# Interstellare Raumfahrt

Dieses Buch steht im Regal Technik.

## Zusammenfassung des Projekts

* Zielgruppe:
* Lernziele:
* Buchpatenschaft/Ansprechperson:
* Sind Co-Autoren gegenwärtig erwünscht?
Schreibt, was ihr wollt, ich freu mich darüber! Kaputtmachen könnt ihr nichts!
* Richtlinien für Co-Autoren:
* Projektumfang und Abgrenzung zu anderen Wikibooks:
Erreichen des Erdorbits und probleme der interplanetaren Raumfahrt werden nicht behandelt. Raumkolonien werden nur behandelt insofern sie im Zielsystem notwendig sind. Unkonventionelle, hypothetische Konzepte - deren prinzipielle physikalische Möglichkeit unklar ist (Wurmlöcher, Warp, ...) - sollen nur angerissen werden. Für alle anderen Methoden soll jeweils eine oder mehrer Beispielrechnungen zeigen welche Flugzeiten möglich sind, und worin die jeweiligen Probleme bestehen. Ausgangspunkt kann zunächst der englisch sprachige Artikel http://en.wikipedia.org/wiki/Spacecraft_propulsion sowie die von dort aus verwiesenen Artikel sein. DukeVimes 19:23, 1. Sep. 2009 (CEST)
* Themenbeschreibung:
* Aufbau des Buches:

## Einleitung

* Warum überhaupt?
* Bemannt oder unbemannt?
* Flyby, Dauerhafte Kolonie oder Return-Mission?

## Zielsysteme

* Wie häufig sind Planetensysteme?
* Wie werden Exoplaneten entdeckt?
* Welche kennen wir? Eigenschaften, Entfernungen?
* Ausrichtung der Ekliptik zur lokalen Nachbarschaft?

## Physikalische Grundlagen

* Spezifischer Impuls
* Allgemeine Relativität
* Energiedichte (Chemische Reaktion, Fission, Fusion, Antimaterie)
* Oberth-Manöver
** SwingBy/Gravity Assist
** Oberth-Effekt
* Mysteriöse Effekte
** Fly-By-Anomalie
** Pioneer-Anomalie

## Antriebstechnologien

* Konventioneller Antrieb
* Thermodynamische Antriebe
** Solar thermal rocket
** Nuclear thermal rocket (Solid Core, Liquid Core, Gas Core, nuclear lightbulb )
*** NERVA
*** Project Timberwind
*** PROMETHEUS
** Arcjet rocket
** Resistojet rocket
* Nuklearer (Pulsantrieb External Pulsed Plasma Propulsion)
** Orion
** Longshot
** Project Daedalus
** Medusa
* Fusionsrakete
** Daedalus
** Fission-fragment rocket
** A Nuclear-Powered Laser-Accelerated Plasma Propulsion System (LAPPS)
* Elektrischer Antrieb / Ionenantrieb
** Magnetoplasmadynamic thruster
** HALL EFFECT THruster
** Electrostatic ion thruster
** Field Emission Electric Propulsion (FEEP)
** Pulsed inductive thruster (PITs)
** Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (VASIMIR)
** DS4G, SAFE-400
** Helicon Double Layer Thruster (HDLT)
** High Power Electric Propulsion (HiPEP)
** Colloid thruster
*** LISA Pathfinder
* electrothermodynamic system
** Magnetic field oscillating amplified thruster (MOA), (Alfvén wave)
** Electrohydrodynamic thruster (EHD)
* Mass_driver, http://en.wikipedia.org/wiki/Mass_driver
** Pulsed plasma thruster
*** PROMETHEUS
* Antimaterie-Rakete
** Antimatter catalyzed nuclear pulse propulsion
*** AIMStar
** Antimatter Catalyzed Micro-Fission (ACMF)
*** ICAN-II
** pion rocket
*** Redshift rocket
* Bussard Ramjet
* Lichtsegel
** Cosmos 1
** Starwisp
* Magnetisches Segel
* Beam-powered propulsion
* MagBeam
* Electrodynamic tether
* Spekulative Methoden
** Woodward effect
** Abraham-Minkowski controversy
** Stochastic electrodynamics
** Field propulsion
** Alcubierre-Antrieb
** Wurmlöcher
** Diametric drive
** Pitch drive
** Bias drive
** Disjunction drive
** Differential sail
** Reactionless drives - theoretisch unmöglich
*** Im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie möglich, vgl. Swimming in curved space
** EmDrive - theoretisch unmöglich
** hyperspace drive basierend auf der Heim-Theorie
Tabelle ursprünglich angelegt und bearbeitet von Wolfkeeper, Awatral, RichardWayneSmith, IanOsgood
Propulsion methods :
| Method | Effective Exhaust Velocity (km/s) | Thrust (N) | Firing Duration | Maximum Delta-v (km/s) |
| Propulsion methods in current use (Technology readiness level 8-9) | | | | |
| wikipedia:Solid rocket | 1 - 4 | 10$^3$ - 10$^7$ | minutes | ~ 7 |
| wikipedia:Hybrid rocket | 1.5 - 4.2 | <0.1 - 10$^7$ | minutes | > 3 |
| wikipedia:Monopropellant rocket | 1 - 3 | 0.1 - 100 | milliseconds - minutes | ~ 3 |
| wikipedia:Bipropellant rocket | 1 - 4.7 | 0.1 - 10$^7$ | minutes | ~ 9 |
| wikipedia:Resistojet rocket | 2 - 6 | 10$^{-2}$ - 10 | minutes | |
| wikipedia:Arcjet rocket | 4 - 16 | 10$^{-2}$ - 10 | minutes | |
| wikipedia:Hall effect thruster (HET) | 8 - 50 | 10$^{-3}$ - 10 | months/years | > 100 |
| wikipedia:Electrostatic ion thruster | 15 - 80 | 10$^{-3}$ - 10 | months/years | > 100 |
| wikipedia:Field Emission Electric Propulsion (FEEP) | 100 - 130 | 10$^{-6}$ - 10$^{-3}$ | months/years | |
| Currently feasible propulsion methods (Technology readiness level 7) |||||
| wikipedia:Tripropellant rocket | 2.5 - 5.3 | 0.1 - 10$^7$ | minutes | ~ 9 |
| wikipedia:Pulsed plasma thruster (PPT) | ~ 20 | ~ 0.1 | ~ 2,000 - ~ 10,000 hours | |
| wikipedia:Dual mode propulsion rocket | | | | |
| Lab tested methods (Technology readiness level 4-6) |||||
| wikipedia:Pulsed inductive thruster (PIT) | 50 | 20 | months | |
| wikipedia:Variable specific impulse magnetoplasma rocket (VASIMR) | 10 - 300 | 40 - 1,200 | days - months | > 100 |
| wikipedia:Magnetoplasmadynamic thruster (MPD) | 20 - 100 | 100 | weeks | |
| wikipedia:Nuclear thermal rocket | 9 | 10$^5$ | minutes | > ~ 20 |
| wikipedia:Solar sails | N/A | 9 per km² (at 1 AU) | Indefinite | > 40 |
| wikipedia:Mass drivers (for propulsion) | 0 - ~30 | 10$^4$ - 10$^8$ | months | |
| wikipedia:Tether propulsion | N/A | 1 - 10$^{12}$ | minutes | ~ 7 |
| wikipedia:Magnetic field oscillating amplified thruster | 10 - 130 | 0,1 - 1 | days - months | > 100 |
| wikipedia:Solar thermal rocket | 7 - 12 | 1 - 100 | weeks | > ~ 20 |
| wikipedia:Radioisotope rocket | 7 - 8 | | months | |
| wikipedia:Nuclear electric rocket | As electric propulsion method used | As electric propulsion method used | As electric propulsion method used |
| Minimal lab testing (Technology readiness level 3) |||||
| Orion Project (Near term nuclear pulse propulsion) | 20 - 100 | 10$^9$ - 10$^{12}$ | several days | ~30-60 |
| wikipedia:SABRE↑ Reaction Engines Limited :: The Sabre Engine | 30/4.5 | 0.1 - 10$^7$ | minutes | 9.4 |
| wikipedia:Magnetic sails | N/A | Indefinite | Indefinite | |
| wikipedia:Mini-magnetospheric plasma propulsion | 200 | ~1 N/kW | months | |
| wikipedia:Beam-powered propulsion | As propulsion method powered by beam | As propulsion method powered by beam | As propulsion method powered by beam |
| Paper studies only (Technology readiness level 1-2) |||||
| wikipedia:Nuclear pulse propulsion (wikipedia:Project Daedalus' drive) | 20 - 1,000 | 10$^9$ - 10$^{12}$ | years | ~15,000 |
| wikipedia:Gas core reactor rocket | 10 - 20 | 10³ - 10$^6$ | | |
| wikipedia:Nuclear salt-water rocket | 100 | 10³ - 10$^7$ | half hour | |
| wikipedia:Fission sail | | | | |
| wikipedia:Fission-fragment rocket | 15,000 | | | |
| wikipedia:Nuclear photonic rocket | 300,000 | 10$^{-5}$ - 1 | years-decades | |
| wikipedia:Fusion rocket | 100 - 1,000 | | | |
| wikipedia:Antimatter catalyzed nuclear pulse propulsion | 200 - 4,000 | | days-weeks | |
| wikipedia:Antimatter rocket | 10,000 - 100,000 | | | |
| wikipedia:Bussard ramjet | 2.2 - 20,000 | | indefinite | ~30,000 |
| Gravitoelectromagnetic toroidal launchers | | | | <300,000 |
| wikipedia:Alcubierre Warp Drive | | | | Unknown |

## Hilfstechnologien

* Energieerzeugung
** Kernspaltung
** Kernfusion
* Abgeschlossene Ökologie
* Suspended Animation
* Erweiterte menschliche Lebensspanne
* Embryonenschiff
* Generationenschiff

## Am Ziel

* Weltraumhabitate
* Bevölkerungsentwicklung (stabile genetische Basis)
* Kommunikation mit der Erde

## Mission

Konstruktion im Weltraum, Stellarator als Energiequelle, Mannschaft von 10-20 Personen pro Schiff, teilweise in suspended Animation, Swing-By um Jupiter, Orbeth Manöver um Sonne, Antrieb teilweise Pulsed Fusion, in nähe der Sonnen auch solarthermisch und ab dem sonnennächsten Punkt ein Solarsegel in Verbindung mit einem MagSail. Einsatz des MagSail bis zur Heliopause, Einsatz des Solarsegels bis 2 AU. Einsatz des MagSails zum bremsen im Zielsystem, im falle von Alpha Centauri wiederholte Swing By um Alpha Centauri A und B zum bremsen.
* Exemplarische Mission
* Schiffsdesign