... mocht 1 van ons dat toevallig wel gedaan hebben dan zou diegene er verstandig aan doen contact op te nemen met de ESA (en een patentbureau)

[Verwijderd]

DroogKloot>> Zonnezeilen en Bussard drives zijn "hard" SF. Het gaat er om technieken die realiseerbaar zijn op basis van de huidige theoretische achtergrond.

[Diadem]

Verwijderd schreef op 31 juli 2002 @ 16:42:
[...]

De truuk is de atomen te ioniseren zodat ze niet tegen je schip opknallen, maar rechtstreeks in je fusie-inlaat verdwijnen. De kinetische energie van de atomen wordt zo ook nuttig gebruikt.

Maar dan moet je dus op een of andere manier fusie toepassen op deze atomen, zonder hun impuls te veranderen. Daarna moet je de impuls van de reactieprodukten in de goede richting veranderen met de bij de fusie vrijgekomen energie.

Mijn vraag: Hoe?

Het magnetisch veld verplaatst zich dus altijd nog met een grotere snelheid dan je ruimteschip. Weliswaar is er lengtecontractie, maar die is er ook voor de aanstormende atomen.

Natuurlijk verplaatst het zich sneller. Maar niet veel. Stel je veld is sterk genoeg om atomen 50K kilometer verderop te beinvloeden. Voor het gemak doen we alsof je veld na 50K kilometer spontaan ophoudt.

Op het moment dat je 50K kilometer van een atoom af zend je een magnetisch veld uit. Dit veld komt 0.1667 seconde later bij het atoon aan. Je schip komt na 0.1684 seconde voorbij razen. Je hebt dus minder dan 2 duizendste van een seconde om je atoom te vangen.

Omdat het hele idee is dat je ook atomen die enkele kilometers van je schip vandaan passeren moet kunnen vangen, heb je dus 2 duizendste seconde om je atoom zeg 20 kilometer te verplaatsen. De versnelling die je dat atoom moet meegeven gedurende deze 2 milleseconden is 1,41 * 10^9 ms^-2.

Ik ruik problemen...

[Diadem]

Verwijderd schreef op 31 juli 2002 @ 22:22:
Diadem>> Op deze page wordt de formule die je nodig hebt herleid:
http://hometown.aol.com/fines137/science/two.html

Ik snap de site niet. Ze geven een formule zonder te vertellen wat de symbolen die ze gebruiken betekenen. Dat is op zijn zachtst gezegd minder zinvol.

[edit]
excuus, ik had niet helemaal goed gelezen.

Ze leggen het meeste wel uit. Alleen wat die epsilon is niet. De efficiency van de raket? maar efficiency op welke manier? Uit een 100% efficiente waterstof/zuurstof raket haal ik minder energie dan uit een 10% efficiente kernfusieraket. En een 1% efficiente materie/antimaterie raket is nog vele malen efficienter.

Bovendien gaat hun formule ergens anders over. Ik ga uit van hoeveel energie je meeneemt, zij gaan uit van de snelheid van de uitgestoten brandstof. Maar die weet ik dan juist weer niet. En verder willen zij de snelheid weten, en ga ik uit van de snelheid als gegeven en wil ik de benodigde brandstof weten.

Kortom: Ik kom hier niet veel verder mee.

[Verwijderd]

Je moet ook wat bescherming hebben tegen kosmische straling, dus is het handig om een 'magnetische bel' om je ruimteschip te genereren. Kijk hier even, daar staat wat het precies doet en inhoudt.

[Essence]

PhysicsRules schreef op 31 juli 2002 @ 16:41:
[...]
Yep, dat is ook precies waar mijn scriptie deels over ging .

Kunnen we ergens online jouw scriptie bekijken?

[PhysicsRules]

Essence schreef op 01 augustus 2002 @ 18:13:
[...]
Kunnen we ergens online jouw scriptie bekijken?

Hij is nog niet officieel af, maar ik zal erover nadenken. (Trouwens, als je goed zoekt zou je 'm kunnen vinden). Laat maar weten als het je gelukt is


Het onderwerp is eigenlijk quantum velden op de Sitter ruimte, maar daarbij komen wel een aantal eigenschappen voorbij die te maken hebben met een uitdijend universum, waarin energie 'gecreeerd' wordt.

[PhysicsRules]

Shit, dat was wel heel makkelijk . Heb gauw wat rights veranderd.

[Lord Daemon]

PhysicsRules schreef op 02 augustus 2002 @ 00:48:
Shit, dat was wel heel makkelijk . Heb gauw wat rights veranderd.

Hebben we het nu over de rights die er voor zorgen dat ik op jouw homepage weinig kan?

[Rexomnium]

Het idee is dat je in stapjes versneld. Je gaat voor elke stapje uitrekenen hoeveel energie je nodig hebt en dat sommeren (teller n). Dat doe je een aantal keer achter elkaar voor telkens kleinere stapgrotes (teller i).

Je moet eigenlijk i = oneindig nemen voor de precieze hoeveelheid.

Maar met i = 15 ofzo krijg je al een behoorlijk goede benadering.


Conclusie: met 403 x je schipsmassa aan brandstof kun je 99% van de lichtsnelheid halen

ouch

Das een boel...

[edit]
Om 99.9% van de lichtsnelheid te halen op deze manier, gamma = 22, heb je 3.6 * 10^9 scheepsmassa's aan brandstof nodig.

Ik ga mijn verhaal wel zo schrijven dat ze de aarde als brandstof meenemen ofzo

Vergeef me als ik bullshit spui, maar is het niet zo dat met kernfusie de 'brandstof' slechts heel langzaam op raakt? In dat geval is het een koud kunstje, maar dat zal wel te eenvoudig gedacht zijn.

Schrijf dan gewoon een soor Harry Potter-verhaal. Jouw hoofdpersoon kan gewoon toveren.

[Sovereign]

Mag ik een boek aanraden voor wie verder geinteresseerd is in dit topic?

"The Starflight Handbook: A Pioneer's Guide to Interstellar Travel", Mallove, Matloff, 1989, John Wiley & Sons.

Staat vol met de nodige vergelijkingen die horen bij verschillende propulsie methoden e.d.

[PhysicsRules]

Lord Daemon schreef op 02 augustus 2002 @ 01:02:
[...]

Hebben we het nu over de rights die er voor zorgen dat ik op jouw homepage weinig kan?

Ja, had van mijn homepage een softlink staan naar m'n directory met mijn scriptie.

Niet zo handig, (behalve als je bij je scriptie wilt van plaatsen waar je niet op de uni kan inloggen).

[Verwijderd]

Reyn Eaglestorm schreef op 31 juli 2002 @ 15:36:
Het probleem met zonder warp-achtige dingen zulke afstanden afleggen is dat je met dat gigantische tijdsverschil zit, en met de ongelofelijk grote hoeveelheid energie die nodig is om zo dicht bij de lichtsnelheid te komen. Maar het grootste probleem is nog dat tijdsverschil.

Misschien kan je, als je heel hard gaat, binnen een paar jaar bij een interessante ster op zo'n 20 lichtjaar afstand komen, maar het thuisfront heeft er heel erg weinig aan, want daar verstrijkt heel erg veel tijd...

Ik denk het thuisfront een schip achter je aan stuurt dan eerder aankomt op jouw bestemming dan jouw schip

[TrailBlazer]

Diadem schreef op 31 juli 2002 @ 21:16:

Ik ga mijn verhaal wel zo schrijven dat ze de aarde als brandstof meenemen ofzo

Is ook al gedaan door de puppeteers in Ringworld van Larry Niven

[Verwijderd]

Probleem van de Impulsraket staat voor gerekend in mijn Sterrenkunde IA Syllabus.
Als je uitgaat van een absoluut ideaale situatie. (massa wordt omgezet in pure energie, die met de lichtsnelheid wordt uitgestoten (bv. als licht), krijgje de volgende formule voor de massa verhouding tussen de begin massa en de massa aan het einde van de acceleratie:

M_start/M_end=(gamma-SQRT(gamma²-1))^-1

Voor gamma = 3.2 (v=0.95) wordt deze verhouding 6.2 en voor gamma = 7.1 (v=0.99) 14.1
Dit betekend dat je om deze snelheden te berijken je 6 resp 14 keer je eigengewicht aan brandstof mee moet nemen. Maar dan houden we nog geen rekening met het feit dat je ook weer af moet remmen. Als je dat volgens het zelfde principe zal dat een zelfde hoeveelheid energie kosten. Maar die massa moet je ook eerst mee versnellen dus moet je rekening houden dat je ongeveer het kwardaat van de boven genoemde getallen krijgt.

Hiermee is een impuls gedreven 3.2 gamma schip dus inprincipe mogelijk, als je het geen probleem vindt om met een brandstof tank te vliegen die 10 keer zo groot als de rest van het schip is.

ff een linkje naar de syllabus. (2.39MB, staat op blz 40 en 41)

[Verwijderd]

Diadem schreef op 31 juli 2002 @ 21:20:
Anyway, kan iemand met verstand van natuurkunde en relativiteitstheorie (Captain Proton? FCA? Lord Daemon?) een nakijken of mijn berekening klopt.

Ik hoop van niet namelijk. Het is wel een enorme hoeveelheid brandstof. En dan gebruik ik nog een oneindig effeciente motor ook...

Zoals blijkt uit mijn vorige post klopt je berekenning niet. Ik heb de afleiding uit mijn syllabus wel eens na gewerkt en ik weet zeker dat die klopt. Jouw berekkenning geeft een ander antwoord dus die klopt gelukkig niet.

[Diadem]

Verwijderd schreef op 02 augustus 2002 @ 14:40:
[...]

Zoals blijkt uit mijn vorige post klopt je berekenning niet. Ik heb de afleiding uit mijn syllabus wel eens na gewerkt en ik weet zeker dat die klopt. Jouw berekkenning geeft een ander antwoord dus die klopt gelukkig niet.

Kijk eens aan.

Als je de formule uit een sterrenkunde dictaat hebt overgeschreven zal deze wel kloppen. En je gaat uit van dezelfde ideale situatie als ik, dus dat klopt ook.

Nu nog ontdekken waar ik de fout in ga

Overigens doet jouw link het niet bij mij.

[Verwijderd]

Diadem schreef op 02 augustus 2002 @ 14:54:
[...]


Overigens doet jouw link het niet bij mij.

Weet je dat zeker? Dacht eerst ook dat ie het niet deed, maar toen kwam ik er achter het is een linkje naar een pdf van 2.4 MB, dus daar doet hij wel even over om rechtstreeks te laden in de Acrobat Reader. Maar ik zal even kijken of ik de desbtreffende pagina kan extraheren en online kan krijgen.

Edit:

Kijk hier een linkje naar een pdf met alleen de nodige twee pagina's

http://home.student.uva.nl/maarten.vandemeent/raket.pdf

[Virgol]

Het is zo goed als onmogelijk om je tot een snelheid dicht bij de lichtsnelheid te versnellen wanneer je de brandstof die je nodig hebt zelf mee moet nemen. Veel handiger is het om die op een een of andere manier achter te laten. Maar wil je dit efficient kunnen doen dan zal je een behoorlijke deeltjes versneller of laser nodig hebben op je plaats van vertrek en een spiegel achtig iets dat toch het liefts 100% van de energie reflecteerd op je voertuig aangezien koelen in de ruimte niet zo snel gaat. Remmen is op deze manier natuurlijk niet zo eenvoudig maar daar ging het ook niet om.

[Verwijderd]

Virgol schreef op 03 augustus 2002 @ 23:40:
Het is zo goed als onmogelijk om je tot een snelheid dicht bij de lichtsnelheid te versnellen wanneer je de brandstof die je nodig hebt zelf mee moet nemen. Veel handiger is het om die op een een of andere manier achter te laten. Maar wil je dit efficient kunnen doen dan zal je een behoorlijke deeltjes versneller of laser nodig hebben op je plaats van vertrek en een spiegel achtig iets dat toch het liefts 100% van de energie reflecteerd op je voertuig aangezien koelen in de ruimte niet zo snel gaat. Remmen is op deze manier natuurlijk niet zo eenvoudig maar daar ging het ook niet om.

Remmen op deze manier is wel mogelijk. Je hebt of een tweede 'laser' op de plaats van bestemming nodig. (niet zo handig op een ontdekkings reis). Of je maakt de spiegel op je voeruig zo, dat deze als de rem fase begint wordt los gelaten en je gebruikt de gereflecteerde energie straal om met behulp van een tweede spiegel te remmen.
Zo'n systeem is natuurlijk leuk voor een ontdekkingsreis, die maar in een richting gaat, maar niet zo handig als je meer wilt reizen, aangezien je één (waarschijnlijk vrij dure) spiegel per reis verslijt.

[Verwijderd]

Dat van de atoombom is onzin. Atoombommen hebben lucht of andere materie nodig. Atoombom warmt zeer snel lucht op, de snel uitzettenden lucht stijgt. Er wordt een onderdruk gecreerd, dan wordt er lucht aangetrokken. Daardoor krijgt je die paddestoelwolk.

edit:
alle klassieke explosiven hebben materie nodig.

Mijn verhaal. Eerst gaan de verenigde rebellen ruimtetuigen naar de maan sturen. Daar gaan de robotten en voertuigen, veel hardvesten en researchen. Met de grondstoffen worden maanbasissen en carriers (soort ruimte vliegdekschip, zie Homeworld) gebouwd. Er word zo'n carrier naar de astroïdegordels gestuurd om continu te kunnen hardvesten en rustig te researchen. Daar worden carriers gebouwd. Er zal overvloed aan kernfusie-brandstof zijn. Carriers moeten een eigenlevensvoorzieningen hebben. Er worden zwaartekrachtplaten uitgevonden (soort peltier, maar voor krachten ipv temperaturen). Want met ronddraaien is er meer zwaartekracht aan de buitenkant dan aan de binnenkant, midden is de as is bijna geen zwaartekracht. Carriers hebben ook wapensystemen met lasers, aangepaste MachineGuns, aangepaste kanonen en armor-piercing-missiles. Carriers zijn wel enorm grote ruimteschepen, eigenlijk zijn dat ruimtesteden.

[edit]
Om een ruimteschip af te remmen, draai je je ruimteschip om en je laat de motoren werken.

[Twixxx]

Ik heb totaal gen verstand van Natuurkunde, maar als je uit vacuum engie haalt ontstaat er een zwart gat (lijkt mij)
En omdat er helemaal niks in een zwartgat te vinden is kan je er mee reizen mits je een manier vindt wat voorkomt dat je zelf ook niets wordt.
Heb je dat eenmaal gevonden hoe kom je dan uit het zwartgat, en op de plaats dat je wil?

Ik heb nog een vraag:
Een zwartgat is een plaat waar de zwaarte kracht zo groot is dat alles wordt vernietigd, ook kleuren (licht), maar hoe zit het dan met de wet van behoud van engerie?
want als je een komeet in een zwartgat stuurt en er blijft niks van over, klopt de die wet niet meer

[Verwijderd]

Twixxx schreef op 04 augustus 2002 @ 21:10:
Ik heb totaal gen verstand van Natuurkunde, maar als je uit vacuum engie haalt ontstaat er een zwart gat (lijkt mij)
En omdat er helemaal niks in een zwartgat te vinden is kan je er mee reizen mits je een manier vindt wat voorkomt dat je zelf ook niets wordt.

Ik volg je redenatie niet helemaal. Waarom moet er een zwart gat ontstaan als je energie uit het vacuüm haalt? En waarom kan je er mee reizen? Je kunt misschien beter geen voorspellingen doen op dit gebied als je totaal geen verstand van natuurkunde hebt.

[Diadem]

Verwijderd schreef op 03 augustus 2002 @ 20:48:
[...]

Weet je dat zeker? Dacht eerst ook dat ie het niet deed, maar toen kwam ik er achter het is een linkje naar een pdf van 2.4 MB, dus daar doet hij wel even over om rechtstreeks te laden in de Acrobat Reader. Maar ik zal even kijken of ik de desbtreffende pagina kan extraheren en online kan krijgen.

Edit:

Kijk hier een linkje naar een pdf met alleen de nodige twee pagina's

http://home.student.uva.nl/maarten.vandemeent/raket.pdf

Hij doet het nu wel inderdaad. Thanks.

Pretty Heavy stuff ...

Eens kijken of het me lukt om efficiency in te bouwen. Want met 100% efficiency is niet erg realistisch.

100x je eigen massa aan brandstof meenemen lijkt me trouwens geen probleem. En dan kun je toch 95% van de lichtsnelheid halen ofzo. Best netjes. Je bouwt je schip natuurlijk niet op aarde maar bv op een basis die in een baan om mars draait. Om aan je brandstof te komen vang je een komeet en laat je deze smelten tot (zeer impuur, maar wat boeit dat?) water. Gaat er wat mis met vangen komeet knalt ie richting mars, who cares

Ruimtereizen is heel wat minder onmogelijk dan ik eerst vreesde. Mooi

[Verwijderd]

Diadem schreef op 05 augustus 2002 @ 15:30:
[...]

Eens kijken of het me lukt om efficiency in te bouwen. Want met 100% efficiency is niet erg realistisch.

Je ziet natuurlijk met twee punt waar efficiency een rol speelt. Ten eerste met welke efficiency je brandstof in energie om kan zetten. (dus hoeveel nutteloze afvalstoffen houd je over die je mee moet versnellen.) Ten tweede met welke efficiency kan je die energie gebruiken als voorstuwing.
De berekenning uit de syllabus gaat uit van 100% effieciente materie en antimaterie conversie naar energie. Als dit je te fanta is krijg je als snel een vrij groot probleem aangezien, de eers volgende beste mogelijkheid een kernfusie reactor wordt en daarbij moetje denken aan een vrijkomende energie van hooguit een paar promille van de rustmassa van je brandstof. En als dan bedenkt dat je al die extra (nutteloze) massa ook nog mee moet gaan versnellen kom je al snel tot de conclusie, dat je nooit verder zal komen dan iets van gamma = 1.001. Tenzij je een manier verzint om onderweg je loze kernfusie producten te lozen (het liefst met zoveel mogelijk impulsoverdracht).
Het tweede punt zorgt ook al snel voor problemen, als je geen materie antimaterie reactie gebruikt. Want hoewel de energie van een dergelijke reactie vrij zal komen als hoog energetisch foton, die je nog alleen maar recht uit je "straalpijp" hoeft te leiden (een efficiency van 95% lijkt daarbij niet onmogelijk), komt de energie van thermonucleaire reactie vrij als warmte, en als je dat om wil gaan zetten naar stralingsenergie (de makelijkste manier om uitstoot met de lichtsnelheid te bereiken) zit je toch alweer te denken aan processen met een lage effiency.

Mijn conclusie, als je met enige effieciency een ruimte reis wil maken op hoge snelheid, dan zit je vast antimaterie reacties of andere processen die met een hoge efficiency brandstof in energie omzetten.

[Dr Nix]

Zo, ik heb nu de hele draad eens doorgelezen, want ik vond het nogal interessant. Wat mij opviel is dat er de hele tijd wordt gesproken over brandstof meenemen, en het bijkomende probleem dat die ook versneld moet worden, dat weer veel energie = brandstof kost, en ga zo maar door.

Vandaar deze simpele maar doeltreffende oplossing: Neem geen brandstof mee, maar pure energie. Aangezien deze niets weegt, is er geen energie voor nodig om te versnellen/mee te nemen. Ik heb hier niet zoveel verstand van, maar het idee is leuk. Is er een mogelijkheid dat iets dergelijks ooit wordt uitgevonden?

(denk aan de ontwikkelingen om licht te vertragen, ed.)(ohnee dit gaat niet werken, licht heeft ook massa zie zonnezeil)(of niet, want het gaat met de lichtsnelheid)??

[Verwijderd]

B2000.5 schreef op 06 augustus 2002 @ 17:36:
Vandaar deze simpele maar doeltreffende oplossing: Neem geen brandstof mee, maar pure energie.

en onder welke vorm zou je die energie dan wel opslagen?

[Verwijderd]

B2000.5 schreef op 06 augustus 2002 @ 17:36:
Vandaar deze simpele maar doeltreffende oplossing: Neem geen brandstof mee, maar pure energie. Aangezien deze niets weegt, is er geen energie voor nodig om te versnellen/mee te nemen. Ik heb hier niet zoveel verstand van, maar het idee is leuk. Is er een mogelijkheid dat iets dergelijks ooit wordt uitgevonden?

Leuk idee, maar gaat niet werken. Als energie mee wilt nemen zal dat waarschijnlijk moeten in de vorm van fotonen. En hoewel fotonen geen massa hebben, hebben ze wel een impuls en kinetische energie. Als je ze met je schip mee gaat 'versnellen' wordt de kinetische energie, hoewel de snelheid gelijk blijft, gewoon even hard groter.
Zie maar eens de berekening uit mijn syllabus. Daarbij wordt namelijk gerbuik gemaakt van het feit dat we weten wat dat alle stuwstof met de zelfde snelheid wordt uit gestoten en dat we daarmee de impuls van de stuwstof en dus de raket weten. Hier speelt eigenlijk het mee versnellen van de brandstof geen rol meer.

[Diadem]

Verwijderd schreef op 05 augustus 2002 @ 19:54:
[...]

Je ziet natuurlijk met twee punt waar efficiency een rol speelt. Ten eerste met welke efficiency je brandstof in energie om kan zetten. (dus hoeveel nutteloze afvalstoffen houd je over die je mee moet versnellen.) Ten tweede met welke efficiency kan je die energie gebruiken als voorstuwing.
De berekenning uit de syllabus gaat uit van 100% effieciente materie en antimaterie conversie naar energie. Als dit je te fanta is krijg je als snel een vrij groot probleem aangezien, de eers volgende beste mogelijkheid een kernfusie reactor wordt en daarbij moetje denken aan een vrijkomende energie van hooguit een paar promille van de rustmassa van je brandstof. En als dan bedenkt dat je al die extra (nutteloze) massa ook nog mee moet gaan versnellen kom je al snel tot de conclusie, dat je nooit verder zal komen dan iets van gamma = 1.001. Tenzij je een manier verzint om onderweg je loze kernfusie producten te lozen (het liefst met zoveel mogelijk impulsoverdracht).
Het tweede punt zorgt ook al snel voor problemen, als je geen materie antimaterie reactie gebruikt. Want hoewel de energie van een dergelijke reactie vrij zal komen als hoog energetisch foton, die je nog alleen maar recht uit je "straalpijp" hoeft te leiden (een efficiency van 95% lijkt daarbij niet onmogelijk), komt de energie van thermonucleaire reactie vrij als warmte, en als je dat om wil gaan zetten naar stralingsenergie (de makelijkste manier om uitstoot met de lichtsnelheid te bereiken) zit je toch alweer te denken aan processen met een lage effiency.

Mijn conclusie, als je met enige effieciency een ruimte reis wil maken op hoge snelheid, dan zit je vast antimaterie reacties of andere processen die met een hoge efficiency brandstof in energie omzetten.

Ik deel deze conclusie. Kernfusie is simpelweg niet efficient genoeg.

Stel dat we een materie-antiematerie motor gebruiken, met een efficiency van, zeg maar wat, 60%.

Wat wordt dan de formule?

[Verwijderd]

Diadem schreef op 07 augustus 2002 @ 00:55:
[...]

Ik deel deze conclusie. Kernfusie is simpelweg niet efficient genoeg.

Stel dat we een materie-antiematerie motor gebruiken, met een efficiency van, zeg maar wat, 60%.

Wat wordt dan de formule?

Ligt er een beetje aan opwelke manier je die effieciency bedoelt natuurlijk. Dus wat gebert er met die andere 40% van de energie/massa. Als die als massa op je schip achter blijft heb je zoals ik eerder al zij een probleem, want dan telt heb op bij je eind massa en kan je dus maximaal anderhalf keer zoveel (effectieve) brandstof mee nemen wat lijdt tot een max. gamma van: 1.08 en dus max. snelheid van .38 c. En aangezien die massa dan in je reactor zit is het ook nog niet zo simpel om die te lozen. (verder heb ik ff geen zin om die berekenning te gaan doen, want dan zit je weer met ingewikkelde integralen)

Maar stel dat de energie gewoon als nutteloze stralling weg lekt. Gelijkmatig in alle richtingen van het schip. Dan als de impuls van dit deel van de straling nul. Verder weten we dat E_rad = 1.5 E_loss. Samen met de impuls- en energiebehoudverglijkingen moet dit oplossbaar zijn. (chunk chunk mathematica):

MassRatio = gamma+ 1.66 SQRT(gamma²-1)

of in algemeenere vorm:

MassRatio = gamma+ 1/efficiency * SQRT(gamma²-1)

(ter vergelijking een altertieve vorm van de eerder genoemde formule zonder efficiency:

MassRatio = gamma+ SQRT(gamma²-1)

Met een effiecincy van 60% levert dat dat je om opsnelheid te komen 7.2 keer je gewicht aan brandstof mee moet nemen en aangezien je ook weer af moet remmen en de brandstof om afteremmen ook weer opsnelheid moet brengen komt je te staan op dat je ongeveer zeventig keer je eigen gewicht aan brandstof nodig hebt voor één tripje op 0.95c.

[Delerium]

Energie is 1 ding, maar in de ruimte vooruitbewegen lukt louter met behulp van impulsmoment. Een ruimteschip met oneindig veel energie komt niets vooruit zolang er geen moment opgebouwd kan worden mbv uitgestoten gassen.
Antimaterie is in dat opzicht wel erg efficient, maar die vrijgekomen energie moet je wel omzetten in impulsmoment, dus moet je toch weer iets anders meenemen.

[Steefph]

Waarom brandstof meenemen als het overal om je heen is (ook in de ruimte). Ik weet niet of iemand van jullie het al over nulpunt energie heeft gehad maar dit is de energie die alles in het universum bij elkaar houdt. Deze energie is af te tappen en te gebruiken. Enkel probleem nu nog er is volgens mij nog geen geschikte elktrische aandrijving voor in de ruimte.

Overigens worden er al testen gedaan om nulpunt energie te gebruiken. Meestal met succes.

[Verwijderd]

Ecteinascidin schreef op 07 augustus 2002 @ 20:29:
Energie is 1 ding, maar in de ruimte vooruitbewegen lukt louter met behulp van impulsmoment. Een ruimteschip met oneindig veel energie komt niets vooruit zolang er geen moment opgebouwd kan worden mbv uitgestoten gassen.
Antimaterie is in dat opzicht wel erg efficient, maar die vrijgekomen energie moet je wel omzetten in impulsmoment, dus moet je toch weer iets anders meenemen.

Ten eerste ik denk dat je impuls of momentum bedoelt want impulsmoment is het zelfde als draaiimpuls (oftewel afstand x impuls).

Ten tweede het mooie is dat fotonen weldegelijk een impuls (p=E/c) hebben, maar geen massa, dus kunnen je fotonen mooi als uitstoot "gas" dienen. En de energie die vrijkomt bij materie/antimaterie annhilatie komt vrij in de vorm van hoog energetische fotonen.

[Verwijderd]

Steef1983 schreef op 07 augustus 2002 @ 20:34:
Waarom brandstof meenemen als het overal om je heen is (ook in de ruimte). Ik weet niet of iemand van jullie het al over nulpunt energie heeft gehad maar dit is de energie die alles in het universum bij elkaar houdt. Deze energie is af te tappen en te gebruiken. Enkel probleem nu nog er is volgens mij nog geen geschikte elktrische aandrijving voor in de ruimte.

Overigens worden er al testen gedaan om nulpunt energie te gebruiken. Meestal met succes.

Als ik het goed begrijp is nulpunts energie iets te SF voor Diadem.

[Steefph]

Waarom het kan nu al afgetapt worden

[PhysicsRules]

Steef1983 schreef op 07 augustus 2002 @ 20:57:
Waarom het kan nu al afgetapt worden

Kun je wat bronnen geven waar je dat uit opmaakt? Voor zover ik weet is het allemaal (nog) erg SF.

[Diadem]

Verwijderd schreef op 07 augustus 2002 @ 20:40:
[...]

Als ik het goed begrijp is nulpunts energie iets te SF voor Diadem.

Inderdaad.

Hoewel natuurlijk antimaterie-materie ook nogal scifi is. Je kunt antimaterie meenemen, maar dat is razend gevaarlijk, 1 kleine fluctuatie in het veld waarin je het opslaat en je hebt genoeg boem om naburige planeten flink te traumatiseren

In principe moet het mogelijk zijn om tijdens de reis antimaterie te maken uit energie. Elke m kilogram antimaterie kost mc^2 energie, en levert, na annihilatie met materie 2mc^2 energie op. Ik ben echter bang dat zo'n methode niet bevorderlijk is voor de algehele efficientie. Ik weet niet goed wat er mogelijk is, ik zou me eens moeten gaan verdiepen in deeltjesfysica.

Een probleem wat ik nog zie is het omzetten van energie in impuls. Hoe stuur je de richting waarin de fotonen na annihilatie bewegen. Het lijkt mij dat ze volgens de wet van behoud van impuls alle kanten op vliegen.

Zowel antimaterie als nulpuntsenergie is nogal scifi dus. En ik ben dan ook zeker niet van plan om in details te gaan treden over hoe de aandrijving precies werkt. Dat is zowieso niet bevordelijk voor de vloeiendheid van je verhaal

Belangrijkste reden voor mijn keuze voor antimaterie is verhaaltechnisch. Nulpuntsenergie is te makkelijk, dan is het een kwestie van in je schip stappen en wegvliegen. In mijn verhaal is het bouwen van een schip een gigantische inspanning, en zelfs het vertreksklaar maken van een bestaand schip binnen enkele maanden een schier onmogelijk opgave. Dat komt erg mooi overeen met het gebruik van antimaterie als aandrijving. Als dit niet zo zou zijn zou mijn plot slaapverwekkend saai worden, en dat willen we niet

Heel erg veel bedankt voor trouwens voor al je formules. Ik kan hier zoals ik hierboven net uitlegde dus erg veel mee. thx.

[Verwijderd]

Diadem schreef op 08 augustus 2002 @ 00:27:

Een probleem wat ik nog zie is het omzetten van energie in impuls. Hoe stuur je de richting waarin de fotonen na annihilatie bewegen. Het lijkt mij dat ze volgens de wet van behoud van impuls alle kanten op vliegen.

Het probleem is dus: Hoe focus ik een punt stralingsbron (je reactor) tot een evenwijdige bundel. Nou dat is een vraag die mensen zich al eerder gesteld hebben toen ze elektronische zaklampen en andere schijnwerpers gingen maken. Immers een gloeilamp is een puntbron en men wil een lichtbundel creëren. Het antwoord dat men vond is: Een parabolische spiegel, al het licht dat vanuit het brandpunt van zo'n spiegel wordt uitgezond wordt gereflecteerd in een richting.

Probleem is natuurlijk wel dat je speigel moet vinden die hoog energetische gamma straling reflecteerd (ik weer niet zeker of een gewone spiegel dat wel aan kan) Anders moet je je foton eerst splitsen in fotonen met lagere energie.

Ander punt is dat je een oneindig grote spiegel nodig hebt voor 100% efficiency, maar die eis hadden we toch al niet en een spiegel bouwen die 90% van licht reflecteert met een nuttige impuls (afgezien van verlies door absorbtie maar dat moet je sowieso minimaliseren omdat anders je spiegel smelt) moet te bouwen zijn. (spiegel die drie keer brandpunts afstan diep is doet het denk ik al bijna.)

Heel erg veel bedankt voor trouwens voor al je formules. Ik kan hier zoals ik hierboven net uitlegde dus erg veel mee. thx.

Graag gedaan. Trouwens had je dat niet gewoon zelf gekund als je even met pen en papier (of met mathematica of maple) was gaan zitten, want ik ben toch zeker ook een half uur bezig geweest met die laatste formule.

[Diadem]

Verwijderd schreef op 08 augustus 2002 @ 13:07:

Het probleem is dus: Hoe focus ik een punt stralingsbron (je reactor) tot een evenwijdige bundel. Nou dat is een vraag die mensen zich al eerder gesteld hebben toen ze elektronische zaklampen en andere schijnwerpers gingen maken. Immers een gloeilamp is een puntbron en men wil een lichtbundel creëren. Het antwoord dat men vond is: Een parabolische spiegel, al het licht dat vanuit het brandpunt van zo'n spiegel wordt uitgezond wordt gereflecteerd in een richting.

Probleem is natuurlijk wel dat je speigel moet vinden die hoog energetische gamma straling reflecteerd (ik weer niet zeker of een gewone spiegel dat wel aan kan) Anders moet je je foton eerst splitsen in fotonen met lagere energie.

Ander punt is dat je een oneindig grote spiegel nodig hebt voor 100% efficiency, maar die eis hadden we toch al niet en een spiegel bouwen die 90% van licht reflecteert met een nuttige impuls (afgezien van verlies door absorbtie maar dat moet je sowieso minimaliseren omdat anders je spiegel smelt) moet te bouwen zijn. (spiegel die drie keer brandpunts afstan diep is doet het denk ik al bijna.)

Een spiegel.. Tsk, tsk, tsk, soms zijn dingen zo simpel dat je er gewoon niet aan denkt.

Graag gedaan. Trouwens had je dat niet gewoon zelf gekund als je even met pen en papier (of met mathematica of maple) was gaan zitten, want ik ben toch zeker ook een half uur bezig geweest met die laatste formule.

Ik heb geen mathematica. Ik had het wel, maar heb nu nieuwe computer en dus nieuwe install. Ben cd key kwijt. Dat is een kwestie van simpelweg even langs de helpdesk van faculteit lopen om de key op te zoeken, maar dat gaat niet in de vakantie. Vandaar.

Ik had het misschien ook wel met pen en papier gekund. Maar de waarheid is dat ik niet zo goed ben ik het afleiden van formules. Ik maak altijd fouten, zoals hierboven in deze thread ook. Ik kwam op een hele andere formule. Ik moet me eens in deze materie gaan verdiepen denk ik

[Delerium]

Verwijderd schreef op 07 augustus 2002 @ 20:37:
[...]
Ten tweede het mooie is dat fotonen weldegelijk een impuls (p=E/c) hebben, maar geen massa, dus kunnen je fotonen mooi als uitstoot "gas" dienen. En de energie die vrijkomt bij materie/antimaterie annhilatie komt vrij in de vorm van hoog energetische fotonen.

Da's mooi verzonnen,maar indien je fotonen als uitstootgas gebruikt ben je de lul. Zowiezo dat je dan de energie uitstraalt als energie ipv uitstootgas waardoor je rendement afschuwelijk daalt.....

Ik meen me te herinneren dat je dus idd licht als stuwbron kon gebruiken alleen duurt het eeuwigheden voordat je enige snelheid krijgt. Die factor over versnelling ben ik kwijt, maar iig dusdanig dat 1/10 lichtsnelheid in millenia wordt uitgedrukt

[Verwijderd]

Ecteinascidin schreef op 08 augustus 2002 @ 16:11:
Da's mooi verzonnen,maar indien je fotonen als uitstootgas gebruikt ben je de lul. Zowiezo dat je dan de energie uitstraalt als energie ipv uitstootgas waardoor je rendement afschuwelijk daalt.....

Ik meen me te herinneren dat je dus idd licht als stuwbron kon gebruiken alleen duurt het eeuwigheden voordat je enige snelheid krijgt. Die factor over versnelling ben ik kwijt, maar iig dusdanig dat 1/10 lichtsnelheid in millenia wordt uitgedrukt

Hé het is niet mijn idee, maar komt uit mijn sterrenkunde syllabus (dus het idee van mijn prof.). Zoals de berekenningen laten zien behaal je hiermee energie technische het best mogelijke rendement. En wat betreft die versnelling dat is gewoon een kwest van een groot genoeg vermogen achter je motor zetten. (let wel we hebben het hier niet over lullige licht fotonen maar over hoog energetisch gamma fotonen met de energie van een foton)).
De snelheid waarmee je impuls uit stoot is gewoon het effectieve vermogen van je motor gedeelt door c. Dus je versnelling is effectief vermogen gedeelt door c maal je eigen massa en huidige gamma factor)

En op zich is er geen logisch limiet aan het vermogen van de voorgestelde materie/antimaterie reactor en daarmee is het versnelling vraagstuk terug gebracht tot de vraag hoeveel versnelling je hoelang aan kan.

[Diadem]

Verwijderd schreef op 08 augustus 2002 @ 17:39:

En op zich is er geen logisch limiet aan het vermogen van de voorgestelde materie/antimaterie reactor en daarmee is het versnelling vraagstuk terug gebracht tot de vraag hoeveel versnelling je hoelang aan kan.

Om daar op in te springen. Het meest praktische is constante versnelling van 1 g precies. Je hebt dan het gewichtsloosheidsprobleem opgelost. Je doet er dan ongeveer een jaar over om 70% van de lichtsnelheid te bereiken. Vanaf dat moment gaat relativiteit echt meespelen, en stijgt je snelheid nog maar langzaam, maar 70% is op zich ook al geen verkeerde snelheid.

Na ongeveer 3 jaar versnellen zit je op 95% van de lichtsnelheid. Dan blijven versnellen is waarschijnlijk niet opportuun, omdat het veel energie kost, je ook weer moet afremmen je snelheid nog maar weinig stijgt.

3 jaar versnellen, 8 jaar vliegen, 3 jaar remmen en je bent op Tau Ceti

[Verwijderd]

Diadem schreef op 08 augustus 2002 @ 23:09:

Om daar op in te springen. Het meest praktische is constante versnelling van 1 g precies. Je hebt dan het gewichtsloosheidsprobleem opgelost.
[...]

3 jaar versnellen, 8 jaar vliegen, 3 jaar remmen en je bent op Tau Ceti

Heb je nog wel 8 jaar gewichtloosheid om op te lossen.

[Verwijderd]

*lama*

[Verwijderd]

Wat de navigators in het boek Dune doen van f. herbert is totale onzin?
Hé verdorie, edit vergeten..

[Verwijderd]

Diadem schreef op 30 juli 2002 @ 23:42:

Zelfs als je materie volledig in energie om kunt zetten heb je voor elke kilogram schip 2.2 kilogram brandstof nodig voor 95% van de lichtsnelheid. En maar liefst 6.1 kilogram voor 99% van deze snelheid. Deze brandstof moet je ook weer meeslepen, en ik heb weliswaar niet precies uitgerekend hoeveel je nodig hebt, maar je behoefte is enorm. En je hebt eenzelfde hoeveelheid brandstof nodig om weer af te remmen.

[edit]
typo's

Ik kan me natuurlijk helemaal vergissen, maare als je voor iedere kilo ruimteschip 2.2 kilo brandstof nodig bent, hoe kan je dan in hemelsnaam genoeg brandstof meenemen¿¿
Mijn motivatie/redenering:

Als je dus voor een schippie van 10kg`s brandstof mee wil nemen(die schepen bestaan natuurlijk niet ), dan ben je 22kg brandstof nodig, dus wordt het schip zwaarder (33kg`s(10+22=33(logisch))), dus ben je meer brandstof nodig, dus wordt weer zwaarder, dus weer meer brandstof etc. etc. etc.

wie spreekt mij tegen¿¿¿¿

[ Voor 0% gewijzigd door Verwijderd op 09-08-2002 13:16 . Reden: ff beetje inkorten ]

[Diadem]

Verwijderd schreef op 09 augustus 2002 @ 05:17:
[...]

Heb je nog wel 8 jaar gewichtloosheid om op te lossen.

Inderdaad. De meest tactische vorm voor een ruimteschip is dan ook een enorme cylinder, met een veel grotere straal dan hoogte. Een soort koektrommel dus.

De brandstof hang je in een serie gelijkgevorme tanks er achter. Elke tank die leeg raakt stoof je af. In de cylinder heerst zwaartekracht door je versnelling.

Nadat je stopt met versnellen laat je het hele schip om zijn as draaien. Alle woongedeeltes stop je dan aan de buitenkant van de cylinder, zodat daar een grote centripitale kracht heerst. De opslagruimtes en andere dingen waar minder vaak mensen komen stop je in het midden, waar geen centripitale kracht is. Als je snel genoeg ronddraait kom je makkelijk bij de 1g.

Afremmen doe je door eerst te stoppen met draaien, dan het hele schip rond te draaien, en de moter weer aan te zetten.

Probleem is dus dat twee keer tijdens de reis de richting waarin de zwaartekracht werkt veranderd. Je zult hier dus bij het bouwen van het schip rekening mee moeten houden, en tijdens het wisselen ook zorgen dat je je meubels vastbind enzo

Jaja, ik heb hier over nagedacht. Al deze ideeën zijn dan ook (c) mij dus niet jatten zonder toestemming

[Diadem]

Verwijderd schreef op 09 augustus 2002 @ 13:14:
[...]

Ik kan me natuurlijk helemaal vergissen, maare als je voor iedere kilo ruimteschip 2.2 kilo brandstof nodig bent, hoe kan je dan in hemelsnaam genoeg brandstof meenemen¿¿
Mijn motivatie/redenering:

Lees de draad. De truuc is dat je de brandstof die je nodig hebt om op een bepaalde snelheid te komen niet op diezelfde snelheid hoeft te brengen. Je hebt dus wel brandstof nodig om de brandstof mee te sjouwen, maar minder veel omdat de brandstof minder hoeft te worden meegezeuld.

Het wordt dus niet oneindig. Wat het wel wordt had je geweten als je Trias' posts gelezen had...