Die Railgun Teil 2

Das Thema einer Railgun hat mich nicht losgelassen. Die ideale Railgun sollte ja eine möglichst hohe Beschleunigung aufweisen um die Beschleunigung möglichst klein zu halten. Da der Aufwand auch um so größer ist, je größer die Masse ist, sollte ein erstes Projekt also eine möglichst kleine Masse beschleunigen, die aber so robust ist, dass sie sehr hohe Beschleunigungen aushält.

Irgendwann machte es dann “klick”. Es gibt tatsächlich schon heute eine exotische Weltraumanwendung, bei der dies zutrifft und die daher ideal für eine Railgun wäre, wobei diese viel kleiner als das von mir beschriebene Exemplar im ersten Teil sein kann.

Es sind die Weltraumbestattungen: Urnen wiegen wenig und sie halten viel aus. Hier ein Szenario:

  • Um Weltraummüll zu vermeiden sollte die Urne gleich auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Zusammen mit den Verlusten für den Luftwiederstand rechne ich mit einer nötigen Endgeschwindigkeit von 12,5 km/s.
  • Ich gehe von den Daten eines US-Tests für die Marine aus: Beschleunigungsstrecke 30 m, Endgeschwindigkeit 2520 m/s. Projektilmasse 3,2 kg. Energie 10,64 MJ. Erreichbar sollen bis 2016 64 MJ sein.
  • 64 MJ reichen aus um 800 g auf 12,5 km/s zu beschleunigen: Ausreichend für eine Urne.

Ausgehend von den 30 m Beschleunigungsstrecke für 2520 m/s Endgeschwindigkeit kann man eine Beschleunigungsstrecke von 750 m für 12,5 km/s errechnen. Eine solche Kanone könnte man also leicht auf einem Berghang in Deutschland unterbringen (sie sollte wenn sie die Fluchtgeschwindigkeit erreichen soll, möglichst steil nach oben ragen, ideal wäre ein 750 m hoher Turm, so wird die Erdatmosphäre möglichst schnell passiert).

64 MJ Energie entsprechen rund 17,8 kWh Energie, die reinen Stromkosten für den “Schuss” sind also noch viel geringer als heute ein Versand mit DHL oder Hermes. Ein Problem war bislang der hohe Verschleiß der Beschleunigungsschienen, die oft nur einmal benutzt werden soll. Doch die aus diesem Prototyp entwickelte Waffe soll 10 mal pro Minute feuern können, dann sollten diese Probleme gelöst sein.

Das wäre doch eine Möglichkeit die Technik auszuprobieren. Bei den heutigen Preisen für Weltraumbestattungen sollten einige Schüsse pro Tag ausreichen die ganze Anlage samt Entwicklungskosten zu finanzieren. Es könnten so Erfahrungen mit der Technologie gesammelt werden und wenn es erst mal funktioniert kann man es auch nutzen um anderen Abfall denn man nicht mehr haben will für immer zu entsorgen. Ich denke hier an hochgiftige Industrieabfälle oder wenn es zuverlässig genug ist, kann man auch den Atommüll so auf Nimmerwiedersehen entsorgen. Bei 16 t hochradioaktiver Atommüll produzieren heute Kernkraftwerke in Deutschland pro Jahr Bei rund 50 % Anteil der Metallhülle würden bei 250 Arbeitstagen 160 Starts pro Tag ausreichen den jährlichen Atommüll der heute so produziert wird auf Fluchtgeschwindigkeit zu entsorgen. Wenn’s noch etwas sicherer sein soll, dann beschleunigt man auf 16,7 km/s, dann nimmt der Atommüll einen Fluchtkurs aus dem Sonnensystem heraus.

Ansonsten ärgere ich über meinen Computer. Nicht nur weil er zwar wieder läuft, aber wahrscheinlich nicht mehr lange, weil er schon wieder nicht mehr sauber bootet. Nach Ein/Ausstrecken aller Kabel geht es dann wieder. Vor allem aber ist er nun, nachdem 1 GB seiner ehemaligen 2 GB Speicher im PC meines Bruders stecken soooo langsam geworden. Ich habe gerade Band 2 des Raketenlexikons zum ersten Mal Korrektur gelesen und das war lähmend langsam. Dabei habe ich bewusst die Rechtschreibprüfung mit dem Duden Korrektor deaktiviert, von der ich schon weiß wie sie den PC verlangsamt. Trotzdem stand der PC bei jedem Speichern für 10 Minuten. Das gilt auch für andere Anwendungen wie Browser und Mail. Dabei waren 1 GB viel Speicher, als ich ihn 2005 kaufte und als Windows XP 2001 erschien waren eher 256-512 MB normal. Netbooks sollen dauerhaft mit diesem Speicher auskommen. Warum wird einfach alles langsamer? Wo ist der Gewinn an Usability? Ich sehe ihn zumindest nicht bei den Anwendungen die ich seit Jahren benutze und die nicht viel besser werden, nur langsamer.

Es wird Zeit das der nächste geliefert wird und ich dann das Lexikon zu Ende korrigieren kann. Auch weil ich wieder einen Programmierauftrag habe, denn ich erledigen muss. Dann wollte ich noch was Schreiben über Sänger und Life-Aufnahmen. Nachdem mir vor zwei Wochen Kim Wilde wieder aufgefallen ist habe ich Videos von ihr gesucht und einige Life Auftritte gefunden, bei der sie nicht jeden Ton richtig traf.

Doch dann habe ich das Freewareprogramm “Ultrastar” eine Umsetzung von “Singstar” probiert und bin bei einem “Wir sind Helden” Lied doch ziemlich ins straucheln gekommen. Die singen aber auch eicht schnell. Doch selbst bei einem langsameren und nicht so schwierigen Lied wie “Go West” von den Pet Shop Boys wars noch schwierig. Nun ist meiner Meinung nach Karaoka schwieriger als normal zu singen – Man muss dem eingeblendeten Text folgen und achtet auch noch auf die Noten und ist so stark abgelenkt und kommt auch leicht in den Druck wenn man etwas hinterher- oder vorhingt. Beim freien Singen kann man das leicht ausgleichen. Aber es reichte dass ich mir hier einen Kommentar über Kim Wilde spare.

 
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2 replies


  1. Das große Problem bei Starts per Railgun ist die Atmosphäre. Deren Dichte steigt von 60 km Höhe (dort, wo die Columbia auseinanderbrach, weil der Hitzeschutzschild defekt war und glühend heißes Gas eindringen konnte) bis zur Meereshöhe um den Faktor 1000 an! Wenn bei der Orbitalgeschwindigkeit von 8 km/s schon in 60 km Höhe selbst aerodynamisch geformte Objekte verglühen, wie infernalisch ist es dann erst bei 12 km/s in der 1000fach dichteren Atmosphäre auf Meereshöhe!?

    Gut, man kann die Railgun auf einen hohen Berg bauen. Aber das bringt selbst auf dem Mount Everest nur etwas mehr als den Faktor 3 bezüglich der Luftdichte.

    Nehmen wir eine Restdichte der Atmosphäre von 350 g/m² und eine Abschussgeschwindigkeit von 12 km/s an. Dann erhalten wir durch die aufprasselnden Luftmoleküle einen aerothermischen Fluss von schlappen 300 Gigawatt pro Quadratmeter! Welche Kühlung, selbst ablativ, soll das aushalten können? Laut http://de.wikipedia.org/wiki/Ablativer_Hitzeschild liegt das bisher erreichte Maximum bei 43 kW/cm², entsprechend 0,43 Gigawatt pro Quadratmeter, bei der Atmosphärenkapsel von Galileo.

    Kai


  2. hallo Bernd

    Zwischenlösung für das Performanceproblem mit deinem alten PC:

    Solange es nur um den Text geht, kannst du das Textdokument in einen andern Ordner verschieben, um es dort zu bearbeiten. Das hat zur Folge, dass der OpenOffice Writer die JPGs nicht mehr einbettet, weswegen er dann wesentlich schneller, bzw. weniger langsam wird (insbesondere beim Auto-Save).

    Wenn du deine Arbeit beendet hast, kannst du das Dokument dann wieder in den Original-Ordner zurückverschieben, welcher die JPGs enthält.

    Grüässli, Thomas

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