Über Raumfahrt, Computer, Ernährung und den Rest

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). (mehr …)

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Mit der Railgun in den Orbit

Bei den Diskussionen über die Reduktion der Startkosten vergisst man eine Möglichkeit: Einen Teil der Startenergie nicht durch eine Rakete aufzubringen. Nun mit einem Flugzeug wird man nicht mehr als Mach 1-3 schaffen, wobei die Nutzlast stark abnimmt und RAMJETS und SCRAMJETS sind immer noch experimentell und brauchen selbst einen Antrieb der sie auf Mach 2-3 beschleunigt. Was jedoch geht, ist die Nutzung einer elektromagnetischen Kanone.

Es gibt zwei Hauptgattungen die Railgun und Coilgun. Sie beschleunigen beide mittels einer Wechselwirkung von elektromagnetischen Feldern wobei im einen Fall die Lorenzkraft und im anderen Fall Magnetfelder die Beschleunigung erbringen. Auf dieser Basis entstanden schon Kanonen die kleine Metallkugeln auf die Geschwindigkeit von Satelliten beschleunigen – benutzt z.B. um Meteoritenschutzschilde zu testen oder Meteoritenkrater künstlich zu erzeugen aber auch die Magnetschienenbahn, die etwas anders das gleiche technische Grundprinzip umsetzt. Die US Army arbeitet an einem Geschütz das Mach 7 (rund 2100 m/s) Geschossgeschwindigkeit erreicht und bis zu 64 MJ Energie aufweist – das wäre immerhin bei dieser Geschwindigkeit ein 29 kg schweres Projektil. (mehr …)

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Kleine Geschichte der Grafikkarten

Eine Mail gestern in der meine Aufsätze zur Geschichte des Computers gelobt wurden, brachte mich auf die Idee mal wieder darüber was zu schreiben. Nun finde ich die derzeitige Entwicklung ziemlich langweilig und sehe auch so was wie eine Schere zwischen Anwendungen und Hardware – es wird immer mehr Kerne auf einem Prozessor geben, aber es fehlen bei dem Privatanwender die Anwendungen die so viele Kerne nutzen können, da die meisten Anwendungen im Batch oder Dialogbetrieb arbeiten. So habe ich mich einem Kapitel aus der Hardwaregeschichte zugewandt: Der Anzeige von Informationen.

Am Anfang war alles noch recht einfach: Es gab nur Text. Eine Routine im Betriebssystem oder eine festverdrahtete Logik las aus einem bestimmten Speicherbereich den Buchstabencode aus, sah in einer Tabelle aus welche Pixel dafür an waren und welche aus und steuerte damit den Elektronenstrahl. Bei den nachleuchtenden Monitoren, die damals üblich waren musste das Timing nicht exakt sein und eine hohe Bildwiederholrate war auch nicht nötig. Das konnte selbst ein schwachbrüstiger 8 Bit Prozessor nebenher erledigen. So hatten die ersten Computer wie Altair 8800, IMSAI oder von Prozessor Technologies nur monochrome Textdarstellung. Das galt auch für viele der nächsten Generationen wie den ersten Commodore CBM Systemen. Es gab damals keine eigene Hardware für die Darstellung und auch keinen dezidierten Grafikspeicher. (mehr …)

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Ein „vernünftiges“, bemanntes Mondprogramm, Teil 4

Ein Blog von Thomas Jakaitis. Von mir gibt es frühestens was neues am 9.11, da ich derzeit für eine Woche im Urlaub bin.

An dieser Stelle, bevor es vor lauter Fachsimpelei untergeht, ein Riesendankeschön an Dich, Bernd, fürs „Gastrecht“ auf Deiner Website ! 🙂

Nun folgt also endlich der letzte Teil meiner Gastblog-Serie betreffend einem „vernünftigen“, bemannten Mondprogramm.

In den ersten drei Beiträgen der Serie ging es um Folgendes (alle Beiträge sind auf dieser Website noch auffindbar):

20.07.2009 Zielsetzung und Grundsätze des Mondprogramms

23.07.2009 Transportarchitektur

02.08.2009 Die Mondbasis

Die in diesen Beiträgen beschriebenen Charakteristiken des Mondprogramms waren die folgenden:

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