Dies hängt stark davon ab, wie Schiffe in Ihrem Universum schneller als Licht reisen.

Nehmen wir Babylon 5: Die Raumfahrt wird durch Tore kontrolliert, die es Ihnen ermöglichen, den Hyperraum zu betreten und zu verlassen. In dieser Situation sind Raumspuren garantiert. Die Tore werden den Weltraumverkehr in ein paar vorhersehbare Muster lenken.

Wenn Sie das Extended Universe Star Wars lesen, ist es sehr ähnlich. Sie können den Hyperraum an jedem Punkt betreten, aber es gibt "Hyperraum-Leitungen", an denen Sie entlang reisen müssen. Planeten an einer Kreuzung sind wichtiger und bilden das Zentrum von Schifffahrtswegen.

Star Trek ist das Gegenteil. Sie können die Warp-Geschwindigkeit an jedem Punkt in jede Richtung eingeben. Hier gibt es keine technologischen Faktoren, die die Schifffahrtswege beeinflussen.

Der erste zu berücksichtigende Faktor ist also, wie Ihre Schiffe durch den Weltraum reisen, und berücksichtigen Sie dies.

Je früher Sie in die Raumfahrt einsteigen, desto wahrscheinlicher ist es außerdem, dass sich Schifffahrtswege bilden. Als die Langstreckenfahrten auf dem Meer begannen, konnten die meisten Schiffe nicht direkt zu ihrem Ziel fahren, sie waren gezwungen, Zwischenstopps einzulegen, um Nachschub zu leisten. Die frühe Raumfahrt würde sich wahrscheinlich auf Reisen zwischen einem Heimatplaneten und den profitabelsten Orten konzentrieren. Sternenbasen und andere kleinere Planeten könnten jedoch zu Nachschubpunkten werden und die Schifffahrtswege zwingen, ähnlichen Wegen zu folgen, um am Leben zu bleiben.

Schließlich sind wirtschaftliche Kräfte zu berücksichtigen. Der Dreieckshandel entstand aufgrund der Marktkräfte. Sklaven aus Afrika in die Karibik, um Cash Crops anzubauen. Cash Crops für Manufakturen in Amerika oder Europa. Schließlich werden Waren nach Afrika hergestellt, um mehr Sklaven zu kaufen, wobei normalerweise bei jedem Stopp ein Gewinn erzielt wird. Im Weltraum würde ich erwarten, dass ähnliche dreieckige Schifffahrtsmuster allein auf der Grundlage der Marktkräfte entstehen. Händler würden alle den kürzesten Weg entlang der profitabelsten Routen gehen und für Sicherheit und Geschwindigkeit zusammenhalten.

Während die technologischen Kräfte zuerst berücksichtigt werden müssen und einen starken Indikator dafür liefern, wie die Schifffahrtswege werden und wie starr sie sind, gehe ich davon aus, dass sich im Laufe der Zeit trotzdem Schifffahrtswege herausbilden werden.

Ich halte es nicht für unangemessen, Schifffahrtswege einzurichten. Es gibt ein paar Gründe, warum sich Schifffahrtswege auf der Erde etablieren:

• Ströme

  Wie Sie bereits erwähnt haben, spielen die Strömungen eine große Rolle dabei, warum Schiffe Schifffahrtswege benutzen. Im Weltraum ist es wahrscheinlich, dass die Schwerkraft, räumliche Anomalien, Strahlung und andere solche Dinge zu natürlich sichereren und bevorzugten Routen führen werden.

• Schnellste/effizienteste Route

  Auf der Erde ist es oft der schnellste oder effizienteste Weg, den Strömungen zu folgen. Im Weltraum mag es ein paar verschiedene Routen geben, aber es würde aus Effizienzgründen nicht viel Verkehr erfordern, um ein paar bevorzugte Routen festzulegen. Sogar im Weltraum gibt es Reiseökonomie.

• Sicherheit in Zahlen

  Ein weiterer Vorteil des Bewegens in einer Schifffahrtsstraße ist der Schutz vor Piraterie. Piraten greifen nicht die Schiffe in den Fahrspuren an, wo es viele gibt, sie holen die einsamen Schiffe aus der Fahrspur ab. Sie zielen auf die einfachen Ziele, also verringerst du die Chance, raubkopiert zu werden, indem du zusammenbleibst.

• Reaktionszeiten von Behörden

  Wenn die Behörden wissen, wo sich der Großteil des Handelsverkehrs befindet, wissen sie, worauf sie ihre Schutzbemühungen konzentrieren müssen. Wenn Sie also beim Großteil des Datenverkehrs bleiben und in Schwierigkeiten geraten, sinken die Reaktionszeiten für Hilfe. Das gleiche gilt auf der Erde oder im Weltraum.

Wie Sie sehen, würden Schifffahrtswege im Weltraum aus ziemlich denselben Gründen eingerichtet, aus denen sie auf der Erde eingerichtet werden.

Ein Argument für Raumschifffahrtswege

Wir neigen dazu, uns den Raum als sehr, sehr groß und sehr, sehr leer vorzustellen. Dies ist nicht unbedingt der Fall, wie wir bei Space Junk , der Oortschen Wolke und anderen Dingen sehen . Angesichts der Tatsache, dass es Dinge im Weltraum gibt, müssen Sie dies beim Navigieren berücksichtigen.

Während dies davon abhängt, wie Sie sich im Weltraum fortbewegen, schenkt die aktuelle „Non-Warp“-Technologie der Schwerkraft von Planeten und anderen Körpern viel Aufmerksamkeit. Sie verwenden diese für verschiedene Manöver . Ganz zu schweigen davon, dass die Kosten für den Widerstand gegen die Schwerkraft sehr hoch sein können, sodass die Reiserouten mit niedrigem Energiebedarf einem interplanetaren Transportnetzwerk folgen können . Selbst wenn Sie die Fähigkeit haben, sich der Schwerkraft direkt zu widersetzen, möchten Sie dies möglicherweise nicht immer.

Angenommen, Sie haben Sehenswürdigkeiten im Weltraum und interessieren sich für die Schwerkraft, gibt es Wege oder Zugänge zu Planeten, die stärker bevölkert sind als andere. Weltraumschrott kann buchstäblich ein Loch in Ihr Raumschiff sprengen , also müssen Sie vorsichtig sein, wenn Sie dort draußen navigieren. Sorgfältige Navigation und Navigation durch mehrere Personen bedeutet, dass es sichere und gefährliche Bereiche oder Zugänge gibt.

Langsamer als Licht oder schneller als Licht?

Wenn Sie eine Art magisches FTL aufrufen, werden die Nuancen dieses FTL alles bestimmen, und sie können optimiert werden, um alle gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Für relativistische interstellare Planeten, die langsamer als Licht sind und die zur Physik passen, wie wir sie derzeit kennen (z. B. Motoren verbrauchen nur begrenzt Kraftstoff / Energie zum Beschleunigen und so viel Energie zum Abbremsen), sind Schifffahrtswege nicht wirklich sinnvoll, weil:

• Sie halten nicht in der Mitte an, da eine Fahrt mit Zwischenstopp genau doppelt so viel Kraftstoff und deutlich mehr Zeit in Anspruch nimmt als eine Fahrt ohne Zwischenstopp;
• Interaktion erfordert passende Geschwindigkeit, nicht nur Position - wenn Sie nicht bereit sind, Treibstoff für einen Abfang zu verbrauchen, fliegen Sie entweder mit lächerlicher Geschwindigkeit aneinander vorbei oder werden bei einer Kollision zerstört;
• Direkte Routen sind praktisch sinnvoll - an Land möchten Sie vielleicht den Straßen folgen und unterwegs durch größere Städte fahren, sodass die Route von A nach B Reisende von C nach D durch A und B passieren lässt. im Weltraum ist die optimale Route eine gerade Linie zwischen C und D ohne Umwege.
• die Bahn wäre leer. Selbst wenn ein Schiff unterwegs zerstört würde, würde es einfach ewig mit der gleichen Geschwindigkeit weiterfliegen, bis es am Ziel vorbei (oder hinein) fliegt.
• Da sich alles relativ zueinander bewegt, nehmen zwei Schiffe, die zu unterschiedlichen Zeiten von A nach B fahren, unterschiedliche Routen. Unter der Annahme langsamer als das Licht Reisezeiten (Jahre zwischen Sternen, Tage oder mehr zwischen Planeten), wenn ein schnelleres Schiff nach einem langsameren abfährt, kann es das Ziel vor dem langsameren erreichen, aber es wird es nie "treffen", da sie Reisen Sie auf anderen Wegen, es sei denn, es ging absichtlich auf eine Intercept-Trajektorie und nicht zum Ziel.

Realistische Physik hat nicht wirklich ungeplante Begegnungen

Motoren, die Sie in Wochen von der Erde zum Jupiter oder in weniger als Jahrtausenden von der Erde zu einem anderen Planeten bringen können, sind von weit, weit sichtbar und geben auch Ihren genauen Standort, Richtung und Geschwindigkeit - dh Quelle und Ziel - preis. Bei allen Manövern muss der Motor gezündet werden - wollen Sie losfahren? Werfen Sie viel Materie oder Energie in den Weltraum. Möchten Sie anhalten oder lenken? Gleiche Sache. Sich mit Geschwindigkeiten fortbewegen wollen, die Sie schnell überall hinbringen (im Gegensatz dazu, in 10 Jahren von der Erde zu einem Kometen zu gelangen) – werfen Sie einmal viel Energie aus. Ich erinnere mich an Berechnungen, dass wir, wenn sich ein solches Schiff zwischen Planeten in Alpha Centauri bewegen würde, es mit unserer aktuellen Technologie von der Erde aus verfolgen könnten.

Daher kann keine Begegnung wirklich ungeplant sein - ein Schiff würde alle Schiffe in der Nachbarschaft kennen und alle ihre Manöver beobachten, lange bevor sie etwas bewirken - dh wenn jemand seine Geschwindigkeit ändert, um sich mit Ihnen zu treffen, dann wissen Sie, dass er es getan hat das getan, lange bevor sie sich tatsächlich mit Ihnen treffen. Vor dem Start hätten Sie eine Datenbank, die auflistet, wo genau sich jedes Schiff gerade bewegt, selbst wenn es vor Jahrzehnten gestartet wurde. Außerdem wissen alle anderen, ob irgendwelche Treffen stattfinden und wohin sie danach gehen - wenn ein Schiff abgefangen wird, dann weiß das jeder in mehreren Sternensystemen und weiß auch, wohin beide Schiffe danach gehen.

TL;NR: Schifffahrtswege werden benötigt, wenn Ihr Schiff die Reisegeschwindigkeit nicht alleine erreichen kann.

Wie in vielen Büchern, Filmen, Fernsehsendungen und Videospielen zu sehen ist, sind Schifffahrtswege besonders dann sinnvoll, wenn Ihr Schiff nicht in der Lage ist, auf die erforderliche Reisegeschwindigkeit zu beschleunigen.

Einige Beispiele für "Schifffahrtswege" in Science-Fiction, die externe Technologie verwenden:

Der Game Freelancer hat einst ein großes Netzwerk an Handelsrouten aufgebaut, die man braucht, um schnell um die Planeten der Systeme zu kommen.

In der Film- und Fernsehserie Cowboy Bebop haben sie auch ein Handelsroutennetzwerk aufgebaut (ähnlich dem Freelancer-Universum). Dort ist ein Verlassen der Fahrspur an keinem anderen Punkt als dem Beginn oder dem Ende der Fahrspur möglich. Außerdem gibt es einige Nebenwirkungen von der Geschwindigkeit, wie "Geisterhologramme", wenn Sie die Route nicht richtig verlassen.

Wenn Sie also kein schnelles Schiff oder gute Motoren entwickelt haben, brauchen Sie eine externe Kraft, die Sie in die Richtung Ihrer Wahl schießt.

Dies macht mindestens einen Vektorfix, wenn Sie ein Koordinatensystem betrachten. Auf der Ebene der Ekliptik ist es sinnvoll, Routen zu Points of Interest in einem Sonnensystem festzulegen. Die Routen, die Sie bauen, sind also hauptsächlich in der Horizontalen fixiert, aber nicht in der Vertikalen wegen der Bewegung von Planeten und Objekten, die Sie verbinden möchten. Ein echter Fahrstreifen könnte also ein komplettes Flugzeug im Sonnensystem sein, der nächste Fahrstreifen wäre eine Schicht weiter oben oder unten.

Kleine Illustration:

Natürlich würden die Routen für jedes Ziel in unterschiedlichen Winkeln ausgewählt werden, aber wenn Sie die Zeit zählen, die das Schiff für die Reise benötigt, müssen Sie in eine Richtung schießen, in der sich in diesem Moment kein Planet oder Sehenswürdigkeit befindet. Außerdem sind die einzigen Punkte, an denen man wahrscheinlich auf ein anderes Schiff trifft, immer noch die Häfen, in denen die Schiffe in die Route ein- und auslaufen. Wenn die Fahrspur stark bevölkert ist, haben Sie vielleicht einige Schiffe ein paar Stunden vor und hinter Ihnen, aber eine Begegnung in dieser Größenordnung wäre ein Glücksfall.

Wenn die Points of Interest feste Orte in einem System sind, hätten Sie natürlich auch feste Fahrspuren von einem Punkt zum anderen.

Unter den richtigen Umständen könnten sich Schifffahrtswege im interplanetaren Raum entwickeln. Abgesehen von diesen spezifischen Umständen wird jede Flugbahn ziemlich einzigartig sein und Dinge werden niemals Flugbahnen teilen, es sei denn, eine der Parteien möchte eine enge Begegnung.

Interplanetares Verkehrsnetz

Was sind also die besonderen Umstände?

Stellen Sie sich eine sehr massive Nutzlast vor (z. B. die Bewegung eines ganzen Asteroiden). Die Reduzierung der Energie, die benötigt wird, um dieses Objekt auch nur ein wenig zu bewegen, reduziert den Gesamtenergiebedarf um eine enorme Menge.

Die Flugbahn, die am wenigsten Energie benötigt, beinhaltet die Nutzung des Interplanetaren Transportnetzes .

Um das ITN zu verwenden, müssen Sie zuerst die Kosten für den Hohmann-Orbit-Transfer zum nächstgelegenen Lagrange-Punkt (normalerweise L1 oder L2) und dann eine Mindestmenge an zusätzlicher Energie "bezahlen", um die Flugbahn zu optimieren, während sie eine Reihe aufeinanderfolgender Lagrange-Punkte durchläuft. Das Reisen mit diesem Mittel dauert LLOOONNNGG Zeit, so dass es nicht von Personen oder zeitkritischen Gütern verwendet wird. Für den Transport großer Warenmassen ist dies die bevorzugte Transportmethode.

Lagrange-Punkte

Es steht nur eine begrenzte Anzahl von Lagrange-Punkten zur Verfügung (5 Punkte für jeden stark massierten Körper). Die wertvollsten dieser Lagrange-Punkte werden diejenigen in der Nähe der Quelle, des Ziels und der beiden Gasriesen (Jupiter und Saturn) sein. Die Lagrange-Punkte um Uranus und Neptun können verwendet werden, wenn Sie planen, Körper in ihrer Nähe zu bewegen. Aufgrund ihrer begrenzten Anzahl sehen Sie an diesen Orten möglicherweise sogar eine „Verstopfung“ für eine blühende interplanetare Zivilisation, die damit beschäftigt ist, die kleineren Körper des Sonnensystems neu zu ordnen.

Die Schifffahrtswege sind die Trajektorien, die die am weitesten verbreiteten Lagrange-Punkte verbinden.

Die Trojaner und "Weltraumstädte"

Auf der Erdoberfläche versammeln sich die Menschen in der Regel an wichtigen Verkehrsknotenpunkten. Große Städte sind zum Beispiel rund um gute Seehäfen oder am Zusammenfluss großer Flüsse entstanden.

Wenn Ihre interplanetare Zivilisation damit beschäftigt ist, kleinere Körper zu bewegen, werden zumindest einige von ihnen die Trojan Points / Asteroids passieren . Die Trojaner besetzen Jupiters L4- und L5-Lagrange-Punkte.

Das bedeutet, dass Sie in den trojanischen Asteroiden plausibel „Weltraumstädte“ entwickeln und sie als Operationsbasis und Nachschub für die Menschen nutzen könnten, die das Sonnensystem neu ordnen.

Während der Weltraum riesig und unendlich ist, ist die Menschheit es nicht.

Reise-"Fahrspuren" durch den Weltraum können bekannte geschützte Gebiete umfassen, in denen man sicher reisen kann und die frei von Navigationsgefahren sind. Etablierte Fahrspuren und Routen können Anreize haben, wie z. B. ein Relaissystem, das es ermöglicht, dass Nachrichten an beide Enden der Route gesendet werden, wenn Hilfe benötigt wird. Für etablierte Strecken können Mautgebühren oder erforderliche Reisekontrollpunkte anfallen. Ein organisiertes Flottensystem kann erfordern, dass alle Reiserouten zu Planungs- und Sicherheitszwecken im Voraus registriert werden.

Was haben Sie zu verbergen, wenn Sie von der Route wegfahren, Bürger? Das Fahren außerhalb der Fahrspuren könnte Faktoren wie die Notwendigkeit haben, Autoritäten auszuweichen, die Fähigkeit, schneller zum Ziel zu gelangen, indem man die Fahrspur vermeidet, das Wissen, dass die festgelegte Route unsicher ist, oder aufgrund einer Gefahr auf der Route gezwungen zu sein, umzuleiten. Das sind die Leute, die zufällige Begegnungen im Weltraum haben werden.

Schiffe sind sehr wahrscheinlich mehr als in der Lage, außerhalb etablierter Routen zu fahren, aber es ist vergleichbar mit einem alten Pick-up-Truck, der im Gelände über die staubigen Ebenen und das Buschwerk rast, anstatt eines einfachen Pendlerautos, das auf der Autobahn fährt.

Die richtige Einschränkung

Versandwege sind nicht das Ergebnis einer Auswahlbeschränkung, sondern einer Ressourcenbeschränkung. Ich könnte eine Reederei gründen, die eine malerische Route von A nach B nimmt, aber sie wird pleite gehen, weil der einfache Wettbewerb erfordert, dass ich die effizienteste Route nehme, die ich kann, oder jemand anderes wird mich unterbieten.

Günstig unterwegs

Aus dem gleichen Grund wird die effizienteste Route die beliebteste sein und somit effektiv eine „Schifffahrtsstraße“; Gravitationseffekte geben uns das Interplanetary Transport Network [Wikipedia] , im Wesentlichen eine billige Möglichkeit, das Sonnensystem zu umgehen. Im Weltraum kann die Verwendung dieser Netzwerke Ihre Treibstoffkosten aufgrund der Tyranny Of The Rocket Equation [NASA] senken .

Planeten bewegen sich

... und somit ist das Interplanetary Transport Network keine feste Landkarte; es verschiebt sich ständig, und gelegentlich kommt es zu einer neuen Route oder einer plötzlichen Änderung der optimalen Route. Sterne bewegen sich viel langsamer, daher sollten sich weitgehend interstellare Routen mit geringerer Wahrscheinlichkeit bewegen. Sterne sind jedoch auch keine große Hilfe für Gravitationsschleudern (gerade weil sie sich nicht sehr schnell bewegen), so dass interstellare Routen sowieso ziemlich gerade Linien sind.

Ob Schifffahrtswege erscheinen, hängt fast zu 100 % davon ab, ob es für Reedereien rentabel ist, Schifffahrtswege zu nutzen. Reedereien sind aufgrund ihrer geringen Margen stark von der Rentabilität ihrer Tätigkeit abhängig.

• Wenn die Technologie eine begrenzte Topologie hat (z. B. Gate-Netzwerke), sind die Schifffahrtswege natürlich.
• Wenn die Kosten für zusätzliche Entfernungen gering sind, ist es wahrscheinlicher, dass Sie Schifffahrtswege sehen, um die Navigation zu vereinfachen (es kostet einfach nicht allzu viel pro Vorteil).
• Wenn der Nutzen von Schifffahrtswegen sehr hoch ist, z. B. wenn häufig Rettungsmaßnahmen erforderlich sind, oder die Fracht zu wertvoll ist, um „im Weltraum verloren zu gehen“.
• Wenn die Wahrscheinlichkeit einer Razzia hoch ist, sind Schifffahrtswege wahrscheinlicher (Schwärme von Herdentieren).
• Wenn die herrschende Gesellschaft die Schifffahrt aus steuerlichen Gründen im Auge behalten möchte, kann sie Schifffahrtswege vorschreiben (möglicherweise durch die Installation von Kontrollpunkten, die sich ähnlich wie Tore verhalten würden, außer dass sie eher von der Gesellschaft als von der Physik des Reisens erzwungen werden).
• Schifffahrtswege bilden sich eher im mittleren Zeitbereich. Auf den niedrigen Zeitskalen würden Abenteurer dominieren und tun, was sie wollen. Auf großen Zeitskalen könnte die Anzahl der Schifffahrtswege so groß werden, dass sie eher wie ein Fluss als wie ein Netzwerk aussehen. Im Mittelgrund würden Sie mehr gestrandete Formen sehen, die wie Schifffahrtswege aussehen.

Kurz gesagt, Sie können Fahrspuren auf Sternkarten definieren, hauptsächlich aus dem Grund, dass es immer einen "einfachsten" Weg gibt, um von A nach B zu gelangen, dem jedes Schiff folgt, das versucht, von A nach B zu gelangen , wird es wahrscheinlich unpraktisch sein, sie mit Baken oder ähnlichem zu markieren, wie wir Schifffahrtskanäle mit Bojen markieren.

Der Unterschied in der Raumfahrt besteht darin, dass sich A und B selten zu zwei beliebigen Zeitpunkten an denselben Punkten im Raum befinden. Für den interplanetaren Transit ist der effizienteste und dennoch direkteste Weg ein "Hohman Transfer Orbit", der im Grunde genommen von der Planeten- zur Sonnenumlaufbahn entlang eines Pfades und mit einer Geschwindigkeit übergeht, die dazu führt, dass Sie sich zwischen Planetenumlaufbahnen bewegen und von dem Planeten "eingefangen" werden sind auf dem Weg zu. Selbst dann hängt diese Umlaufbahn zu 100 % von der Zeit ab, zu der Sie einen Planeten zum anderen verlassen, und daher von der relativen Position und Reise der Planeten, wodurch der Punkt bestimmt wird, an dem Sie den einen verlassen und am anderen ankommen.

Bei interstellaren Sublichtreisen ist es ziemlich ähnlich; Die Sterne drehen sich mit rasender Geschwindigkeit um die Galaxie, aber das heißt, wir auch, also können wir fast direkt auf den anderen Stern zusteuern, vielleicht einen Bruchteil eines Grads nach innen, um sicherzustellen, dass wir ihn nicht um das galaktische Zentrum jagen ( und um sicherzustellen, dass wir in die Umlaufbahn um den Stern eintreten können und nicht direkt hineinstürzen, wenn wir dort ankommen). Diese Pfade werden relativ zur Galaxie selbst etwas statischer sein, und daher müssen Schiffe wachsam sein, um nach Menschen zu suchen, die in die andere Richtung kommen, aber "Big Space Theory" wird dominieren; Ähnlich wie bei der Big-Sky-Theorie in der Luftfahrt wird der Weltraum niemals so dicht mit Transportverkehr besiedelt sein wie die Straßen am Boden, so dass alles in allem die Wahrscheinlichkeit einer Kollision in der Luft bei "unkontrollierten"

Laut dieser Antwort auf eine andere Frage müsste ein Alcubierre-Laufwerk weit im Voraus eine Kanaleinstellung haben. Mit einer solchen Technologie müssten Sie also ein Netzwerk auf etablierten Fahrspuren haben, nur um schneller als das Licht fahren zu können. Außerhalb der Fahrspuren könnten Sie überhaupt nicht FTL fahren, was bei weit entfernten Zielen bedeutet, dass Sie das Ziel in Ihrem Leben nicht erreichen könnten. Selbst wenn sich dies in unserem Universum als falsch herausstellen sollte (na ja, wir wissen noch nicht einmal, ob der Alcubierre-Antrieb in unserem Universum überhaupt funktionieren kann!), kannst du es immer noch als Voraussetzung in deinem erfundenen Universum geltend machen.

Ähnliche Überlegungen gelten für die Verwendung von Wurmlöchern für Reisen: Die Wurmlöcher wären natürlich solche Punkte, an denen Sie vielen anderen Schiffen begegnen würden.

Wenn Sie normal im interstellaren Raum reisen, möchten Sie Ihr Ziel wahrscheinlich in einer geraden Linie erreichen, um keinen Treibstoff für Kurskorrekturen zu verschwenden. Dies würde wiederum eine bevorzugte Route bedeuten, die nur die gerade Linie zwischen beiden Punkten wäre. Dies gilt auch für sich bewegende Ziele, da dies nur bedeuten würde, dass sich die Fahrspur im Laufe der Zeit ebenfalls bewegt.

Im Sonnensystem (oder anderen Sternsystemen) werden die Dinge aufgrund der Schwerkraft komplexer. Hier wäre eine einzelne Spur weniger wahrscheinlich; Für Schiffe mit ähnlichen Motoren wäre der optimale Energiepfad jedoch auch derselbe und könnte lange im Voraus berechnet werden, sodass beispielsweise Piraten genau wüssten, wohin sie gehen müssen.

In einem streng wissenschaftlichen Milieu gibt es nur eine wirkliche Überlegung zwischen Raumfahrzeugen, die miteinander konkurrieren: die orbitale Überlegenheit.

Raumfahrzeuge innerhalb eines Sternensystems, die miteinander konkurrieren können, befinden sich in einem von nur zwei Zuständen:

• Im Orbit um einen Punkt von Interesse.
• In einer Transferbahn, die sie von einem Point of Interest zum anderen bringt.

Points of Interest sind im Allgemeinen Planeten, Planetoiden, Monde, Asteroiden, Kometen, Lagrange-Punkte (vielleicht eine Raumstation an einem Lagrange-Punkt) oder Wurmlöcher, wenn Ihre Einstellungen dies zulassen. Wichtig ist, dass sich diese Punkte immer in einer eigenen Umlaufbahn um etwas Größeres (Planet, Hauptstern(e)) befinden.

Außerdem können Transferbahnen aus mehreren verschiedenen Stufen bestehen (denken Sie an eine Weltraumsonde, die um die Sonne schleudert). Als Randnotiz sind Transferbahnen (wie ihr Name schon sagt) selbst Bahnen um Points of Interest. Was sie dazu bringt, Umlaufbahnen zu übertragen , ist, dass sich die Umlaufbahn vorübergehend um einen interessanten Punkt befindet, der weder der Startpunkt noch das Ziel ist.

Im Wesentlichen befinden sich also alle Raumfahrzeuge zu jeder Zeit im Orbit. Nun, wie im Film "Gravity", wenn sich Ihre Umlaufbahn zur richtigen Zeit mit der Umlaufbahn eines anderen Raumfahrzeugs schneidet, treffen Sie sich ... im Allgemeinen in einem Ereignis, das auf dem Spektrum zwischen Kollision und Rendezvous liegt .

Aufgrund der Tatsache, dass Umlaufbahnen im Voraus geplant werden müssen, oft über lange Zeiträume (denken Sie an Wochen und Monate), hängt die Gelegenheit für zwei Fahrzeuge, sich in einer bestimmten Umlaufbahn zu treffen, davon ab, wie die Navigationskommunikation in dieser Umgebung erfolgt. Gibt es ein System "Flugsteuerung", das alle Flugzeuge verwaltet? Legen Sie Ihren „Flugplan“ im Voraus kontrolliert ab? Handelt es sich um ein unkontrolliertes System, bei dem viele Fahrzeuge ungefähr zur gleichen Zeit denselben Transfer versuchen? Meetings könnten stattfinden, und vielleicht sogar ungeplante Meetings.

Das einzige verbleibende Problem ist, dass solche Treffen fast immer bei enormen Geschwindigkeitsunterschieden stattfinden. Bietet dies die Möglichkeiten, die Sie suchen?

Ich denke, aufgrund der schieren Größe können Sie keine Fahrspuren haben, es sei denn, Sie haben Engpässe. In Welten, die denen der Vorkosigan-Serie ähneln, haben Sie „Schifffahrtswege“, weil Sie mithilfe von Wurmlöchern zwischen Sternensystemen reisen. Sie werden Handelsposten und große "Kreuzungen" um diese Wurmlöcher herum sehen.

Ich verstehe, dass die Antwort bereits akzeptiert ist, aber: Albucierre Drive Lanes.

Albucierre-Laufwerke schaffen eine Art Raumfalte, in der Sie fahren und FTL erreichen können, ohne wirklich FTL zu werden. Ein Nachteil (abgesehen davon, dass mehr negative Masse benötigt wird, als es im Universum beobachtbare positive Masse gibt) ist, dass Sie die negative Masse auf Reisen verlieren.

Die Lösung: Senden Sie ein Schiff, das langsamer als das Licht ist und eine Fahrspur mit negativer Masse erzeugt, damit die Schiffe später problemlos entlang der Fahrspur fahren können. Die Erstellung einer solchen Fahrspur benötigt Jahre Reisezeit und die Erzeugung der negativen Masse (sofern dies möglich ist) wird wahrscheinlich auch einige Zeit in Anspruch nehmen. Eine Sternspur wird also ziemlich wichtig sein, aber wenn Sie wirklich müssen, können Sie teurere Reisen außerhalb der Spur nutzen ... Wenn Sie sich nicht dafür entschieden haben, das so teuer zu machen, ist dies keine Option.

Dies hängt davon ab, auf welcher Reiseebene sich die "Schifffahrtswege" befinden, wenn es sich um eine interstellare Ebene handelt, dann möglicherweise abhängig von der Art der FTL-Reise; Jede Art von Stargate- oder Wurmloch-Stil, wie in Babylon 5 oder der Human Reach- Serie, eignet sich gut dafür. Auf interplanetarer Ebene gibt es so etwas jedoch nicht wirklich, da Raumfahrzeuge, wiederum abhängig vom Antrieb, bei jeder Reise eine neue Route planen müssen, da sich ihr Ziel ständig bewegt und sie sich selbst um verschiedene Himmelskörper bewegen. Wenn Sie Dinge wie Hohmann-Transferorbits und Schiffsbahnen berücksichtigen , bedeutet dies natürlich, dass Sie zwar keine Schifffahrtswege haben, aber vorhersehbare Routen haben, die ein Schiff befahren wird. Einige Pfade sind sparsamer als andere

Eine gute Seite für weitere Lektüre zu diesem Thema wäre die von Winchell Chung erstellte Atomic Rockets- Website

Kurze Antwort: Ja

Während eines meiner Elektronikkurse am College hielt ein Industrieingenieur einen Vortrag über FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). Am Ende der Präsentation fragte ein Student, warum der Ingenieur so große Anstrengungen unternommen habe, um das Gate-Array-Design zu optimieren? Seine Antwort: „Wenn wir es nicht tun, tun es unsere Konkurrenten.“

Schifffahrtswege wird es immer geben. Es wird immer Gründe geben, sie zu vermeiden oder zu umgehen (wie Piraterie...), aber es wird sie immer geben. Es wird immer die schnellsten Routen (bei genügend Kosten) und die wirtschaftlichsten Routen (bei genügend Zeit) geben, und welche verwendet werden, hängt von den bewährten Realitäten von Angebot und Nachfrage ab.

Der Hauptunterschied zwischen Schifffahrtsrouten im Weltraum (unabhängig vom Transportmittel) und denen auf der Erde besteht darin, dass die Routen der Erde nur 3-dimensional sind (zwei Raumkoordinaten und Zeit), im Weltraum gibt es vier Dimensionen (drei Raumkoordinaten und Zeit) . Dies erschwert zwar die Ableitung von Raumspuren, ändert jedoch nichts an den wirtschaftlichen Realitäten: Kosten und Zeit.

Ja, der Raum ist groß. Wenn also nicht VIEL Handel stattfindet, sind die Chancen, tatsächlich auf ein anderes Schiff zu stoßen, ziemlich gering. "Ausgehende" Fahrspuren und "eingehende" Fahrspuren werden sich fast nie kreuzen, aber es werden immer die gleichen effizientesten Transferbahnen oder schnellsten Transferbahnen verwendet.

Am Ende werden die Gassen bestehen, weil die Konkurrenten immer den Weg des größten Gewinns suchen werden.

Ich möchte einige Dinge hinzufügen.

Erstens ist der Asteroidengürtel eines der am wenigsten genau dargestellten Dinge in der Science-Fiction. Star Wars, Star Trek und viele andere mehr oder weniger populäre Geschichten zeigen einen Asteroidengürtel als eine Region des Weltraums, in der große Felsen häufig zusammenstoßen. Es gibt eine ausgezeichnete Antwort über die Dichte oder eigentlich die Spärlichkeit des Haupt-Asteroidengürtels unseres Sonnensystems: https://space.stackexchange.com/a/1388/47491 . Während einige andere Sternensysteme möglicherweise einen dicht gepackten Asteroidengürtel haben, glaube ich, dass unser Haupt-Asteroidengürtel ein Beispiel für einen typischen Asteroidengürtel ist.

Ich habe nur zwei Science-Fiction-Geschichten gesehen, die einen Asteroidengürtel einigermaßen genau darstellen. Das erste ist 2001: Odyssee im Weltraum , wo ein sehr entfernter Asteroid in einer der Szenen des zweistündigen Films den Bildschirm überquert. Das zweite ist The Expanse . In den Büchern, in denen die Geschichte um den Haupt-Asteroidengürtel, Jupiter und Saturn spielt, findet die Handlung auf bestimmten Asteroiden und Raumstationen statt: Ceres, Eros, der Asteroid, bei dem die Canterbury überfallen und zerstört wird, Asteroid, auf dem die Rocinante- Crew findet ein von Julie Mao verstecktes Stealth-Schiff, Tycho Station, Toth Station...

In Wirklichkeit, wenn Sie im Weltraum reisen, wäre der einzige Hinweis darauf, dass Sie sich im Asteroidengürtel befinden, das Radar Ihres Schiffes, das Asteroiden erkennt, und der Navigationscomputer, der sie mit zuvor erstellten Karten vergleicht.

Zweitens zeigt The Expanse auch, wie Weltraumpiraten vorgehen würden: Sie legen sich relativ nahe an der vorhersehbaren Route ihrer Beute in einen Hinterhalt, verstecken sich hinter einem Asteroiden oder so nahe an einem, dass das Radar Schwierigkeiten hat, Schiff und Asteroiden zu unterscheiden, mit ausgeschaltetem Antrieb und ausgeschaltetem Transponder , aktive Sensoren aus und nur passive Sensoren an, und die in den Weltraum abgestrahlte Wärme reduzieren, und eine Art Köder in einer Falle. Und wenn die Beute in der Falle ist, dann handeln.

Dritte Sache . Etwas anderes, das Sie zusätzlich zu dem, was in anderen Antworten beschrieben wurde, berücksichtigen müssen, ist die Intensität des Weltraumverkehrs.

Wie viele Menschen gibt es in deinem Universum und wie sind sie verteilt?

Sind Menschen (derzeit) die einzige raumfahrende Zivilisation? Wenn ja, leben sie nur auf der Erde und schicken gelegentlich eine wissenschaftliche Sonde ins All? Bauen sie Asteroiden ab? Haben sie dauerhafte Siedlungen auf dem Mars? Leben sie auf jedem Planeten, Mond und signifikant großen Asteroiden in unserem Sonnensystem? Bewohnen sie nahe Sterne? Galaxie(n)?

Oder gibt es auch andere raumfahrende Zivilisationen? Gibt es auch weniger fortgeschrittene Zivilisationen? Hat es zum Kolonialismus geführt? Kämpfen kolonisierte Gesellschaften für die Freiheit? (Was ein Grund wäre, das Militär zu bewegen.)

Wie viele Menschen reisen im Weltraum oder arbeiten im Versand von Waren? Welche Fracht wird von wo nach wo transportiert? Was sind Entfernungen und Geschwindigkeiten?

An welcher Fracht wären Piraten interessiert, in Bezug auf Wert, Wahrscheinlichkeit, von einer Strafverfolgungsbehörde erwischt zu werden, und wie einfach wäre es, sie auf dem Schwarzmarkt zu verkaufen?

Ist der Verkehr organisiert? Wie? Aus welchen Gründen? Wer macht es?

Gibt es eine Verkehrskontrollbehörde, bei der Sie Ihren Flugplan vor Ihrer Reise einreichen müssen? Verfolgen sie, ob Sie tatsächlich die Strecke fliegen, für die Sie Ihren Flugplan eingereicht haben? Wie? KI-gesteuerte Observatorien, die Raumschiffe in Echtzeit verfolgen und mit eingereichten Flugplänen vergleichen? Vielleicht zwingen Vorschriften Schiffbauer dazu, Systeme für den automatischen Austausch von Navigationsdaten mit Verkehrskontrollbehörden und anderen Schiffen in angemessener Nähe einzubauen?

Vielleicht reisen Frachtschiffe auf weniger häufig befahrenen Routen mit hoher Wahrscheinlichkeit von Piratenüberfällen in Gruppen, die vom Militär eskortiert werden?

Zusammenfassend lässt sich sagen , dass es unter Berücksichtigung verschiedener Aspekte und Szenarien plausibel ist, dass Schifffahrtswege im Weltraum Sinn machen würden.

Flugwege

Dies ist analog zu Flugbahnen im Luftraum. Flugzeuge folgen aus mehreren Gründen festgelegten Flugwegen.

1. Um die Flugsicherung zu erleichtern.
2. Um Kollisionen zu vermeiden. Eine Kollision mit Lichtgeschwindigkeit wäre chaotisch und unmöglich zu vermeiden.
3. Dem kürzesten Abstand zwischen zwei Punkten folgen.
4. Um Tankstopps zu ermöglichen.

Je dichter der Raum wird, desto wichtiger werden die Schifffahrtswege. Ich könnte mir vorstellen, dass der Raum um große Planeten streng reguliert wäre. Der Raum zwischen Sternen müsste überwacht werden, um Kollisionen zu vermeiden.

Versandwege sind in den meisten Szenarien sinnvoll.

Nehmen wir zum Beispiel das Beispiel Seereisen. Ein Meer ist (meistens) sehr leer, und ein Schiff, das eine bestimmte Route nimmt, kann genauso gut eine andere nehmen. Aber auch dann gibt es Schifffahrtswege. Dies hat verschiedene Gründe:

Effizienz: Die meisten Schiffe bevorzugen die Route, die am wirtschaftlichsten ist, um Treibstoff- und Arbeitskosten zu sparen. Die effizientesten Routen werden so zu etablierten Fahrspuren.

Sicherheit: Eine gut befahrene Straße wird mit geringerer Wahrscheinlichkeit überfallen oder blockiert, da eine effiziente Route eine Ressource ist, die von den meisten Nationen eifersüchtig bewacht wird: Aus diesem Grund gibt es große Flotten mit dem eigentlichen Zweck, Handelsrouten zu schützen. Daher werden Schiffe natürlich diese Routen nehmen wollen.

Sicherheit: Das Meer ist voller Gefahren wie Felsen, Stürme und Strudel. Eine Handelsroute ist meistens so eingerichtet, dass sie durch Gebiete führt, in denen diese Gefahren nicht oder wahrscheinlich nicht auftreten. Daher werden Schiffe diese Routen nutzen wollen, da es garantiert keine unerwarteten Überraschungen gibt.

Dieselben Gründe können auch auf den Weltraum angewendet werden. Angesichts der allgegenwärtigen Gefahren von Ionenwolken, Asteroidenfeldern, Sonnenstürmen, Piraten und Angreifern ist es für Händler ganz natürlich, sich an relativ klare Routen zu halten. Sobald diese zu anerkannten Handelsrouten werden, werden die Regierungen wahrscheinlich Ressourcen zu ihrem Schutz einsetzen, da der Handel ein integraler Bestandteil der Wirtschaft ist. In der Tat könnten Unternehmen entstehen, deren eigentlicher Zweck darin besteht, diese Strecken zu verwalten und zu schützen, und dafür hohe Zölle verlangen.

Aber wenn es auf Geheimhaltung und Schnelligkeit ankommt, wird es immer einen Schwarzmarkt für unregulierte Kuriere und Händler geben, die, anstatt sich an sicherere, aber zeitaufwändige Routen zu halten, ihre Waren durch den offenen Raum transportieren. Gefährlich, aber auch sehr teuer...

Wir haben bereits Weltraumschifffahrtswege. Nach mehr als zwei Jahren, in denen keine Marssonden gestartet wurden, startete beispielsweise der Mars-Orbiter der VAE am 19. Juli 2020, der chinesische Lander Tianwen-1 am 23. Juli 2020 und der Lander Perseverance und der Helikopter Ingenuity der USA am 30. Juli 2020. Das war kein Zufall, sondern weil die relativen Orbitalpositionen für die treibstoffeffizienteste Reise von der Erde zum Mars nur etwa alle zwei Jahre auftauchen.

Vielleicht. Es würde davon abhängen, in welcher Ära Sie die "Schifffahrtswege" im Weltraum platzieren würden, und auch von der Geschwindigkeit, mit der die Raumschiffe reisen würden. Wie Sie sagten, der Raum ist groß. Wenn das Raumschiff schneller als Licht reisen würde und DEFINITIV schneller als ein Wanderfalke, dann würde es vielleicht funktionieren.