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Superkavitierendes gesteuertes Raumschiff: Plasma umleiten statt verhindernvon@neuralll
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Superkavitierendes gesteuertes Raumschiff: Plasma umleiten statt verhindern

von Ladislav Nevery4m2024/06/19
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Zu lang; Lesen

Können der Gewichtswiderstand und die Sicherheit eines Raumschiffs durch einen unsichtbaren Argon-Plasmaschild zur Kühlung und Vertrauensvektorisierung verbessert werden?
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Der jüngste Raumschifftest Nr. 4 war super aufregend und atemberaubend.

Insbesondere die Aufnahmen der Wiedereintrittskamera zeigen, dass das Plasma grün wird, als mit Bor gefüllte Hitzekacheln zu brennen beginnen?


Raumschiff tritt wieder in die Erdatmosphäre ein. Foto: SpaceX



Wie können wir also die schwächsten Punkte – das Scharnier – und die Lücken um die Klappen herum verbessern, die buchstäblich einer Plasmafackel ausgesetzt sind?


Eine verrückte Idee, die ich habe, besteht darin, für die kritischsten 10 Minuten beim Wiedereintritt inertes Argongas in die Räume zwischen den Kacheln oder in den Scharnierspalt selbst zu pumpen.


Warum Argon? Die Ionisationsschwelle von Argon liegt bei 15,7596 eV . Das ionisierte Plasma würde also theoretisch viel früher um die Wärmekacheln des Schiffes herum entstehen und so den Sauerstoff während des größten Teils des kritischsten 10-minütigen Wiedereintritts von der Oberfläche verdrängen.


Es wird auch viel stabiler sein, da die Strömung und Präsenz der Gas-/Plasmazusammensetzung in diesem Fall vollständig von uns kontrolliert wird.

Wie viel wird für die Hälfte der Raumschiffoberfläche benötigt?


1 cm Schicht für 600er sind sicherheitshalber etwa 13 Liter * 3 ?= 40.

Sie können eine 40- bis 0,2-l-Standard-200-Druckflasche unterbringen, die eigentlich sehr klein ist.


Stellen Sie sich nun vor, Sie hätten zur Redundanz etwa 4 dieser Flaschen hinter der Spitze und dann im Wesentlichen zwei Rohre mit Löchern, die unter Druck stehendes Argon durch Lücken um die Kacheln herum bis hin zu Klappen verteilen, die auch dort die riesigen Lücken füllen.


Aber dann brachte es mich zum Nachdenken …


Jetzt haben wir zwei unter Druck stehende Argonquellen zur Kühlung der linken und rechten Seite.

Hmm ... Können wir Argon sowohl zur Kühlung, zur Luftwiderstandsreduzierung als auch zur Vertrauensvektorisierung verwenden?


Schau mal, Mama. Keine Klappen ;D


DARPA hat tatsächlich viele Simulationen durchgeführt, wie man genau das bei Überschallgeschwindigkeiten erreichen kann.

da für sie klar war, dass Klappen bei diesen Geschwindigkeiten wahrscheinlich nicht mehr die beste Idee sind.


Das Experiment im Langley Research Center der NASA in Hampton, Virginia, simulierte und testete eine alte Idee, die russische Forscher während des Kalten Krieges entwickelt hatten. Sie entdeckten, dass die Injektion einiger Ionen in die Strömung um ein Hochgeschwindigkeitsfahrzeug den Luftwiderstand, dem es ausgesetzt ist, drastisch reduzieren kann.


Also. Wie viel Luftwiderstand und Hitze können theoretisch durch dieses Argonplasma reduziert werden?


Während des Kalten Krieges führte die Ioffe-Gruppe ein Experiment durch, bei dem sie eine Stahlkugel von der Größe einer Murmel mit einer Geschwindigkeit von 1 km/s durch eine mit Argongas unter niedrigem Druck gefüllte Röhre schickte.


Ein Teil des Gases in der Röhre wurde ionisiert und bildete ein Plasma. Das Team filmte die Stoßwelle, die die Kugel umgab, sowohl vor als auch nach ihrem Eintritt in das Plasma.


Die Stoßwelle schien doppelt so weit von der Kugel entfernt zu sein wie in einem normalen Gas, was zu einer angeblichen Verringerung des Luftwiderstands um 30 Prozent führte. Und wenn man bedenkt, dass Luftfahrtingenieure normalerweise nur mit Bruchteilen eines Prozents des Luftwiderstands zu kämpfen haben, erscheinen diese Ergebnisse schockierend.


Ein großer Vorteil könnte also nicht nur ein potenziell geringerer Luftwiderstand und eine geringere Hitzeentwicklung sein, sondern auch eine bessere Langlebigkeit und ein besserer Schutz der Heizkacheln.

Stellen Sie sich nur all das Gewicht und die komplexen Quellen potenzieller Fehler vor, die Sie aus dem Raumschiff entfernen.


Werden wir dann bei geringerem Luftwiderstand rechtzeitig genug abbremsen, um sicher zu landen?

Kann das Potenzial zur Verringerung des Luftwiderstands auch dazu genutzt werden, mit weniger Treibstoff bzw. Gewicht in die Umlaufbahn zu gelangen? So viele Fragen.


Das neue X-Plane-Konzept CRANE von DARPA wird diese beweglichen externen Steuerflächen entfernen, um den Luftwiderstand zu verringern und die Treibstoffeffizienz zu erhöhen.


DARPAs neues X-Plane-Konzept CRANE

Tatsächlich wurde auch für Simulationen bereits viel Zeit und Geld aufgewendet.

https://ndiastorage.blob.core.usgovcloudapi.net/ndia/2021/systems/Wed_Walan.pdf


Ich weiß, das ist alles nur eine weitere verrückte Idee ;D. Und ich gebe nicht vor, ein Luft- und Raumfahrtingenieur zu sein. Ich habe einfach jede Woche verrückte Ideen, weil ich keine Arbeit finde.

Ich habe mein Haus verkauft und bin vor dem Krieg in die EU geflohen. Australien hat mir mit einem Postgraduiertenvisum die australische Staatsbürgerschaft versprochen.


Nach einem halben Jahr Masterstudium in KI und nachdem ich 30.000 Dollar ausgegeben hatte, die Hälfte meiner Ersparnisse. Australien sagte, „sie hätten tatsächlich gelogen“ und ich solle nach Hause gehen, aber jetzt bin ich obdachlos. Außerdem hat Australien dafür gesorgt, dass niemand Leute ohne volle Arbeitserlaubnis einstellt und ich diese nicht bekomme, also 12 Monate ohne Job und über 200 abgelehnte Bewerbungen. 3.000 Dollar sind noch auf dem Konto und ich kann nirgendwo hin. Die Welt hat sich sehr verändert.


Jeder sieht nur, in welchem Land ich geboren wurde. Wir leben in einer seltsamen Welt, in der die Generation der Nachkommen von Einwanderern an der Macht so ziemlich die egoistischste Generation aller Zeiten ist. Die neue Generation kann nichts mehr besitzen. Weder ein Haus noch ein Grundstück. Außerdem werden Einwanderern die Chancen auf den amerikanischen oder australischen Traum verwehrt, die ihren Großvätern so leicht gegeben wurden.


Aber trotzdem. Ich frage mich einfach, welche verrückten Ideen auftauchen würden, wenn die ganze Welt bei der Entwicklung von Raumschiffen zusammenarbeiten würde.


Werden wir schneller multiplanetarisch? Werden wir die nächste Pandemie, den dritten Weltkrieg oder einen Meteoriteneinschlag überleben, indem wir multiplanetarisch sind?

In gewissem Sinne ist dies tatsächlich ein Auftakt zu www.starship-designs.com, das bald online sein wird.