Mechanisch angetriebenes Raumschiff?

Ist es möglich, eine Art Raumschiff zu haben, das im Grunde mit Strom fährt und sich selbst "mit dem Hintern tritt"? Oder würde es stillstehen, weil jede Kraft eine gleiche Kraft in die entgegengesetzte Richtung hat?

Die einzige Form des Weltraumantriebs, die wir derzeit kennen, erfordert den Ausstoß einer Reaktionsmasse. Wogegen tritt dieses Raumschiff mit dem Hintern? grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/conmo.html
@JacobKrall Derzeit ist es nicht mehr in Mode zu sagen, dass Photonen Masse haben. Man kann auch Sonnenwind ablenken und gegen Magnetfelder drücken. In diesen Fällen gibt es eine Reaktionsmasse, aber nicht wirklich einen "Ausstoß" davon.
Ich stellte mir vor, dass es eine Art Feder auf der Rückseite und eine mechanische Hand hat, die es treten kann, dann würde die Feder diese Energie auf das Schiff übertragen.
@ Dangz1 Ihre Frage bezieht sich auf die Erhaltung des Impulses, und die Antwort wird auch sein. Es hat nichts mit Weltraumforschung zu tun, sondern nur mit grundlegender Physik. Und ich vermute, du kennst die Antwort auch schon! :)
@uhoh Ja, die Antwort liegt in der Frage und hat mit normaler Physik zu tun - nichts Besonderes im Weltraum. Wenn der Fragesteller andererseits wissen möchte, ob es möglich ist, irgendwie "gegen das Vakuum zu drücken", sollte er sich unsere Posts zum EM-Antrieb ansehen und dabei bedenken, dass dies unserem derzeitigen Verständnis der Physik zu widersprechen scheint und möglicherweise nicht eine gültige Form des Antriebs sein (es ist noch nicht bewiesen).
Falls das Schiff die "Hand" danach "auswirft"... Eine Railgun als Raketenantrieb? Wenn die jugoslawische EDO-1 tatsächlich eine Mündungsgeschwindigkeit von 4500 m/s erreichen würde, wären das respektable 450 Sekunden spezifischer Impuls. Die anderen (wie die 3 km / s der US-Armee) sind nicht so respektabel - eine sehr unterdurchschnittliche Rakete kann 300 Sekunden im Leeren und mit weit weniger notwendiger Trockenmasse machen.
Es ist erwähnenswert, dass die Impulserhaltung in der modernen Physik sehr tief verwurzelt ist – nach Noethers Theorem ist sie äquivalent dazu, dass die Gesetze der Physik translationsinvariant sind, dh überall gleich sind.
Rückwirkungslose Antriebe verletzen die Gesetze der Physik, reaktionsmasselose Antriebe jedoch nicht . Würden Sie eine Schwerkraftunterstützung (Flyby) als mechanisch angetrieben betrachten?
@gerrit Wer sagt, dass eine Schwerkraftunterstützung reaktionslos ist? Sie "schleudern" die gesamte Masse des Planeten mit sehr geringer Geschwindigkeit aus. Es gibt keine Regel, dass der Treibstoff am Raumschiff angebracht sein muss, aber er muss irgendwo existieren.
@PcMan Eine Schwerkraftunterstützung ist nicht reaktionslos, aber reaktionsmasselos. Es wird keine Masse aus dem Raumfahrzeug ausgestoßen. Ich denke, es ist ein bisschen weit hergeholt, dies als Auswurf der gesamten Masse des Planeten zu betrachten, aber wenn Sie es so nennen wollen, machen Sie weiter.
@gerrit Der ganze Planet wird zurückgeschoben, seine Umlaufbahn ändert sich (natürlich um einen winzigen Betrag aufgrund des Massenverhältnisses).
@PcMan Das tut es, aber ich würde das nicht als Reaktionsmasse bezeichnen, worunter ich eine auf dem Raumfahrzeug getragene Masse verstehen würde. Es ist kein Treibmittel.
@gerrit dann müsstest du eine ganze Reihe möglicher Laufwerke wegwerfen. Sonnensegel, Gravitationsschleuder, Magnetantriebe, sogar Photonenantrieb (als ob wir dafür eine geeignete Stromquelle hätten!). All dies funktioniert immer noch durch Impulserhaltung, indem ein Stück Masse nach hinten geschoben wird, sodass der Rest der Rakete nach vorne geschoben wird.

Antworten (3)

Es würde wegen der Gleichheits- und Gegenkraftregel (auch Impulserhaltung genannt) stillstehen.

Auf der Erdoberfläche ist es möglich, eine selbstfahrende Hintern-Kick-Maschine zu haben, indem sich eine langsame "Aufziehphase" mit einem abrupten "Kick" abwechselt. Während des Aufziehens hält die Haftreibung mit einer Bodenoberfläche das Fahrzeug an Ort und Stelle, aber die Kickphase kann die Reibungsschwelle überschreiten. Der Impuls des Systems (Boden + Fahrzeug) bleibt jedoch erhalten, wodurch letztendlich die enorme Masse der Erde als "Impulssenke" verwendet wird.

Im Weltraum, ohne Boden, gegen den man sich wehren kann, geht die Arschtrittmaschine nirgendwo hin.

Es wurde versucht: en.wikipedia.org/wiki/Dean_drive , aber diese verdammten Gesetze der Physik stehen nur im Weg.
Queens Dokumentarfilm darüber, was die Welt bewegt, war also nah dran, aber etwas ungenau?
Ich versuche mir diese Maschine vorzustellen - eine Masse (der Hintern) "steht" und die andere Masse (der Kicker) ragt seitlich heraus - wenn sie zusammenkommen, bewegt sich das Ganze tatsächlich in Richtung Kicker und nicht in Trittrichtung? Das kommt mir irgendwie bekannt vor – gibt es da schon etwas, das das tut – ein Spielzeug oder ein Tier oder so?
Ich dachte nicht an eine bestimmte Implementierung in der realen Welt. Wenn Sie langsam einen starren Pendel-"Stiefel" hochziehen und ihn dann loslassen, um gegen den auf dem Boden ruhenden "Hintern" zu schwingen, würde die Nettobewegung meiner Meinung nach in die Trittrichtung erfolgen?
Dies ist die Newtonsche Erklärung, aber bei exotischeren Skalen liegt er falsch. Ich denke, es läuft darauf hinaus: Ist die Schwerkraft schwächer als die Elektrizität?
Ich verstehe - ich habe eine Feder benutzt, du benutzt die Schwerkraft! Jetzt möchte ich beide bauen oder zumindest animieren. Wenn ich nur ein bisschen talentiert wäre, könnte die Physik-Engine in Blender dies intelligent erledigen.
@DigitalDesignDj: Wer ist „er“ (Russell?) und warum liegt er bei exotischeren Maßstäben falsch? Impulserhaltung ist äquivalent zur Invarianz unter Verschiebungen im Raum. (Dh wenn die physikalischen Gesetze überall gleich sind, bleibt der Impuls überall erhalten). Dies ist eine grundlegende mathematische Eigenschaft (Theorem von Noether), und "exotische Skalen" kommen nicht ins Spiel. Diese Skalen beeinflussen zwar die Gesetze der Physik selbst, machen sie aber nicht ortsabhängig.
Ich bin immer ein wenig verwirrt, wenn eine Frage zu elektrischen Arschtrittmaschinen Antworten zu milliarden Kilometer langen Drähten oder relativistisch rotierenden Zylindern gibt.

Wenn Sie 1.000.000 Kubikmeter Stahl verwenden würden, um einen 1-mm²-Draht herzustellen, der eine große Entfernung von 1000 Millionen km überbrückt, könnten Sie vielleicht Raumschiffe daran entlangziehen.

Nicht sehr praktisch, und der Draht könnte instabil sein oder reißen. WENN es funktionieren würde und man damit etwa 70 000 N (~ 70 kg auf der Erde) herausholen könnte, wäre das ziemlich gut.

Sie müssten immer ein Raumschiff haben, das in beide Richtungen fährt, um es stabil zu halten, und jedes Fahrzeug müsste die maximale Last mit allen anderen teilen.

Wie ein Weltraum-Skilift?
Sieht nicht annähernd praktikabel aus : 70.000 N werden diese Milliarden Kilometer Draht nicht messbar beschleunigen, geschweige denn das am Ende befestigte Raumschiff.
Das Kabel würde die Sonne umkreisen. Das Schiff würde beispielsweise mit einem Paar Räder am Kabel ziehen. Ich sage nicht, dass es funktionieren würde, nur meine beste Vermutung für mechanischen Antrieb. Sehr ähnlich / gleich wie Space Tethers, denke ich. Übrigens ist 70000 N viel Platz im Raum, wenn es über viele Tage aufgetragen wird.

Abhängig davon, was Sie als „mechanisch“ bezeichnen, könnten Sie Projekt Orion in Betracht ziehen. (Technisch gesehen verwendet eine Atombombe Kernenergie, nicht mechanisch, aber sie würde durch die Explosion "geschoben" werden.)

Lassen Sie im Grunde eine Atombombe explodieren und verwenden Sie sie, um Sie anzutreiben. Also ein ganz heißer Tritt in den Hintern.

http://99percentinvisible.org/article/retro-rockets-nuclear-explosion-powered-spaceships-atomic-age/

Es verwendet keinen Strom für den Antrieb, und es stößt eine sehr heiße, sehr radioaktive, sich sehr schnell bewegende Abgasfahne in Impulsen hinter sich aus. Im Wesentlichen handelt es sich nur um einen ungewöhnlichen Raketentyp und nicht um den einzigartigen Modus, den das OP beschreibt.
Worauf beziehen Sie sich mit dem "Es verwendet keinen Strom für den Antrieb"? Und das ist eine faire Bewertung dieser Antwort.
Die Tatsache, dass es Strom höchstens für eine sehr geringfügige Sache (Positionierung der Atomladungen) verbraucht, ist nicht die primäre Antriebskraft. Der eigentliche Antrieb ist vollständig nuklear-thermisch.
Mechanisch angetriebenes Raumschiff?
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