Ein paar weitere Anmerkungen zum CP-Radiator:
Die Hülle selbst strahlt ja ebenfalls ab - es sei denn, man setzt ihren Emissionsgrad absichtlich niedrig an, aber dazu gibt es keinen Grund. Vielmehr kann man das ausnutzen.
Also: sei die Hüllentemperatur 1600K. Das ist knapp unter dem Siedepunkt von Lithium, welches sich als internes Kühlmittel (für den Wärmetauscher) anbietet, durch seine geringe Dichte und hohe Wärmekapazität. Es dürfte schwer sein, ein besseres Kühlmittel zu finden.
Als Curie-Kühlmittel verwenden wir beispielsweise Kobalt (es gibt auch Verbindungen mit höheren CPs, ich glaube CoFe hat 1500K, aber sei's drum.)
Die Rotationsgeschwindigkeit muss freilich so bemessen werden, dass die Teilchen den CP unterschreiten, solange sie noch im Anziehungsbereich des Magnetfeldes sind.
Also: die Hülle strahlt bei dieser Temperatur ca. 350kW/m^2 ab (Pi mal Daumen, rechne ich jetzt nicht genau aus), jetzt mal "Strahlungsfallen" wie die von dir vorgeschlagenen Einbuchtungen nicht berücksichtigt. (Die braucht man evtl gar nicht, s.u.)
Diese Strahlung heizt also permanent in die Kühlplättchen, auch wenn sie gerade im Flug sind.
Der Zyklus könnte also so aussehen:
Neu ausgebrachte Plättchen werden auf der Hülle auf CP erwärmt und driften nach außen. Die Hülle strahlt sie aber weiterhin an, und heizt sie dadurch noch weiter auf, deutlich über den CP hinaus. Erst ab einem gewissen Abstand von der Hülle strahlen die Teilchen mehr ab, als sie neu aufnehmen. Dann erst kühlen sie allmählich unter CP ab und werden ab dem Zeitpunkt wieder angezogen.
Jetzt der Knackpunkt: sie werden bereits im "Rückflug" wieder aufgeheizt, und können bereits wieder deutlich über dem CP liegen, wenn sie wieder auf der Hülle auftreffen. Sobald sie auf dem Rückweg den CP überschreiten, werden sie auch nicht weiter beschleunigt, bringen also nicht soviel kinetische Energie zurück. Durch die Rotation werden sie nach ihrem Auftreffen wieder rausgeschleudert, und dann geht es immer so weiter.
Nachteil: wie gesagt, unter Beschleunigung nicht zu gebrauchen, da es dann die Kühlplättchen "wegweht"; man kann aber am hinteren Ende einen Kollektorschirm ansetzen, der die Dinger wenigstens einfängt, wenn man nicht erst den Radiator abschalten kann, ehe man beschleunigt.
Was spricht dagegen, die vorderen Frachtmodule durch zwei Landeschiffe und ein eigenes Steuertriebwerk zu ersetzen?
Ist alles nur eine Frage der Baugrößen. Ein Landeschiff hat ja immer "überschüssige" Masse (die also im Raumflug nichts nützt, z.B. Hitzeschilde). Ein dicker Pott kann es sich vielleicht leisten, zwei oder mehr Landeschiffe auf diese Weise mitzuführen, aber für ein kleineres Raumschiff wäre das vielleicht unrentabel.
Trotzdem, die Idee hat was für sich. Könnte ja auch ein Landeschiff und zwei reine Manövriertriebwerke sein statt umgekehrt. Je nachdem wieviel das Schiff sich leisten kann.
Außerdem: Diese Hilfstriebwerke müssten auf Höhe des Schwerpunkts des Schiffes liegen. Der Schwerpunkt ändert sich aber, wenn hinten die Treibstofftanks sind, weil diese ja mit der Zeit leichter werden.
Lösung 1: man setzt einen Trimm-Tank so weit nach vorne wie möglich. Durch MHD-Pumpen wird der Schwerpunkt immer auf Höhe der Hilfstriebwerke gehalten.
Lösung 2: man ordnet die Hilfstriebwerke auf 2 Querachsen an, eine vorn, eine hinten.
Lösung 3: Oder gar drei: die großen am "normalen" Schwerpunkt, und vorne und hinten nochmal kleine zum Schwerpunktausgleich.
Eigentlich finde ich Lösung 1 am elegantesten. Aber man muss auch darauf achten, dass die Ausleger mit Landeschiffen/Triebwerken nicht von den Hauptradiatoren angestrahlt werden.
Da gibt es nun eine Reihe potentieller Lösungen, über die ich mir aber erstmal selber Gedanken machen muss. Z.B. die Treibstofftanks direkt vor und hinter der Schwerpunktachse anordnen (Problem: Strahlung zwischen Haupttriebwerk und Tanks); die Radiatoren anders anordnen, oder eine Mischlösung aus vorderen Auslegern, Trimmtanks und kleinen Ausgleichstriebwerken.
Wofür werden die Hilfstriebwerke eigentlich gebraucht:
- für den Translationsmodus, also das ganze Schiff versetzen, ohne die Fluglage zu verändern. Notwendig zum Andocken etc.
- zum Rollen um die Langachse.
- wohingegen die Fluglage, also Rollen um Quer- und Hochachse, auch durch Schubvektorsteuerung des Haupttriebwerks, oder alternativ durch Schwungräder kontrolliert werden kann.
- in Notsituationen, um möglichst schnelle Manöver zu ermöglichen (Kampf)
Daher stellt sich die Frage, wie man den Strahl der Hilfstriebwerke lenkt:
a) das Triebwerk hat 5 Schubdüsen (oben, unten, vorne, hinten, außen), und der Antriebsstrahl wird durch eine davon gelenkt;
b) man hat nur eine Schubdüse, die dafür voll schwenkbar ist;
c) man schwenkt das ganze Triebwerk.
Lösung b wäre natürlich am elegantesten; die Frage ist halt nur, ob das bei der gewünschten Antriebsleistung technisch machbar ist. Wie gesagt, mir schwebt da so eine V_e von 25km/s vor. Das entspricht also schon 1,25GW je 100kN Schub. Ein Landeschiff von ca. 10-12 Tonnen Trockenmasse benötigt grob gegriffen 300 bis 400kN für ein flexibles Einsatzprofil.
Im Wesentlichen läuft es wohl auf die Frage raus, ob man den Antriebsstrahl mittels Magnetfeldern um volle 90° umlenken kann. Wenn nicht, muss das ganze Triebwerk schwenkbar sein.
