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Lautloses Fliegen: Wie das Raumschiff Enterprise
MIT / dpa

Wissenschaftler am MIT in Boston ließen sich von Star Trek inspirieren und haben erstmals ein beinahe lautloses Flugzeug mit Ionenantrieb zum Fliegen gebracht. Die Technologie ist raffiniert.

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pjotrmorgen 22.11.2018, 13:07
10. Und sie bewegt sich doch

Zitat von gronkh
bewegt sich immer mit Unterlichtgeschwinsdigkeit, um die Relativitätstheorie nicht zu verletzen. Es gibt da den Impulsantribe, welcher in der Funktionsweise nicht näher beschrieben ist, da er aber auf einem Impuls basiert könnte es durchaus auch ein Ionenantrieb sein. Beim Warp-Antrieb für "Überlichtgeschwindigkeit" bewegt sich die Enterprise nicht mal von der Stelle, da lediglich die Raum-Zeit gekrümmt wird, dh. einfach ausgedrückt die Raum-Zeit in Flugrichtung wird gestaucht und auf der Gegenseite gestreckt. Das Rsaumschiff steht dabei auf der Stelle. So sind interstellare Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit machbar, ohne dabei die Relativitätstheorie zu verletzen.
Die Enterprise bewegt sich nur nicht innerhalb der Warp-Blase. Im Bezug auf das umgebende Universum bewegt sie sich natürlich schon, wenn das Konzept annähernd dem Alcubierre-Warpantrieb entspricht. In den TV-Serien wird das auch so dargestellt, dass die Enterprise sehr schnell an den nächsten Sternen vorbeizieht. Zudem werden manchmal Zeitreisen von der Enterprise durchgeführt, die dann mit Unterlichtgeschwindigkeit schwer vereinbar sind. Da versagt dann die Oberstufenphysik ...

Es ist schon äußerst verwegen, den fiktiven Warp-Antrieb zur banalen Schulphysik zu erklären. Letztlich geht es nur darum, die Regel "nichts darf sich schneller als das Licht bewegen" oder "Einstein hat immer recht" als ewig gültige Wahrheit von Lehrbüchern darzustellen. Die Physik hat in den letzten 400 Jahren schon vieles über den Haufen werfen müssen bzw. modifizieren müssen.

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Leser161 22.11.2018, 13:30
11. Interessant, aber

Interessante Technologie. Sehr cool. Mich hätten jedoch praxisrelevante Vergleiche mit bestehender Technologie auch interessiert. Cool ist ja kein Wert an sich.

Ist ein Ionenantrieb (potenziell) effizienter als ein Strahltriebwerk? Bei einem kleinen Flugzeug ist der Antrienb unauffällig, aber was wäre in Passagierjetgrösse, wäre mit z.B. mit einem heissen Ozonwind zu rechnen? Welche Probleme sind zu lösen für eine vernünftige Grösse sind diese nach dem Stand der Wissenschaft (theoretische Enegriedichte) lösbar.

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Emil Peisker 22.11.2018, 13:37
12. Ionenbeschleunigung...

Zitat von Richard.M
Nette Idee. Interessant wäre eine Betrachtung des Wirkungsgrads (derzeit erreicht und prinzipiell erreichbar) im Vergleich zu Propellern oder anderen Antriebsarten. Problem bei stromgetriebenen Antrieben für Fluggeräte ist natürlich prinzipiell die Energiedichte von Speichermedien für Strom. Batterien sind da eine Zehnerpotenz schlechter als fossile Treibstoffe, d.h., man wird nicht genug von ihnen an Bord packen können, um nennenswert Nutzlast zu transportieren.
1961 hat ein Ingenieur, der Dozent an der Kölner Uni war, in meiner Ausbildungsfirma nachgefragt, ob man ihm einen Trafo bauen kann, der ca. 100.000 Volt abgibt.

Nach 2 Monaten haben unser Ausbilder und vier Auszubildende einen Trafo, ähnlich wie in einem damaligen Fernseher zur Erzeugung der Hochspannung für Bildröhren, in einem Kunststoffbehälter der mit Öl gefüllt war, in Kaskaden geschaltet mit ca. 90.000 Volt bereitgestellt.

Größtes Problem waren die Spannungsüberschläge in alle Metallteile in einer Nähe von ca. 1m.

Der Ingenieur nutzte die Spannung, um die Ausstossgase einer Jetdüse, bzw. deren Ionen zu beschleunigen, um das Düsentriebwerk effektiver zu machen.

Der Ingenieur erzählte uns, dass er zwei Jahre an der Caltech-Uni studiert habe und dort beim JPL an Jet-und Raktentriebwerken arbeiten konnte.

Wir haben noch einige male Kontakt gehabt, ihn und seine Arbeit dann aus den Augen verloren.

So sensationell neu scheinen die Forschungen zu Ionenantrieben also nicht zu sein.

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hikage 22.11.2018, 13:37
13.

Zitat von pjotrmorgen
Es ist schon äußerst verwegen, den fiktiven Warp-Antrieb zur banalen Schulphysik zu erklären. Letztlich geht es nur darum, die Regel "nichts darf sich schneller als das Licht bewegen" oder "Einstein hat immer recht" als ewig gültige Wahrheit von Lehrbüchern darzustellen. Die Physik hat in den letzten 400 Jahren schon vieles über den Haufen werfen müssen bzw. modifizieren müssen.
Es ist schon äußerst verwegen, grundlegende Gesetzmäßigkeiten der Physik in Frage zu stellen, ohne sie auch nur annähernd verstanden zu haben. Im übrigen gibt es die Regel 'nichts darf sich schneller als das Licht bewegen' NICHT.

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MannAusmNorden 22.11.2018, 13:38
14. Nette Idee, aber woher die Energie?

Wie immer wie Frage: Woher mit dem Saft? Und es müsste ja auch so dimensioniert sein, dass die Flügel mit den "Ionenwindgeneratoren" bei höheren Geschwindigkeiten (nahe der 800km/h) ausreichend fest sind. Für Verkehrsflugzeuge eine denkbar schlechte technische Lösung.

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Emil Peisker 22.11.2018, 13:43
15. Gott, gronkh...

Zitat von gronkh
bewegt sich immer mit Unterlichtgeschwinsdigkeit, um die Relativitätstheorie nicht zu verletzen. Es gibt da den Impulsantribe, welcher in der Funktionsweise nicht näher beschrieben ist, da er aber auf einem Impuls basiert könnte es durchaus auch ein Ionenantrieb sein. Beim Warp-Antrieb für "Überlichtgeschwindigkeit" bewegt sich die Enterprise nicht mal von der Stelle, da lediglich die Raum-Zeit gekrümmt wird, dh. einfach ausgedrückt die Raum-Zeit in Flugrichtung wird gestaucht und auf der Gegenseite gestreckt. Das Rsaumschiff steht dabei auf der Stelle. So sind interstellare Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit machbar, ohne dabei die Relativitätstheorie zu verletzen.
So sind interstellare Reisen eben nur in einem Syfy-Film machbar.

Die Energie, eine solche Raum-Zeit-Krümmung zu erreichen, wird nie in einem bewegten Objekt zu erreichen sein. Never, niemals, da hat die Physik etwas dagegen...)

Sie klingen so, als wenn Sie gerade von der "Sternenflottenakademie" gekommen sind, und uns Dumpfbacken die Grundlagen der Physik erklären müssten

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spiegelleser987 22.11.2018, 13:57
16. Das erinnert mich an....

So neu ist das nicht. Ein kleines Flugzeug mit einem Ionenantrieb konnte man sich schon vor einigen Jahren selbst bauen. Dazu gab es eine Bauanleitung in der Zeitschrift FUNKAMATEUR Heft 9/2015. In dieser Zeitschrift geht es nicht nur um Funktechnik sondern auch um Elektronik. In dem Beitrag wurde an die Geschichte der Leidener Flasche erinnert. Mit der Hochspannung konnte man dann ein ganz einfaches Flugzeug bauen. Weil das aber sehr klein war, konnte der Akku nicht mittransportiert werden. Die Spannungsversorgung erfolgte über zwei hauchdünne Drähte. Das Heft von damals kann man bei dem Verlag noch bekommen und sich ein eigenes Flugzeug bauen:
https://www.box73.de/product_info.php?products_id=3359

... aber bitte Vorsicht, es ist Hochspannung. Es ist zwar nicht für alle gefährlich, tut aber weh. Das kennen wir bereits von der Türklinke, wenn wir die im Winter bei trockener Luft anfassen.

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pjotrmorgen 22.11.2018, 13:57
17. Schlaumeierei

Zitat von hikage
Es ist schon äußerst verwegen, grundlegende Gesetzmäßigkeiten der Physik in Frage zu stellen, ohne sie auch nur annähernd verstanden zu haben. Im übrigen gibt es die Regel 'nichts darf sich schneller als das Licht bewegen' NICHT.
Gronkh hatte dawohl mehr als ich nicht verstanden. Dass Tachyonen möglich sind nach derzeitigem Wissensstand oder die Raumzeit sich mit Überlichtgeschwindigkeit ausdehnen kann, weiß ich nur zu gut, doch hätte das nichts zur Diskussion der alles erklärenden, banalen Oberstufenphysik beigetragen. Ich glaube auch nicht, dass Sie soviel mehr wissen als ich. Der große arrogante Fehler vieler Menschen mit etwas Halbwissen ist es, anzuehmen, das das derzeitige Wissen etwa in der Physik ewige Wahrheiten sind. Diesen Fehler haben die halbwissenden Physiker - die wirklich Großen eher weniger - immer wieder gemacht.

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pipipupu 22.11.2018, 14:00
18. @gronkh

Nein! Das im Artikel genannte Flugobjekt ionisiert Luftmoleküle und die gibt es im Weltraum nicht. Das Satelliten sich per Ionenantrieb teilweise bewegen ist mir bewusst, doch diese ionisieren mitgeführte Elemente.

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nasodorek 22.11.2018, 14:07
19.

Zitat von Emil Peisker
1961 hat ein Ingenieur, der Dozent an der Kölner Uni war, in meiner Ausbildungsfirma nachgefragt, ob man ihm einen Trafo bauen kann, der ca. 100.000 Volt abgibt. Nach 2 Monaten haben unser Ausbilder und vier Auszubildende einen Trafo, ähnlich wie in einem damaligen Fernseher zur Erzeugung der Hochspannung für Bildröhren, in einem Kunststoffbehälter der mit Öl gefüllt war, in Kaskaden geschaltet mit ca. 90.000 Volt bereitgestellt. Größtes Problem waren die Spannungsüberschläge in alle Metallteile in einer Nähe von ca. 1m. Der Ingenieur nutzte die Spannung, um die Ausstossgase einer Jetdüse, bzw. deren Ionen zu beschleunigen, um das Düsentriebwerk effektiver zu machen. Der Ingenieur erzählte uns, dass er zwei Jahre an der Caltech-Uni studiert habe und dort beim JPL an Jet-und Raktentriebwerken arbeiten konnte. Wir haben noch einige male Kontakt gehabt, ihn und seine Arbeit dann aus den Augen verloren. So sensationell neu scheinen die Forschungen zu Ionenantrieben also nicht zu sein.
Im Artikel steht mit keinem Wort, dass das Prinzip des Ionen-Antriebs neu wäre.
Da steht ausschließlich, dass es erstmalig gelungen ist ein Flugzeugmodell mithilfe dieses Antriebs anzutreiben und an Höhe gewinnen zu lassen.
Wenn Ihnen das nicht sensationell genug scheint, ist das Ihr Problem.

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