Original von AquArii420
Das mit dem Material ist schon eine verzwickte Sache.
Stimmt ihr mit mir denn überein, dass wenn man ein Material gefunden hat, der Space Elevator "schnell" Realität sein wird? Oder seht ihr noch andere große Stolpersteine in der Entwicklung?p.s. Es hat zwar alles eine Grenze aber vllt kann man Verfahren entwickeln diese natürlichen Grenzen auszudehnen.
der preis für das material ist der nächste stolperstein. das ganze muss ja auch einen (wirtschaftlichen) nutzen haben. was bringt uns also ein weltraumfahrstuhl? übersteigt der nutzen die kosten?
zum thema "kann ja gar nicht funktionieren" bin ich aber auf deiner seite. (@lemsin) nur weil es nach momentanen logischen verständnis kein material, bzw. ein konzept für ein passendes material gibt, heißt das nicht, dass nicht eine idee gefunden wird um eins herzustellen. obv hab ich keine idee wie man die zugfestigkeit über das theoretisch mögliche hinweg gehöhen könnte...
erklärendes beispiel was ich meine dazu (wie naturwissenschaftliche gesetze durch abgefahrene ideen von menschen umgangen werden) im spoiler weil offtopic:
Spoiler
ein beispiel aus der mikroskopie um zu verdeutlichen was ich meine: es galt die doktrin, dass sich mittels fluoreszenzmikroskopie keine bessere auflösung als 200 nm (halbe wellenlänge des verwendeten lichts) erreichen lasse. dann kommt einer (stefan hell) auf die idee: "hey, wir schalten einfach mit einem zweiten laser [der erste regt die probe punkt für punkt an und das ergebnis wird gemessen] alles in direktem umfeld zum dem angeregten punkt aus". und siehe da, die doktrin ist gebrochen, wir können jetzt (rechnerisch) bis zu 5,8 nm genau auflösen.
Bild zur Erklärung:
und 10 jahre später gibt es nicht nur diese methode (STED) sondern auch noch mindestens zwei andere (SIM, STORM), die das gleiche auf anderem weg erreichen... awesome ;D
Mein Prof (Ulrich Walter, Astronaut^^) meinte im Moment kostet es ca. 20000€ 1kg in GTO zu bringen. Mit dem Space Elevator könnte man die Kosten um den Faktor 100 reduzieren. Also man spart schon eine Menge Geld.
Im Spoiler ist ein Video zum letztjährigen Contest für die Interessierten. 
Spoiler
Original von AquArii420
Mein Prof (Ulrich Walter, Astronaut^^) meinte im Moment kostet es ca. 20000€ 1kg in GTO zu bringen. Mit dem Space Elevator könnte man die Kosten um den Faktor 100 reduzieren. Also man spart schon eine Menge Geld.Im Spoiler ist ein Video zum letztjährigen Contest für die Interessierten.
das ist halt eine absolut unbelegte schätzung, welche nicht der realiät entsprechen muss. bevor man nicht das material gefunden hat kann man nicht sagen wie teuer es wird und wie schnell es verschlissen ist...
das sind zwei hauptfaktoren um die kostenrechnung pro kg anstellen zu können. diese wurden von deinem prof so geschätzt, dass es mit dem faktor 100 passt. ich hoffe auch, dass es klappt und deutlich günstiger wird dinge in den orbit zu bringen (und die menschheit irgendwann mal ein spacedock ala schätzings "limit" besitzt, was wiederum einige dinge in noch ferneren zukunft erleichtern kann).
Ich habe auch bewusst könnte geschrieben. Man kann es jetzt natürlich unmöglich wissen. Aber so wie ich das mitbekomme gehen die "Fachmeinungen" davon aus, dass der Preis doch deutlich gesenkt werden kann.
Aber wie ich in meinem ersten Post geschrieben habe, ist der Preis für mich auch nicht der hervorstechendste Vorteil, sondern der erschütterungsarme Transport.
Jetzt fällt mir noch ein, dass bei einem Space Elevator der Payload-Anteil deutlich besser sein würde als bei Raketensystemen.
Ab nur wenig gelesen. Zum Material, Spinnen können z. B sehr belastbares Material herstellen. Ich kann mir gut vorstellen das in den nächsten Jahrzehnten gute Fortschritte in der alternativen Materialforschungen gemacht werden.
Stefan Hell hab ich auch mal gesehen. Die Idee, statt eines Beleuchtungsfokus einen Abschaltfokus zu benutzen, für den die Abbe Regel nicht gilt, ist schon ziemlich genial. Man braucht dazu aber immer auch die passenden Farbstoffe, die sicher nicht immer biokompatibel sind.
Generell ist Optik aber ein Gebiet, auf dem man durch Tricks viel erreichen kann. Was man auch an der Halbleiterindustrie sieht. Da werden mit 193nm Licht 22nm große Strukturen hergestellt. Einer der Tricks dabei ist, die Belichtung unter Wasser durchzuführen. Ein anderer Trick ist, die Maske zu serif'izieren'.
Es gibt jedoch auch prinzipielle Grenzen, die nicht so verhältnismäßig 'einfach' umgangen werden können. Neue Arten von Atombindungen erfindet man halt nicht mal eben so.
sorry wenn das jetzt saudumm ist, aber würde es das material entlasten, wenn man es in verschiedenen höhen an wasserstoff- oder heliumballons hängt?
Teilwese...das seil wird ja zum einen von der erde angezogen (da kann man natürlich entgegenwirken), zum anderen teil aber von der zentipetalkraft nach "oben" gezogen. Gegen letzteres kann man mit der methode natülich nicht viel machen.
kann bitte einer in einfachen worten kurz erklären, wieso das seil so viel aushalten muss? schwerkraft und zentripetalkraft, aber wie wirken die da auf das seil?
wieso würde ein seil mit unterschiedlichem durchmesser was bringen (ich nehme mal an um gewicht zu sparen) bzw wird das seil an verschiedenen stellen unterschiedlich belastet? wenn ja, wieso?
Original von lemslin
Stefan Hell hab ich auch mal gesehen. Die Idee, statt eines Beleuchtungsfokus einen Abschaltfokus zu benutzen, für den die Abbe Regel nicht gilt, ist schon ziemlich genial. Man braucht dazu aber immer auch die passenden Farbstoffe, die sicher nicht immer biokompatibel sind.Generell ist Optik aber ein Gebiet, auf dem man durch Tricks viel erreichen kann. Was man auch an der Halbleiterindustrie sieht. Da werden mit 193nm Licht 22nm große Strukturen hergestellt. Einer der Tricks dabei ist, die Belichtung unter Wasser durchzuführen. Ein anderer Trick ist, die Maske zu serif'izieren'.
Es gibt jedoch auch prinzipielle Grenzen, die nicht so verhältnismäßig 'einfach' umgangen werden können. Neue Arten von Atombindungen erfindet man halt nicht mal eben so.
ich denke, dass die tricks vielleicht nicht so offensichtlich sind, aber es wird schon irgendwann "heureka" gerufen werden. Ich bin der Meinung man darf als wissenschaftler keine "das geht nicht" einstellung haben.
dass man keine neuen atombindungen findet ist auch klar. ein trick auf der ebene fällt also aus. kleine spinnerei in einer anderen richtung: nehmen wir mal an, in der zukunft wird ein extrem leichtes + zugfestes + gleichzeitig leitendes Material entwickelt (ja, eierlegendewollmilchsau). eventuell könnte man dann die belastung mit clever verteilten magneten senken.
Original von Heinz021
kann bitte einer in einfachen worten kurz erklären, wieso das seil so viel aushalten muss? schwerkraft und zentripetalkraft, aber wie wirken die da auf das seil?
wieso würde ein seil mit unterschiedlichem durchmesser was bringen (ich nehme mal an um gewicht zu sparen) bzw wird das seil an verschiedenen stellen unterschiedlich belastet? wenn ja, wieso?
Ich hoffe mal, dass ich das hinbekomme. Ansonsten gibt es bestimmt tatkräftige Unterstützung anderer User.
Das Seil muss aufgrund des Eigengewichts eine extreme Belastung aushalten. Die Reißlänge von Stahl ist beispielsweise bei ca. 26km. Also noch ziemlich weit entfernt von den angestrebten 36000km.
Jedes Seilsegment muss die unter dem liegenden halten. Deswegen macht es Sinn nach "oben" immer dicker werden. Das erklärt auch, warum das Seil an den verschiedenen Stellen unterschiedlich belastet wird.
Nach oben hin immer dicker stimmt so nicht...
Im prinzip gibt es zwei kräfte: gravitationskraft und zentripetalkraft.
Die gravitation sollte klar sein, wenn ein seil irgendwo hängt, muss es sein eigenes gewicht tragen. Oben hängt das gewicht des kompletten seils, unten garnichts mehr, die belastung nimmt also linear von unten nach oben zu.
In der größenordnung von der wir hier reden nimmt natürlich die anziehungskraft nach oben hin ab, also ist das ganze in diesem fall nicht mehr so einfach linear sondern etwas komplexer.
Auf der anderen seite wirkt aber die zentripetalkraft (fliehkraft). Diese zieht an dem seil und ist oben am größten, da dort der radius der größte ist (winkelgeschwindigkeit * radius).
Die beiden kräfte muss man dann zusammen betrachten, der punkt mit der maximalen belastung liegt also irgendwo in der "mitte" (wobei mitte jetzt nicht bedeutet auf der hälfte der strecke).
Das stimmt natürlich. 
Deswegen hat der lemslin auch integriert. Man könnte mal seine Rechnung plotten, dann hätte man den Punkt wo die Belastung die größte ist.
Wenn man annimmt(wie in der Rechnung), eine unendlich große Masse kreist auf der geostat. Bahn um die Erde und daran befestigt man das Seil bis zum Boden, dann ist die Zugbelastung am höchsten Punkt am größten.
Erst da gleichen sich Zentripetalkraft und Gewichtskraft aus. Jeder Masseteil des Seils, der darunter liegt, zieht Richtung Erde.
Ah ok dann habe ich mir das immer falsch vorgestellt. Aber macht ja eigentlich schon Sinn. ^^
Manchmal schreibe ich schon viel Mist.
Aber der "Anstieg" der Belastung flacht zum Ende hin ab oder?
und könnte man diese belastung dann durch dinge, wie ballons, nach unten gerichtete triebwerke oder ähnliches mindern?
wenn das material es nicht leisten kann, muß man halt workarounds suchen
Original von FuaVarra
ich denke, dass die tricks vielleicht nicht so offensichtlich sind, aber es wird schon irgendwann "heureka" gerufen werden. Ich bin der Meinung man darf als wissenschaftler keine "das geht nicht" einstellung haben.
Man darf als Wissenschaftler wirklich keine "das geht nicht" Einstellung haben. Aber man muss gleichzeitig auch einen gewissen Blick für Realitäten haben... Das Ding ist eben: Damit das funktioniert, muss man aktuell die Physik auf eine Weise austricksen, dass man dafür wohl mehr als nur einen Nobelpreis vergeben müsste... das sollte man eben auch nicht einplanen!
dass man keine neuen atombindungen findet ist auch klar. ein trick auf der ebene fällt also aus. kleine spinnerei in einer anderen richtung: nehmen wir mal an, in der zukunft wird ein extrem leichtes + zugfestes + gleichzeitig leitendes Material entwickelt (ja, eierlegendewollmilchsau). eventuell könnte man dann die belastung mit clever verteilten magneten senken.
Man muss eben sagen (nur zu deinem Beispiel, aber ich weiß, es ist ja auch nicht so ernst gemeint Und was hält dann die Magneten?), dass Graphen (Nobelpreis 2010) schon so ziemlich das krasseste ist, was man hat und das ist wirklich sehr krass - dagegen sehen die hier von anderen erwähnten möglichen Materialien (Material von Spinnen z.B.) ziemlich blass aus!
Und selbst DAMIT kommt man unter optimalen theoretischen Bedingungen darauf, dass man bei 87 % der Belastbarkeit ankommt, alleine durch das eigene Gewicht. Und hier reden wir noch nicht von irgendeiner technischen Umsetzung. Auch das haut eben nicht hin.
Ich weiß, man braucht Visionen, aber diese erscheint mir irgendwie nicht so sinnvoll. Es ist weder zu sehen, wie diese Sache überhaupt realisierbar werden soll, noch wie das günstiger werden soll, als die konventionelle Raumfahrt.
Original von Faustfan
und könnte man diese belastung dann durch dinge, wie ballons, nach unten gerichtete triebwerke oder ähnliches mindern?
Im Prinzip natürlich schon, aber das zerstört natürlich den gesamten Vorteil der Einrichtung. Du musst da 365 Tage im Jahr irgendwelche Triebwerke betreiben - egal ob du das Ding benötigst oder nicht... zu den Triebwerken musst du den Treibstoff irgendwie transportieren... das ist zum einen sicherlich teurer als die konventionelle Raumfahrt und zum anderen verdammt übel, wenn mal ein Triebwerk ausfällt...