Ez a rakéta eltudná érni a fénysebesség 30%-át?
A hasznos teher amit a fénysebesség 30%-ra kellene gyorsítani az 1000 tonna.
Fúziós hajtóművekkel működne, a CNO fúzió energiatermelő folyamatot használná, 21 600 tonna hidrogén hajtóanyag jött ki. 375 billió kwh lenne összesen vagyis 1 trilliárd 350 trillió Joule energiát használna fel. A tolóerő-tömeg arány 1,5. Nekem a tolóerő-tömeg arány 1-re vagyis hogy eltudják a hajtóművek emelni a földtől 215 MN tolóerő jött ki. 1,5 arányra pedig 322,5 MN. Az össztolóerő 322,5 MN. Ha 10 MN tolóerővel rendelkezne 1 hajtómű akkor 33-at kellene felszerelni?
A fénysebesség 10%-a felett már növekszik figyelembe kell venni a relativisztikus tömeg törvényt hogy növekszik a rakéta tömege vagy ellensúlyozza a hajtóanyag a tömeget az annihiláció során? Vagy ez csak a relativisztikus rakétáknál kell figyelembe venni ami a fénysebességet nagyon közel ér? Mondjuk a 80-90%-át?
Adatok:
Össztömeg: 22 600 tonna
Hasznos teher: 1000 tonna
Kívánt sebesség: 90 000 km/s
Kilövellési sebesség 30 000 km/s
Hajtóanyag: Hidrogén 21 600 tonna/375 billió kwh
Tolóerő: 322,5 MN
Hajtóművek: Fúziós CNO
Köszönöm előre is választ már aki válaszolni fog rá.
50% alatt nem nagyon kell realativisztikus hatásokkal számolni.
A tolóerő-tömeg arányt szabadon válszthatod meg, csillagközi űrhajók nem a felszíről indítanánk.
Meg ilyen trillió juleokat nem is túl baráti egy lakató bolygó mellett elsütni.
A Földről való felszállás problematikáját rövidre lehet zárni, ha az űrben építjük meg az űrhajót. A tolóerő-tömeg arányt máris elintéztük.
A fénysebesség 10%-nál a relativisztikus hatások kb. 0,5%-os eltérést okoznak a newtoni fizikához képest. De még 30%-os fénysebesség esetén is csak 5% körülit. Mivel a számítás elméleti – pl. egyáltalán nem számolunk hatásfokkal –, így nagyságrendileg helyes lesz az eredmény úgy is, ha figyelmen kívül hagyjuk a relativisztikus hatásokat. 90%-os fénysebességnél már a relativisztikus tömeg pl. egy kicsivel több, mint a duplája lesz a nyugalmi tömegnek, de nagyságrendileg még így is rendben vagyunk, hogy most 20 vagy 40 ezer tonnáról beszélünk, az szinte már részletkérdés.
~ ~ ~
A probléma nem az energia. Felrobbantok egy 1 megatonnás atombombám. Nagyszerű, felszabadítottam vele 4*10¹⁵ J energiát. Ha ezt egy 1 kg-os test mozgási energiájává tudnám alakítani, akkor máris a fénysebesség 30%-nál vagyok. De ez történik? Nem, mert az atombomba által felszabadított energia nem mozgási energiává alakul át.
A CNO-ciklusnál ha el is megyünk azon „apró” kérdés mellett, hogy hogyan biztosítod hosszútávon a ciklus működéséhez szükséges feltételeket – mondjuk a több millió fokot –, akkor is a kérdés az, hogy hogyan lesz ebből mozgási energia. Keletkezik egy csomó gamma-foton, amik aztán a szélrózsa minden irányába indulnak el, így felgyorsítani nem fogják az űrhajót. Ezeket egy irányba terelni, vagy leárnyékolni nem tudod. Ha még valahogy le is árnyékolnád valami jó vastag ólomfallal, akkor is akkora energiáról van szó, hogy az ólomfal rövid úton el fog párologni. A keletkező neutrínókkal sem jobb a helyzet. A keletkező pozitronok meg szintén nem fognak jót tenni az űrhajó integritásának, bár legalább azokra már lehet mágneses mezővel hatni.
~ ~ ~
Ne azt számold, hogy mennyi energia kell. Indulj ki inkább a lendületmegmaradás törvényéből. Nem energiát, hanem lendületet lesz nehéz adni az űrhajónak, mert ahhoz ugyanakkora ellentétes irányú lendületet kellene „generálni”.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!