Ich mache ein kleines Spiel über das Reisen in den Weltraum mit begrenzten Ressourcen. Eine Sache, an der ich interessiert bin, ist die Idee, dass das Raumschiff so viel wie möglich von Planeten aufsammelt, während es durch völlig unbewohnte Orte reist.
Die Idee ist, dass dies eine so weit fortgeschrittene Gesellschaft ist, dass sie Elemente aus gewöhnlichen Materialien extrahieren könnte, um aus dem, was sie fanden, einen Brennstoff herzustellen. Meine Frage ist also, welches Element würden sie entwerfen, um am meisten zu finden? Ich weiß, dass die Erdatmosphäre größtenteils aus Stickstoff besteht, aber wenn Wissenschaftler ihre beste Einschätzung abgeben würden, was würden sie darauf setzen, dass es das reichlichste verfügbare Element ist, um das Fahrzeug zu befeuern?
Wasserstoff und Helium machen den größten Teil des Universums aus, tatsächlich macht Wasserstoff 90 % der existierenden Atome aus. Was macht Wasserstoff bedeutsam? Glücklicherweise ist flüssiger Wasserstoff buchstäblich Raketentreibstoff, wenn man ihn anzündet. Es wird auch bei der Kernfusion verwendet, dh beim Zusammenschlagen der Atome, um enorme Energiemengen freizusetzen. Es ist das, was Sterne antreibt, die riesige Fusionsreaktoren sind.
Ich schätze also, ein Raumschiff könnte Wasserstoff aus Nebeln gewinnen (wie in diesem Thread diskutiert ). Dann könnte es entweder komprimiert und für Schub verbrannt oder als Kernkraftquelle für einen völlig anderen Triebwerkstyp verwendet werden. Da sich Ihre Frage nicht darauf konzentriert, wie Wasserstoff extrahiert / gewonnen wird, überlasse ich den Rest Ihrer Fantasie.
Wasserstoff ist bei weitem das häufigste Element im Universum und kann als Treibmittel (wenn Sie ein Oxidationsmittel haben) oder als Energiequelle (entweder bei der Verbrennung mit einem Oxidationsmittel, bei der Kernfusion oder in einer Brennstoffzelle) verwendet werden. Wenn Sie technologisch weit genug fortgeschritten sind, um eine raumfahrende Zivilisation zu sein, sollten Sie wahrscheinlich über die Mittel verfügen, um Wasserstoff in großem Umfang zu nutzen
Wasser. Wenn Sie nicht Wasserstoff für die Fusion verwenden, benötigen Sie ein Oxidationsmittel. Wasser kann mit Solarenergie gespalten werden, wodurch Wasserstoff und Sauerstoff als Raketentreibstoff verwendet werden. Es kann auch elektrolysiert werden, um Wasserstoffperoxid, einen Monotreibstoff, zu ergeben, den Sie zum Steuern Ihres Schiffes verwenden. Wenn Sie eine nukleare thermische Rakete verwenden (mit einem Uranreaktor aufheizen, damit ein neuartiger schneller Antrieb für Ihr Schiff entsteht), ist Wasserstoff der beste Brennstoff, den Sie verwenden können, und Sie können den Sauerstoff weiter einatmen. Sie können das Wasser zum Trinken und zum Wachsen von Pflanzen verwenden. Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzellenbatterien können zur Energieversorgung verwendet werden.
TLDR; Wasser hat alle Verwendungsmöglichkeiten von Wasserstoff und noch viel mehr
Die ressourcenschonendste Antriebsform wäre ein leichtes Segel.
Die Planetary Society startete im Mai 2015 ein Testschiff, um einige der Technologien mit begrenztem Erfolg zu testen. Weitere Einsätze sind geplant.
Ein Lichtsegel nutzt den Druck der Sonnenstrahlung als Antriebsmethode und verbraucht im Wesentlichen überhaupt keinen Treibstoff.
haben ein Magnetfeld, das alle Partikel, die das Schiff auf seinem Weg findet, in die Schiffsmotoren leitet. Der Motor trennt den Wasserstoff von dem, was er greift, und verschmilzt ihn zu Helium. Aus der Fusionsreaktion erhält es die Energie, die es benötigt, um alle Schiffssysteme anzutreiben, plus die Wärme, um den Rest der Elemente, die es gepackt hat, zu überhitzen und sie nach hinten zu schicken, ähnlich wie ein Düsentriebwerk. Ich habe Hinweise auf diese Art von Ram-Engine in Romanen gesehen, die ich gelesen habe.
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