Sehen Sie sich dieses übermäßig unnötig zerstörerische Video einiger schlechter normaler Kondensatoren an.

Das sind Kondensatoren mit niedriger Spannung und niedriger Kapazität. Und sie haben immer noch eine anständige Menge an Kraft für sie.

Ein Hochspannungskondensator mit hoher Kapazität wäre, mit einem Wort, katastrophal für alles in der Nähe. Etwas, das stark genug ist, um einen FTL-Antrieb anzutreiben, würde das Schiff, auf dem es sich befand, wahrscheinlich vollständig zerstören, unabhängig von seiner Größe.

Moderne Kondensatoren sind ziemlich sicher vor einer Explosion durch Aufprall. Das verlinkte Video wurde gemacht, indem man ihnen zu viel Macht gegeben hat. Am wahrscheinlichsten wäre, dass sie einfach aufhören zu arbeiten oder durch einen Schaden zu kurz kommen – wobei sie die gesamte Leistung extrem heftig in sehr kurzer Zeit freisetzen, wie in diesem Video zu sehen ist . Wenn es Metall ist, das den Kurzschluss verursacht, wird es sich erhitzen und schmelzen und alle möglichen Probleme verursachen - und das gilt nur für blankes Metall. Andere Materialien, insbesondere Dinge mit Wasser, dehnen sich aus und explodieren. Wehe dem armen Saft, der am Ende der Weg des geringsten Widerstands für einen sich entladenden Kondensator ist.

Dass ein Kondensator explodiert, ist in meinen Augen als Elektronikbastler sehr unwahrscheinlich. Wenn sie beschädigt werden, verursachen sie alle möglichen Verwüstungen? Durchaus möglich.

Um Flottenformationen und dergleichen anzugehen - Der Weltraum ist riesig. Absurd riesig. Eine "nahe" Formation von Raumschiffen wird wahrscheinlich außerhalb der Sichtweite sein, wobei Hunderte von Kilometern absurd nah sind. Keine realistische Waffe oder kein zerstörerisches Ereignis, das selbst von einem hypermassiven Schiff verursacht wird, sollte groß genug sein, um selbst "nahe" Schiffe zum Blinken zu bringen, es sei denn, diese Schiffe bewegen sich zum Andocken, vielleicht zum Einsteigen oder zur Hilfeleistung. Dennoch sind diese Arten von Aktionen wahrscheinlich einfacher mit kleineren Fahrzeugen wie Shuttles durchzuführen.

Es gibt einen sehr großen Unterschied zwischen der Art und Weise, wie herkömmliche Batterien und Kondensatoren elektrische Energie speichern.

In einer Batterie wird die Energie chemisch gespeichert. Das heißt, es findet eine chemische Reaktion statt, die freie Elektronen erzeugt, die für die Arbeit zur Verfügung stehen. Diese chemische Reaktion braucht Zeit, sodass nicht die gesamte gespeicherte Energie sofort für die Arbeit zur Verfügung steht. In einem Akku ist diese chemische Reaktion reversibel. Das heißt, wenn elektrische Energie in die Zelle geleitet wird, speichern die Chemikalien diese Energie, indem sie sich wieder in ihre ursprüngliche chemische Zusammensetzung zurückverwandeln.

In einem Kondensator sind die Elektronen selbst auf engstem Raum zusammengepfercht. Sie sind sofort verfügbar. Es ist keine chemische Reaktion notwendig. Sie sind im Grunde wie statische Elektrizität oder Blitze. Ein riesiger Eimer voller Elektronen, der darauf wartet, geleert zu werden. Dieser Eimer kann auf einmal geleert werden, wenn der Pfad einen ausreichend geringen Widerstand aufweist.

Der Unterschied ist so etwas wie die Speicherung von Wasser in einem Wasserturm, sofort verfügbar (Kondensator), oder wie die Speicherung in Eis, verfügbar erst, wenn es langsam geschmolzen ist (Batterie).

Insgesamt können Kondensatoren also viel unmittelbareren Schaden anrichten als Batterien. Batterien können jedoch insgesamt viel mehr Strom speichern. Es gibt nur so viele Elektronen, wie Sie in einen kleinen Raum stopfen können. Chemikalien können in viel größerem Volumen gelagert werden.

BEARBEITENDas Risiko von Batterien besteht hauptsächlich aus chemischen Reaktionen (explodierende Gase und dergleichen), aber das Risiko von Kondensatoren ist elektrisch (Entladung großer Mengen von Elektronen). Übrigens sind die Videos von explodierenden Kondensatoren chemische Explosionen durch Überhitzung der Chemikalien im Kondensator und stehen nicht in direktem Zusammenhang mit der Elektronenentladung. Ein Video über die Gefahren von Kondensatoren wäre beispielsweise das Bild eines Menschen, der mehrere Minuten nach der versehentlichen Entladung eines Kondensators durch seinen Körper immer noch unter Schock und Katatonie steht. Das Entladen einer Neun-Volt-Batterie über die Zunge ist ein leichter Ruck. Das Entladen eines Kondensators gleicher Größe über Ihre Zunge ist buchstäblich ein überwältigender, betäubender und potenziell herzzerreißender Anfall und definitiv nicht zu empfehlen. Eine definitive Art von "Versuchen Sie das nicht zu Hause".

Beachten Sie, dass ich traditionelle Batterien sagte.

Lithium-Ionen-Akkus verhalten sich ähnlich wie ein Kondensator. Sie können riesige Mengen freier Elektronen speichern, die sofort freigesetzt werden können. Das macht Lithium-Ionen-Batterien viel gefährlicher als herkömmliche Batterien und warum gibt es so viele Horrorgeschichten über Lithium-Ionen-Batterien, die explodieren und schwere Schäden und Brände verursachen. Sie haben viel mehr Elektronen zur sofortigen Lieferung zur Verfügung.

Eine weitere sicherere Art der elektrischen Energiespeicherung ist die wiederaufladbare Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle. In diesem Speicher verbinden sich Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser und vielen freien Elektronen. Das Wasser kann chemisch wieder in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt werden, indem Strom hindurchgeleitet wird. In diesem Fall können die Speicherelemente Wasserstoff und Sauerstoff etwas sicherer in Drucktanks gespeichert werden. Wasserstoff boomt jedoch immer noch in Gegenwart von Sauerstoff.

Zusammenfassend haben Sie also einen Kompromiss bei den Speichertechniken. Die elektrische Energie lässt sich in größeren Mengen mit chemischen Batterien sicherer speichern, steht aber nicht sofort auf einmal zur Verfügung. Auf der anderen Seite können Elektronen direkt gespeichert werden und stehen zur sofortigen Freisetzung zur Verfügung, aber viel gefährlicher und in kleineren Mengen.

Sie könnten Ihre Lagereinheiten sprengen oder schmelzen lassen oder was auch immer Sie möchten.

Aber hier ist eine Idee zur Vorbeugung: Diese Energiespeicher stecken ihre Energie in den FTL-Mover - Warpantrieb oder was auch immer. Jede Energieabgabe von ihnen verzerrt diese Batterie und den umgebenden Bereich des Schiffs um eine Distanz, die der Energieabgabe entspricht.

Um das gesamte Schiff zu bewegen, werden die Speichereinheiten gleichzeitig ausgelöst und das Schiff bewegt sich als Ganzes. Wenn eine Batterie versehentlich oder durch Beschädigung ausgelöst wird, verzieht sie sich von selbst und trägt ihren Schiffsabschnitt mit sich. Schlecht für denjenigen, der sich in diesem Abschnitt des Schiffes mit der beschädigten Batterie befindet, aber gut für den Rest des Schiffes, da sich die beschädigte Batterie durch den Warpraum bewegt und in einiger Entfernung ist, wenn sie schmilzt oder explodiert.

Ein solches Schiff wäre modular aufgebaut, mit voneinander abgeschlossenen Abschnitten. Das Schiff würde immer noch funktionieren, wenn Teile aufgrund von Batterieschäden fehlen. Wenn dies für ein Spiel ist, könnte man den angerichteten Schaden genau berechnen, weil das Schiffsstück mit beschädigter Batterie einfach fehlen würde.

Eine beschädigte Batterie, die FTL mit einem Schiffsteil um sie herum bewegt, könnte gegen etwas prallen oder gegen etwas schlagen und dann explodieren. Es wäre lustig, wenn die Richtung des Warps zufällig wäre.

Die beschädigte Batterie explodiert möglicherweise nicht, und Besatzungsmitglieder, die FTL verlassen, werden möglicherweise nicht getötet. Sie konnten in ihrer Schiffssektion warten und auf Rettung hoffen. Oder wenn dieses Schiffsteil Waffen oder Motoren hat, kann die Besatzung vielleicht mehr tun.

Dieser dezentrale Aspekt dieses Schiffes bedeutet, dass diese Abschnitte auch als Rettungskapseln verwendet werden könnten – wenn das Schiff an Bord geht und bald überrannt wird, könnte die Besatzung jede Batterie und benachbarte Einheit auslösen und sie zufällig wegwarpen lassen. Unter diesen kontrollierten Umständen könnten die Module (und die Besatzung, wenn sie Glück haben) später geborgen werden und wieder in den Krieg ziehen.

Die modulare Schiffsstruktur macht es einfach, Schiffe mit zusätzlichen Modulen zu verbessern und zu erweitern. Ein schwer beschädigtes Schiff könnte seine nützlichen verbleibenden Module mitten im Gefecht an ein anderes Schiff anschließen - Bergung im laufenden Betrieb. Es wäre schmerzhaft, wenn die Batterie Ihres teuren neuen Waffenmoduls beschädigt würde und sich in den Weltraum verzieht. Es wäre entzückend, wenn Sie ein mysteriöses heruntergekommenes Waffenmodul finden würden, das nach der Zerstörung seines Schiffes im Weltraum treibt - schließen Sie es an, laden Sie es auf und Sie können loslegen (wenn Sie die Bedienungsanleitung lesen können ...).

Wirklich schlimme Dinge

Kondensatoren speichern viel Energie. All diese Energie möchte unbedingt mit dem Rest des Universums im Gleichgewicht sein. Normalerweise arbeiten wir hart daran, dieses Gleichgewicht zu erreichen, indem wir Laserkanonen oder FTL-Antriebe antreiben. Sollte es jedoch zu einem Kurzschluss im Kondensator kommen, wird sich die gesamte Energie so schnell wie möglich ausgleichen.

Während das Folgende kein Raumschiff ist, ist es eine ziemlich gute Vorstellung davon, was passieren wird. Dies ist eine bessere Vorstellung von den Ergebnissen. Beschränken Sie jetzt all diese heißen Gase in einem großen Metallrohr, das keine Wärme abgeben kann (der Weltraum ist ein großartiger Isolator), und dieses Raumschiff wird einen wirklich sehr schlechten Tag haben.

Verhütung

Wie bei modernen Kriegsschiffen ist das Triebwerk der am besten geschützte Bereich des Schiffes. Die Zitadelle ist der am besten geschützte Teil des Schiffes. Ich sehe keinen Grund, warum Raumschiffe anders sein sollten. Notfall-Kondensator-Auswurfoptionen würden sicherlich auch installiert werden.

Bei Kondensatoren, die als RCL- oder CL-Schwingkreis bezeichnet werden, besteht ein unmittelbares Risiko. Es ist die Schaltung, die in Taser-ähnlichen Geräten verwendet wird, um die Spannung einer Batterie auf enorme Werte zu verstärken.

Ein Kondensator speichert eine große Menge an Elektronen, die für eine fast sofortige Freisetzung verfügbar sind (das C). Spulen speichern viel elektrische Energie in den Magnetfeldern um die Spulenwicklungen (Fluss oder das L), aber nur, während Strom fließt. Wenn das Feld plötzlich zusammenbricht, wird eine enorme Spannung induziert – potenziell Gigavolt. Somit sammelt der Kondensator in einer CL-Schaltung langsam die Elektronen, während er sich auflädt. Sie werden plötzlich in die Spule geworfen (entladen) und bauen ein riesiges Feld auf. Der Kondensator entlädt sich dann vollständig, hält keinen Stromfluss mehr aufrecht, um das Feld zu erregen, und das Feld bricht plötzlich zusammen. Dieses zusammenbrechende Feld erzeugt eine induzierte EMF, die die Elektronen zurück in den Kondensator „drückt“ und ihn erneut auflädt, jedoch mit einer höheren Spannung. Der Kreislauf geht immer weiter, und mit einem minimalen Widerstand (R) kann die Ladung sehr lange in Resonanz gehalten werden. In einem Supraleiter, seit Jahren. In einem Taser ist dieser Tankkreis (wie in einem Speichertank) mit Klebeband versehen, um einen enormen Stromfluss bei einer sehr hohen Spannung zu erzeugen.

Hier ist das Ding. Dieser Schwingkreis schwingt bei einer bestimmten Frequenz mit. Wenn in der Mitte nur eine sehr kleine Spannung und ein sehr kleiner Strom angelegt werden, baut die Schaltung in jedem Zyklus immer höhere Ströme und Spannungen auf (wie ein kleiner Stoß auf eine Schaukel sie höher und höher gehen lässt).

Also zurück zu Ihrem Risikofaktor. Ein Raumschiff hat alle Arten von Stromkreisen, die Magnetfelder erzeugen. Motoren, Generatoren, Verkabelung im ganzen Schiff, sogar der Stahlrumpf selbst. Wenn sich ein Kondensator plötzlich in das Schiff entlädt, würde im Allgemeinen sofort ein astronomisch riesiges Feld erzeugt, das das gesamte Schiff umgibt. Wenn dieses Feld ebenso plötzlich zusammenbricht, würden Spannungen im Tera-Volt-Bereich entstehen. Lesen Sie: eine massive EMP-Entladung. Es würde selbst die hartnäckigsten Schaltkreise braten und herausnehmen und überall sofort eine große Menge Hitze erzeugen.

Ich kann mir vorstellen, dass die Waffensysteme ausgiebig Gebrauch von CL-Schaltkreisen machen würden, um die notwendigen Energien aufzubauen, die erforderlich sind, um sie sofort zu entladen und abzufeuern.

Der Trick besteht also darin, Ihre Kondensatoren vollständig elektrisch vom Rest des Schiffes zu isolieren, damit sie sich nicht irgendwie kurzschließen und in die Systeme des Schiffes im Allgemeinen entladen können. Ich gehe davon aus, dass sie wahrscheinlich in Isolationskapseln untergebracht würden, die durch einen langen Mast, der sofort durchtrennt werden könnte, vom Schiff getrennt wären. Dies macht sie zufälligerweise sehr anfällig für Angriffe. Alternativ müssten sie in einem stark elektrisch isolierten (wahrscheinlich meterdicken) Abteil im Schiff untergebracht werden, damit scharfe Metallgeschosse den Kondensator nicht durchbohren und ihn in den Rest des Schiffes kurzschließen könnten.

Übrigens ist diese CL-Schaltung für Automobilkonstrukteure von Elektrofahrzeugen von großer Bedeutung. Li-Ionen-Batterien sind wie Kondensatoren, und der Rest des Autos ist wie eine große Spule. Ein potenziell riesiger CL-Tankkreislauf. Schließen Sie die Batterie in das Metall des Autos kurz, wodurch ein sofortiges Magnetfeld entsteht, und Sie haben eine enorme Taser-Entladung, wenn das Feld zusammenbricht - stark genug, um an mehreren Stellen im Auto einen Stromfluss mit extrem hohen (Kilo- oder Mega-) Spannungen zu erzeugen . Dies erzeugt sofort Funkenbildung, Lichtbogenbildung und Überhitzung im gesamten Fahrzeug. Es stellt auch ein ernsthaftes Risiko für Feuerwehrleute und andere Ersthelfer dar. Wasser ist ein ausgezeichneter Leiter und entlädt (kurz) diese Batterien sehr schnell. Diese Batterien zu isolieren und zu isolieren und sie wasserdicht zu machen,

Erinnern Sie sich an den „Flux-Kondensator“ aus „Zurück in die Zukunft“? Der CL Tankkreis ist es. Fluss ist ein anderer Begriff für magnetische Kraftlinien. Kombinieren Sie einen Kondensator mit einem flusserzeugenden Gerät (Spule) und Sie können unvorstellbare Mengen an sofort verfügbarer Spannung und Strom – die Gigajoule des Films – aus Niederspannungsquellen liefern. Es ist die Herausforderung, es so klein zu machen, dass es in ein Auto passt.

Dein Problem ist nicht, dass der Akku beschädigt wird. Tatsächlich ist das nicht einmal eine große Sache. Das Problem ist eines der Ladung und des elektrischen Feldes.

Wussten Sie, dass es so etwas wie ein elektrisches Schwarzes Loch gibt? Sie können theoretisch existieren. Tatsächlich ist die Gleichung für Elektrizität identisch mit der Schwerkraft. Wir haben einfach keine negative Masse. Das ist alles. Der einzige Grund, warum wir sie in der Natur nicht sehen, ist, dass die Ladung fast sofort durch die entgegengesetzte Ladung ausgeglichen würde. Betrachten Sie die schiere Ladung. Es reicht aus, um auf 3 * 10^8 Meter pro Sekunde zu beschleunigen. Einfach gesagt, Sie haben es mit Energie auf der Ebene der Allgemeinen Relativitätstheorie zu tun. Ihr Gut muss nicht in die Luft gesprengt werden. Wenn eine seiner Platten (unter der Annahme einer Parallelplattenbatterie) auch nur geneigt ist, wird jedes negative oder positive Teilchen (Proton oder Elektron) sofort in Richtung der Batterie gerissen.

Hier gibt es keine Verteidigung. Wenn die Batterie beschädigt ist, haben Sie keinen Emp oder eine Explosion. Sie werden eine heftige Implosion haben, die zu einer möglichen Kernspaltung durch Protonen/Elektronen führt, die Ihren Rumpf mit Lichtgeschwindigkeit bombardieren.

Wenn Ihr Rumpf das überleben kann, brauchen Sie auf keinen Fall Anstoß zu erregen. Verwenden Sie einfach Ihre Batterien als Waffe.

Ich sollte auch darauf hinweisen, dass die Ladung in beide Richtungen geht, sodass auch von Ihrem Schiff alle Elektronen weggerissen und mit Lichtgeschwindigkeit geschleudert werden. Wieder einmal gibt es keine Verteidigung.

Um es einfach auszudrücken, schließen Sie Ihre Batterien an der Stelle ein, an der sich Ihr Schiff am stärksten verteidigt. Wenn sie verbeult werden, können Sie und der umliegende Kilometerradius von etwas ausgelöscht werden, das nur als Waffe der planetaren Zerstörung angesehen werden kann .

Das Hauptproblem bei direkten elektrischen Speichern (Kondensatoren), kinetischen Speichern (Schwungrädern) und lokalisierten Chemikalien (Batterien), wenn sie zum Speichern großer Energiemengen verwendet werden, besteht darin, dass die gesamte Energie (fast) sofort im Falle eines störenden Ausfalls entweder intern entladen werden kann zum Akkupack oder sogar extern dazu.

Ein solches Versagen hat zwangsläufig katastrophale Folgen und ist sehr schwer zu verhindern, da der tatsächliche Ort der Freisetzung von den Besonderheiten des Versagens abhängt.

Die einzige (derzeit verfügbare oder denkbare) Möglichkeit zur Schadensbegrenzung ist die Verwendung von Chemikalienspeichern mit separater Lagerung von Reagenzien und die Verwendung eines reversiblen Prozesses, möglicherweise in Form von Energiezellen.

Wie in einer anderen Antwort auf eine ähnliche Frage erläutert , ist (derzeit) am einfachsten$2 H_2 O \Leftrightarrow 2 H_2 + O_2$die effizient durch Elektrolyse/Brennstoffzelle durchgeführt werden kann und drei unabhängige, separate und möglicherweise abwerfbare Behälter erfordert.

Beachten Sie, dass dies der Antwort von Justin Tyme (die ich positiv bewertet habe) eigentlich ziemlich ähnlich ist, aber anscheinend keine Frage zu beantworten schien, bei der es um Risiken von Batterien / Kondensatoren und Möglichkeiten zu deren Vermeidung ging.

Wenn Sie über Fusion verfügen, können Sie ziemlich sicher von einigen erforderlichen technischen Fähigkeiten ausgehen.

Erstens haben Sie Supraleiter, um die hohen Gauß-Felder zu erzeugen, um ein Plasma einzuschließen, und zweitens haben Sie magnetische Eindämmungs-"Flaschen" für das Plasma.

Dies versetzt Sie in die Lage, Antimaterie zu speichern. Da Sie eine 100%ige Umwandlung von Materie in Energie haben, wenn Wasserstoff auf Anti-Wasserstoff trifft, besteht das einzige zu lösende Hindernis für eine lächerlich hohe gravimetrische Energiedichte darin, die Dichte der gespeicherten Anti-Materie zu erhöhen.

Rein spekulativ würde ich folgende Lösung vorschlagen: Ihre FTL-Antriebe arbeiten dauerhaft in einem von zwei Modi. Der Reisemodus erzeugt eine Verschiebung, die zum Bewegen des Schiffs verwendet wird. Dieser Modus erfordert viel Kraft. Auch der Speichermodus erzeugt ein Verschiebungsfeld, das lediglich dazu dient, einen stark gekrümmten Raumbereich so zu gestalten, dass die Innenseite viel größer ist als die Außenseite. Ein viel kleineres Hochgauß-Feld kann dann eine große Menge Antimaterie speichern, die von Beschleunigern hergestellt wird, die von anderen Fusionsantrieben gespeist werden. Sozusagen eine große Magnetflasche auf kleinem Raum.

Das Schiff führt also einen FTL-Transit durch und wechselt den FTL-Antrieb in den Lagermodus. Der Abfall der Leistungsanforderungen ermöglicht das Umleiten von Leistung zu Linearbeschleunigern. Die Antimaterieproduktion beginnt. Der magnetische Einschluss wird hergestellt, um den Antimaterie-Inhalt in der kubischen Antimaterie-Box zu halten, die im Inneren ein Hyperwürfel ist. Dies sollte es Ihnen ermöglichen, die metrischen Präfixe ein wenig zu erhöhen, da Sie in der Lage sein sollten, Exa-, Zetta- oder Yotta-Joule-Skalen bei der Speicherung leicht zu treffen.

Die ganze Idee basiert jedoch auf der Vorstellung, dass, wenn ein FTL-Laufwerk den Raum "verzerren" kann, so dass FTL-Reisen möglich ist; dass es auch möglich sein sollte, den gleichen Effekt auf einem viel kleineren Feld und mit geringeren Leistungsanforderungen zu erzielen, so dass eine Anti-Materie-Batterie im großen Maßstab machbar ist.

Ich stelle fest, dass Sie bereits viele Antworten zu Kondensatoren und Batterien erhalten haben. Aber da wir im Weltraum sind, was ist mit der Geschwindigkeit?

Geschwindigkeit ist wichtig, und im Weltraum können Geschwindigkeitsunterschiede astronomisch sein.

Mitte der 60er Jahre, während des Hochlaufs des Apollo-Programms der NASA, wurde viel auf dem Mond geforscht. Und vieles war noch unbekannt: Wie war die Oberfläche wirklich? War es steinig und hart, oder war es so weich und staubig, dass die Beine eines Landers direkt darin versinken würden?

Damals stritten Geologen über den Ursprung der Mondkrater. Es gab zwei konkurrierende Theorien, dass sie durch Meteoriteneinschläge entstanden sind oder dass sie durch Vulkanausbrüche entstanden sind, die Löcher in die Oberfläche gesprengt haben.

Vulkanisten argumentierten, dass bei genauer Betrachtung der Mondoberfläche fast jeder einzelne Krater perfekt rund ist. Tatsächlich ist es schwer, einen zu finden, der das nicht ist.

Wie kann es also sein, dass im Chaos des Weltraums, in dem Meteore in allen möglichen Winkeln herumgeschleudert werden , alle Krater perfekt rund sind? Es ist keine einzige elliptische oder längliche Kraterform zu finden.

Um mehr zu erfahren, mussten wir Einschlagskrater untersuchen, und manchmal trafen Meteore auch die Erde. Wie Meteor Crater in Arizona. Ursprünglich wurde auch angenommen, dass dies durch eine Vulkanexplosion verursacht wurde, ein guter Punkt, da das Vulkanfeld von San Francisco nur etwa 40 Meilen entfernt ist.

Am Rand und im Becken des Kraters waren jedoch Meteoritenfragmente gefunden worden, und es wurde die Theorie aufgestellt, dass dies eine echte Meteoriteneinschlagstelle war. Dies führte Daniel Barringer zu einem Geschäftsvorhaben: Ein Krater dieser Größe (> 1 km Durchmesser) muss von einem ebenso großen Meteor voller Edelmetalle verursacht werden, oder?

1903 kaufte Barringers Bergbauunternehmen, die Standard Iron Company, das Land mit der Idee, dass der Meteor selbst irgendwo unter dem Kraterboden begraben sein muss, da rund 30 Tonnen Eisenmeteoritenfragmente im Becken herumlagen.

Barringer verbrachte 27 Jahre mit der Suche, aber es wurden nie nennenswerte Eisenvorkommen gefunden.

Wo war der riesige Meteor? Es würde mehrere Jahrzehnte dauern, bis die Wissenschaft reif genug war, um darauf eine Antwort zu geben.

$E=mc^2$oder die Äquivalenz von Masse und Energie

Einstein zur Rettung!

Diese Gleichung mag den meisten Menschen inzwischen so vertraut sein, dass ihre atemberaubende, ehrfurchtgebietende Bedeutung für den Alltag für Sie verloren gehen muss.

Aber nehmen Sie sich jetzt noch einen Moment Zeit, um es wirklich in sich aufzunehmen. Diese verblüffend einfache Gleichung sagt uns, dass Energie und Masse äquivalent sind. Anders ausgedrückt: Masse ist Energie.

(Und Energie hat Masse. Wenn Sie ein Gummiband ausdehnen und irgendwie in der Lage wären, es so zu wiegen, würde das Gummiband im gestreckten Zustand mehr wiegen als im Ruhezustand.)

Geschwindigkeit ist auch Energie

Und im Weltraum, wo Sie nichts bremsen kann, können Objekte mit beängstigender Geschwindigkeit herumgeschleudert werden, richtig? Geschwindigkeiten, die so hoch sind, dass wir sie normalerweise in km/s oder Kilometern pro Sekunde messen.

Was passiert also, wenn ein Meteor, der bereits mit mehreren Dutzend km/s unterwegs ist, von der Schwerkraft des Mondes noch schneller angezogen wird? Es explodiert förmlich.

Um es technisch auszudrücken: Die Aufprallkraft ist so groß, dass die Bindungen der Atome, die den Meteor zusammenhalten, aufgebrochen werden und die gesamte Masse in Energie umgewandelt wird.

Schauen Sie sich noch einmal die Krater des Mondes an . Ja, sie sind alle perfekt rund, aber das liegt daran, dass jedes Mal, wenn ein Impaktor auftrifft, er wie TNT explodiert. Der Mond zeigt Narben eines buchstäblichen Bombardements.

Warum hat Daniel Barringer seinen Riesenmeteoriten nie gefunden? Denn wir würden erst später entdecken, dass ein Meteor, wenn er mit hoher Geschwindigkeit einschlägt, mit so viel Wucht auftrifft, dass der größte Teil seiner Masse in Energie verdampft .

Kinetische Tötungswaffen

Die Ironie von Waffen im Weltraum ist, dass im Weltraum alles eine Waffe ist.

Wenn Sie die Fähigkeit haben, auf Orbitalgeschwindigkeit oder sogar noch schneller zu kommen, ist Ihr Fahrzeug selbst eine Waffe. Wenn Sie sich beispielsweise der Lichtgeschwindigkeit nähern könnten, könnte Ihr Fahrzeug leicht einen ganzen Planeten zerstören.

Sie brauchen keine Bomben oder Sprengköpfe, jede normale Materie wie Trümmer oder Asteroiden reichen aus.

Erwähnenswert ist, dass die Chinesen solche Tests bereits auf ihren eigenen Satelliten durchgeführt haben. Kein Gefechtskopf erforderlich, nur eine große, spitze Stahlstange, AKA ein "Kinetic Kill Vehicle". (Bemerkenswert ist auch, dass insbesondere dieser Test nicht alles verdampfte, sondern tatsächlich überall große Trümmerteile verstreute, sehr zum Missfallen jeder Nation mit einer Weltraumbehörde.)

Die Regel der Coolness

Um Ihre Frage zu beantworten, es spielt keine Rolle , ob Kondensatoren explodieren, wenn auf sie geschossen wird, denn alles explodiert, wenn es schnell genug geht! (Solange es Masse hat, also ein Projektil, keine Laserwaffe)

Nutzen Sie dies beim Entwerfen zu Ihrem Vorteil oder ignorieren Sie es, wenn dies nicht der Fall ist. Wenn dies für ein Spiel ist, werden die meisten Leute es sowieso nicht bemerken. Die Realität ist, dass selbst winzige Mikrometeoriten sich in Bomben verwandeln können, wenn Sie schnell durch den Weltraum reisen und mondähnliche Krater im Rumpf Ihres Schiffes hinterlassen.

(Sie benötigen automatisch zielende Laser oder etwas, um mit Mikrometeoriten und Trümmern umzugehen, während Sie schnell durch den interstellaren Raum reisen.)

Ich hoffe, diese Antwort war hilfreich und hat einige Dinge hinzugefügt, die Sie noch nicht berücksichtigt haben.

Prost!

Supraleiter sind nach heutigem Stand der Wissenschaft die effizienteste Zukunftstechnologie zur Energiespeicherung. Im Grunde fangen Sie Energie im Stromkreis ein, in dem sich der Strom endlos dreht. Dies sollte eine viel höhere Energiedichte als chemische Batterien und eine sehr schnelle Ladezeit ermöglichen.

Dabei gibt es zwei Hauptgrenzen. Erstens kann man ihm nur so viel Energie zuführen, bevor er die Supraleitung einstellt. Zweitens, je mehr Energie Sie hineinstecken, desto mehr versucht der Schaltkreis, sich auszudehnen, was bedeutet, dass Sie Ihren Supraleiterring abstützen müssen, um ein Platzen zu verhindern.

Wenn ein Supraleiterring kompromittiert wird (durch das Obige oder weil jemand auf Ihr Schiff geschossen und ein Loch hineingesteckt hat) und er aufhört, supraleitend zu sein, fließt jetzt ein sehr starker Strom durch einen nicht so leitenden Stromkreis, und das Die Energie des Stroms beginnt sich in Wärme umzuwandeln. Auf diesen Ebenen ist es weniger wie ein "elektrischer Wärmestrahler" als vielmehr wie eine "massive Explosion mit sehr schnell herumfliegenden Bits". Dies kann sehr wohl benachbarte Ringe gefährden und eine Kettenreaktion verursachen, es sei denn, Sie platzieren sie sehr weit entfernt und schützen sie vor Schaden.

Das Ergebnis wären spektakuläre Explosionen von Schiffen, wenn ihre supraleitenden Batterien beschädigt werden.

Eine viel weit hergeholtere, aber von der Physik immer noch nicht verbotene Option (denken Sie an die kalte Fusion) sind Atombatterien, bei denen Atomkerne Gammastrahlen absorbieren und lange Zeit in einem angeregten Zustand bleiben - Jahrzehnte beispielsweise für Hafnium. Wenn Sie diese Kerne irgendwie dazu bringen könnten, nach Belieben Gammastrahlen freizusetzen, sagen wir, indem Sie sie mit der richtigen Röntgenfrequenz baden, würden Sie eine Atombatterie mit immenser Energiedichte erhalten. Das Problem ist, niemand hat wirklich eine Idee, wie man das machen soll. Aber hey, Zukunftstechnologie.

Das wäre viel weniger aufregend, da es meistens als langweiliges, leicht giftiges Heavy Metal wirken würde. Wenn Sie sicherere Schiffe für Ihre Geschichte wünschen, ist dies möglicherweise eine gute Option.

Andere Antworten weisen darauf hin, dass eine plötzliche Kondensatorentladung und andere Ausfälle ziemlich katastrophal wären. Ich denke jedoch, dass das größte Risiko darin besteht, dass im normalen Betrieb übermäßige Wärme erzeugt wird, die das Schiff zu heiß für die Besatzung macht, um zu überleben.

Massive Bänke von Kondensatoren/Batterien, die auf bestehender Technologie basieren, würden eine enorme Menge an Gewicht hinzufügen, viel Platz einnehmen und wahnsinnige Wärmeniveaus erzeugen, ohne einen konkreten Vorteil hinzuzufügen. Bei der Umwandlung von thermischer/kinetischer Energie aus Fusion in Elektrizität geht immer etwas Energie als Wärme verloren. Gleiches gilt für die Umwandlung von elektrischer Energie in kinetische Energie.

Batterien und Kondensatoren, die auf bestehender Technologie basieren, sind hinsichtlich der Kapazität zur Energiespeicherung nicht mit der Kernfusion konkurrenzfähig. Sie haben keine Möglichkeit, Energie sicherer oder effizienter zu speichern, als sie als nicht umgesetzten Fusionsbrennstoff zu belassen, daher ergibt die Batterieprämisse keinen Sinn.

Wenn Sie mit der FTL etwas wollen, das den Aufbau von Leistungsreserven (mit den damit verbundenen Risiken) erfordert, können Sie meiner Meinung nach besser sein als die Kondensatoridee. Ziehen Sie in Betracht, ein FTL-Laufwerk zu verwenden, das von Natur aus einen Leistungsaufbau erfordert (vielleicht eine Scheibe aus Unobtanium, die beschleunigt werden muss, bis ihre Kante beispielsweise 0,999 ° C erreicht?).

Da Sie dies mit wissenschaftsbasiert getaggt haben, betrachten wir einen der Gründe, warum wir in der realen Welt nicht viele Batterien parallel zueinander einsetzen:

Kurzschlussspannung

Die Kapazität einer Batteriebank (in Ah) steigt linear mit jeder eingesetzten Batterie. 2 Batterien haben die doppelte Kapazität von 1. 400 Batterien haben die 400-fache Kapazität von 1.

Der Kurzschlussstrom folgt der gleichen Regel.

Wenn eine Batterie 100 Ah fasst, entzieht ihr das Entladen mit einer Rate von 1 C eine Stunde lang 100 A. Eine doppelt so schnelle Entladung (200 A/h, 2 C) kann nur eine halbe Stunde lang aufrechterhalten werden.

Je höher C, desto höher Ihre Entladungsgeschwindigkeit, desto kürzer kann sie diese Leistung aufrechterhalten. Die maximale sichere Entladungsrate einer Batterie liegt je nach Typ normalerweise zwischen 1 und 5 C.

Ein Kurzschluss wird nur durch die Impedanz der Batterie selbst, des Objekts, das den Kurzschluss verursacht, und der Drähte, die die Batterie mit dem Objekt verbinden (falls vorhanden), begrenzt.

Lassen Sie uns ein paar Schätzungen einfließen lassen, um ein Gefühl dafür zu bekommen, was Sie zu tun versuchen:

Eine moderne, vollgeladene Batterie eines Elektrofahrzeugs hat eine Spannung von etwa 400 VDC und eine Kapazität von mindestens 100 Ah (40 kWh). Das ist etwas mehr als beispielsweise bei einem BMW i3. Der Kurzschlussstrom einer solchen Batterie beträgt mindestens 500 Ah.

Nun, ich weiß nicht, wie viel Strom Ihr FTL und Ihre Waffen benötigen werden, aber wahrscheinlich kann mehr als eine Batterie produzieren. Nehmen wir ein anderes Beispiel.

Der Stromverbrauch eines Enterprise-D könnte mindestens 12,75 Milliarden Gigawatt betragen . Die genauen Zahlen spielen keine Rolle, und es war ein ziemlich großes Schiff, aber sagen wir, für Notfallmaßnahmen wird mindestens 1 TWh benötigt. Du wirst wahrscheinlich noch viel mehr brauchen.

Das sind schon 25.000.000 Batterien. Der Kurzschlussstrom von etwas so Mächtigem sollte ausreichen, um Ihr Schiff zu verdampfen.

Lange Rede kurzer Sinn: Wenn Sie dies tun, stellen Sie sicher, dass Sie Maßnahmen zum Schutz Ihrer Batterien und ihrer Stromverteilung getroffen haben.

Sie könnten den anderen Weg gehen und es so gestalten, dass es mehr Schutz als Risiken bietet. Die Verwendung von mehrzelligen Batteriebänken als Schutzabdeckung über dem Rumpf mit der Möglichkeit, beschädigte Abschnitte auszutauschen, bedeutet, dass das Gewicht der Batterien zwei Aufgaben erfüllt – eine für die Batteriespeicherung, die Sie benötigen, und zwei, um Strahlung und physischen Schutz zu bieten. Ich glaube, ich habe irgendwo gelesen, dass eines der U-Boot-Modelle dieses Prinzip verwendet hat und deswegen schwerer zu töten war, aber ich kann mit meiner schnellen Google-Suche keine Referenz finden.

Hinweis Ich beziehe mich eher auf Batterien, die bei physischer Beschädigung kein großes Risiko darstellen, dh bei denen die Energiefreisetzung einige Zeit dauert, wie bei Bleisäure, und nicht auf solche, die sich sehr schnell entladen können. Ebenso würden Kondensatoren normalerweise nur geladen, wenn die Impulskraft (z. B. eine Phasor-Waffe) dies erforderte.

FEUER

Zunächst eine kleine Hintergrundgeschichte:

UPS Airlines Flug 6 war eine 747, die von einer Stadt in Deutschland nach Dubai flog. Es gab keine Passagiere (da es sich um einen Frachtflug handelte, wie alle Flüge unter UPS Airlines ...), außer den beiden Piloten.

Um 14:53 UTC startete UPS Flug 6 von Dubai International. Um 15:15 Uhr erschien auf dem EICAS-Display des Flugzeugs eine Feuerwarnung. Die Piloten waren ungefähr 138 Meilen von Dubai International entfernt. Das Feuer hatte die Verbindungen von der Steuerung zu den Aufzügen zerstört. Dicker Rauch füllte schnell das Cockpit.

Irgendwann versagte die Sauerstoffmaske von Kapitän Douglas Lampe. Er ging, um die Notreserve-Sauerstoffversorgung (EROS) zu holen, wurde jedoch bewusstlos, bevor er sie erreichte. Dies überließ Matthew Bell die Kontrolle über das Flugzeug.

Bell versuchte erneut, in Dubai zu landen, war aber zu hoch und überflog den Flughafen. Anschließend versuchte er, auf dem Flughafen von Sharjah zu landen, drehte das Flugzeug jedoch in die falsche Richtung.

Schließlich, kurz nach 15:42 UTC, stürzte das Flugzeug in einem unbewohnten Gebiet ab.

Der Täter? Lithiumbatterien.

UPS Flug 6 beförderte rund 81.000 Lithiumbatterien. Die Batterien fingen durch Selbstzündung Feuer (wie im Abschlussbericht des NTSB angegeben), brannten durch die flammfeste Frachtauskleidung und zerstörten das Flugzeug.

Lithiumbatterien (und viele andere Lithiumverbindungen) sind sehr leicht entzündlich. Batteriebrände haben zahlreiche tödliche oder schädliche Unfälle verursacht und sind mit herkömmlichen Methoden nicht leicht zu löschen.

In Anbetracht dessen wären Batterien, die FTL-Systeme betreiben können, eine massive Brandgefahr. Einmal entzündet, wäre es sehr schwierig, das Feuer zu kontrollieren; Dies wird durch UPS Flug 6 belegt, wo das Feuer trotz Brandbekämpfungssystemen immer noch weiterging und das Flugzeug zerstörte.