Autor Thema: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie  (Gelesen 90043 mal)

0 Mitglieder und 4 Gäste betrachten dieses Thema.

Offline Yerho

  • Konifere
  • Legend
  • *******
  • Inselschrat im Exil
  • Beiträge: 7.690
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Yerho
Re: [Science Fiction] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #375 am: 8.08.2011 | 20:08 »
Stimmt. Heutzutage würden sie Purzelbäume schlagen, wenn man die Kosten auf $1000/kg drücken könnte. (Skylon soll angeblich $250/kg schaffen.) Das wäre aber für SF immer noch viel zu teuer.

Wie gesagt, mit den heutigen Kosten-pro-Kilogramm-Schemata kann man im Grunde nicht arbeiten. Zum einen beinhalten diese nämlich die Entwicklungskosten, die sich in einem Zukunftsszenario längst amortisiert haben dürften und sind zudem nur zu einem Bruchteil technisch bedingt - entscheidend ist, wer die wissenschaftliche Orbitaltransfers nutzt, also derzeit allein die Wissenschaft und wer dafür zahlt, also derzeit überwiegend der Staat mittels Steuergeldern. Bei einer höheren Diversifikation der Nutzer und einer Umwandlung der unmittelbaren Nutzer in unmittelbar Zahlende sinken die relativen Kosten automatisch. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Auslastung, und die kann man nur als mies bezeichnen, wenn alle Jubeljahre mal eine Mission startet.
Selbst ein heutzutage alltäglicher Interkontinentalflug mit einem Verkehrsflugzeug wäre ohne die Bandbreite zahlender Kunden für die Dienstleistung sündhaft teuer.

Zitat
Das liest man auch immer wieder, sehe ich aber nicht so. Gut, da ist jetzt die Frage was "massiv" heisst. Aber auf jeden Fall sind Energieträger interessant, insbesondere solche, die auf der Erde knapp werden (Uran) oder überhaupt nicht vorkommen (Helium-3). Das wird ein Hauptimport sein. Ein anderer Hauptimport wären bestimmte Metalle, die auf der Erde selten sind, z.B. Osmium und die ganzen anderen Seltenen Erden.

Hier wird bereits das Pferd von hinten aufgezäumt, wenn man davon ausgeht, dass irgend jemand das Gefühl hat, irgend jemanden versorgen zu müssen, egal ob das rentabel ist oder nicht. So funktioniert freie Wirtschaft bekanntlich nicht. Wenn die Erde gegenüber Planet X nichts mehr hat, was Planet X braucht, wird die Erde von Planet X entweder nichts über bilateralen Handel erhalten oder das Exportdefizit aus anderen Quellen deckeln müssen.

Zitat
Hauptexport werden im solaren Setting zunächst Lebensmittel und verarbeitete Güter (Elektronik, Maschinen) sein. Da zähle ich jetzt auch mal die Luxusgüter mit dazu.

Maschinen und Geräte müssen nur Planeten importieren, die noch nicht so weit entwickelt sind um diese selbst herzustellen. Diese Abhängigkeit funktioniert eine Weile, aber wie man schon bei Kolonien auf der Erde sieht, ist es deren vitales Bestreben, diese Abhängigkeit schnellstens zu beenden, um auf Augenhöhe handeln zu können. Und im Weltraumzeitalter sind die ersten Siedler keine Bauern mit in der Heimat unerwünschten religiösen Ansichten oder deportierte Sträflinge - zumindest nicht nur. Für die Entwicklung von Welten muss man Spezialisten hinkutschen, und die werden sehr schnell für technisch-wirtschaftliche Autonomie sorgen. Jedes Bemühen, dies zu unterbinden, wird unweigerlich in bewaffnete Konflikte münden, in denen das Mutterland der Mutterplanet noch stärker gelackmeiert ist als bei Unabhängigkeitskriegen auf der Erde, zumal die Versorgungswege noch länger sind.

Zitat
Luxus-Importe kann ich mir im interplanetaren Verkehr nur schwer vorstellen; vielleicht Weingläser aus Marssand oder so, aber da dürfte sich der Bedarf in engen Grenzen halten. Das ist was anderes im interstellaren Szenario, wenn man z.B. mit Eingeborenenkunst oder arkturianischem Megawasserbüffelsteak oder anderen Zeugnissen extrasolaren Lebens handeln kann.

Luxusgüter sind alle Güter, die für das Überleben einer Welt nicht zwingend erforderlich, aber für die Bewohner einer entwickelten Welt erstrebenswert sind. Das können natürlich spezielle Nahrungsmittel, Edelhölzer, Drogen oder Kunstgegenstände sein, dazu zählt aber mehr. Wenn beispielsweise erst einmal eine dicht bevölkerte Welt daran gewöhnt ist, sich von synthetischer Nahrung zu ernähren, wird jedes natürliche Nahrungsmittel zum Luxusgut, selbst wenn die synthetische Nahrung an sich durchaus wohlschmeckend und abwechslungsreich sein sollte. Zum Luxus werden auch schnell Waren, die an sich nichts Besonderes darstellen, aber die gerade aufgrund ihrer Beliebtheit mit starken Einfuhr-/Ausfuhrbeschränkungen und/oder hohen Zöllen belegt sind.

Zitat
Sicher werden die Raumfahrer nur einen Bruchteil der Gesamtbevölkerung ausmachen, aber halt doch nicht mit den 500 Hanseln zu vergleichen, die die Menschheit bisher ins All geschossen hat. So als ganz grobe Größenordnung würde ich mal sagen, dass die Menschheit (aufgespalten in verschiedene Faktionen, aber das ist eine Sache für den Settingthread) einige tausend Raum- bzw. Sternenschiffe im Einsatz hat. Wieviel genau, darüber habe ich mir ehrlich gesagt noch keine Gedanken gemacht.

Wie gesagt, zukünftige Raumfahrt mit heutiger Raumfahrt zu vergleichen ist eine Sackgasse. Der Vergleich mit dem heutigen interkontinentalen Flugverkehr trifft es eher - nur mit dem Unterschied, dass sich die Anzahl der Reisenden auf mehr Ziele verteilt. Gemeinsam haben aber alle erst einmal das Zwischenziel, welches darin besteht, dem Schwerkraftbrunnen zu entkommen.

Zitat
Wie gesagt, um ein SF-Setting als Hintergrund für interessante Geschichten zu erstellen, muss man sich zuerst überlegen, was man drinhaben will, und dann, wie man die Parameter einstellen muss, damit man es bekommt. Ich habe als Corestory Elemente wie private Raumfahrt (Trampfrachter), Exploration und Kolonisation vorgesehen, also muss die Technologie das hergeben. Es hat einfach niemand was davon, wenn man sich ganz streng an eine logische Entwicklung aus der heutigen Situation hält, und dann immer noch bei seltener, teurer, meist unbemannter und streng genommen zweckfreier Raumfahrt rauskommt. Sowas will niemand bespielen.

Daher ja mein Vorschlag, die langweiligen, aber notwendigen Setting-Bestandteile von den spannenden, spielbaren zu trennen und der Deduktion ihren Lauf zu lassen. Die technische Seite ist weitestgehend dadurch gedeckelt, dass Du auf zu viel Handwedelei verzichten möchtest. Also kann man eigentlich nur noch an kulturellen und demographischen Reglern drehen:

1.) Wenn Raumreisen etwas für Abenteurer, VIPs und Flüchtlinge sind, werden wenige Passagiere genug zahlen, um Raumflüge für kleine Frachter rentabel zu machen. Sind Raumreisen alltäglich, werden die gewaltigen Zahlen an Passagieren in riesigen Passagierschiffen weniger Beförderungsunternehmen befördert und für kleine Trampfrachter besteht kein Bedarf.

2.) Der große Rohstoffverkehr ist dröge und wird von Robotfrachtern abgewickelt. Trampfrachter sind klein, können also nur kleine Frachtmengen bewegen. Diese müssen den Verkehr trotzdem rentabel machen, also müssen die kleine Frachten entsprechend wertvoll sein, was seltene Minerale, Luxusgüter und (siehe 1.) auf wenige, aber gutbetuchte oder sehr verzweifelte Passagiere hinausläuft.

3.) Die Verlagerung der interplanetaren Interaktion (Reisen oder Handel) auf kleine Zahlen/Mengen macht das technische Problem, wie man größere Mengen von der Scholle ins All bringt, nachrangig. Da die SCs in der Regel Frachterkapitäne, Schmuggler, Söldner, Piraten, Diplomaten oder sonstige Ausnahmegestalten sind, wird deren Beweglichkeit zwischen den Schauplätzen nicht eingeschränkt - außer natürlich durch Faktoren, aus denen sich aber wiederum spannende Abenteuer zimmern lassen, und sei dies nur der augenblickliche Mangel an Kleingeld, um einen bestimmten Planeten zu verlassen oder Waren an Bord des eigenen Schiffes, die entweder nicht aus- oder nicht eingeführt werden dürfen.
I never wanted to know / Never wanted to see
I wasted my time / 'till time wasted me
Never wanted to go / Always wanted to stay
'cause the person I am / Are the parts that I play ...
(Savatage: Believe)

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [Science Fiction] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #376 am: 8.08.2011 | 21:40 »
Ich habe mal meine Antwort in den neuen Thread ausgelagert, da es hier mehr um Settingelemente als um Technologie geht:

Weltraum-Kolonisation
« Letzte Änderung: 8.08.2011 | 21:43 von Feuersänger »
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #377 am: 12.08.2011 | 01:04 »
Man lernt ja jeden Tag was Neues:

meine Konversionstriebwerke für Raumschiffe können ein gutes Stück leichter werden. Bisher habe ich ja vorgesehen, dass die supraleitenden Spulen für die Magnetkammererzeugung von Wolframschilden vor der anfallenden Strahlung geschützt werden. Nun wurde ich darauf hingewiesen, dass Wolfram gar nicht besonders gut gegen Neutronenstrahlung geeignet ist.

Tatsächlich waren die Wolframschilde ein Relikt aus einem Entwicklungsstadium, als ich neben Neutronen auch mit Röntgen- oder Gammastrahlung gerechnet habe. Da aber bei der Baryonenkonversion keine (nennenswerte) harte elektromagnetische Strahlung anfällt, braucht es auch keine Wolframschilde, aber das hatte ich bis eben übersehen.

Das intelligenteste Material, welches hoch temperaturbeständig und wirksam gegen Neutronenstrahlung ist, ist... Graphit. Ganz stinknormales, billiges Graphit.
Das Zeug hat noch bis 2500K einen leidlich niedrigen Vakuumdampfdruck, man könnte es also glatt "pur" verbauen, wenn man ein wenig auf die Temperatur achtet. Irgendwann müssen die Schilde halt ausgetauscht werden, aber was soll's, das Material ist ja billig.

Um ganz sicher zu gehen, könnte man so einen Graphitschild auch noch mit einer dünnen Lage Tantalhafniumkarbid beschichten - solche Schilde wären zwar teurer in der Herstellung, aber könnten im Extremfall bis 3900K erhitzt werden und wären im Normalbetrieb fast unbegrenzt haltbar.
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Funktionalist

  • Kamillos Erfindung
  • Mythos
  • ********
  • Klatuu Veratuu..... äh
  • Beiträge: 10.916
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: DestruktiveKritik
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #378 am: 12.08.2011 | 22:22 »
Und wenn die Schilde noch leitfähig sein sollen, dann kann man sie mit Kupfer imprägnieren oder mit irgendwelchen anderen Metallen.
Graphit ist im Vakuum wesentlich hitzebeständiger als die allermeisten Metalle und federleicht und dazu noch sehr leicht herzustellen in übermaß verfügbar etc.

Eigentlich sollten Raumschiffe nur aus diesem ZEug bestehen.

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #379 am: 12.08.2011 | 22:51 »
Ich glaube, die elektrische Leitfähigkeit ist irrelevant. Eventuell wäre ein nichtleitendes Material sogar besser, weil es nicht mit dem Magnetfeld interferiert. Das übersteigt aber meine Kenntnisse.

Kohlenstoff ist in der Tat das Baumaterial Nummer 1 bei mir. Nicht unbedingt Graphit, aber vor allem Supercarbone, also Kohlenstoffnanoröhren und so Zeug. Die haben eine noch geringere Dichte und überlegene mechanische Eigenschaften. Und wie gesagt auch DLC, also künstlicher Diamant, wo man maximale Härte bei geringerer Temperaturbeanspruchung braucht.
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Funktionalist

  • Kamillos Erfindung
  • Mythos
  • ********
  • Klatuu Veratuu..... äh
  • Beiträge: 10.916
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: DestruktiveKritik
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #380 am: 12.08.2011 | 22:59 »
Ist ein geiles Zeug.
Jetzt brauchen wir noch durchsichtige, größenvariable, reißfeste, selbstversiegelnde Membranen mit guter Wärme und Strahlungsisolation um richtig Sexy-Schiffe zu bauen.^^
Quasi das durchsichtige latech zur Netzstrumpfhose. ~;D

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [Science Fiction] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #381 am: 31.12.2011 | 01:48 »
Animiert von Waldviechs zeitgenössischem SF-Thread habe ich hier wieder mal in meinen Aufzeichnungen gewühlt und daran noch ein wenig rumgebastelt. Ich greife mal hier den Faden wieder auf:

Ein interessantes Konzept für "Heavy Lifter" ist das sogenannte "Liberty Ship", was eine senkrechtstartende Rakete von der Größe einer Saturn V darstellt, die aber dank nuklearem Antrieb (genauer: NTR Gas/Closed) glatt 1000 Tonnen Nutzlast in den Orbit und wieder zurück bringen kann. Das ist aber mehr brachial als elegant.

Nochmal die Infos zum Liberty Ship zum Nachlesen:
http://www.projectrho.com/rocket/surfaceorbit.php#id--GCNR_Liberty_Ship
(es sind tatsächlich 900 metrische Tonnen Nutzlast, nicht 1000)

Mir ist hier aufgefallen, dass dieses Konzept des Mr Tate doch ziemlich halbgar ist; wenn wir mal davon ausgehen dass die Triebwerke wirklich so gebaut werden könnten, wäre dieses Schiff dennoch ein gewaltiger Energieverschwender. Er hat sich in den Kopf gesetzt, dass das Schiff a) die Startmasse einer Saturn-V besitzen und b) Wasserstoff als Stützmasse verwenden soll. Dabei hat er aber außer acht gelassen, dass die Triebwerke in dieser Spezifikation mit 560 Gigawatt etwa vierzehnmal (14x!) mehr Leistung entwickeln als die gesamte erste Stufe der original Saturn-V, und das führt den ganzen Sinn und Zweck der Skalierung ad absurdum. Man müsste glatt befürchten, dass die Triebwerksstrahlen das Startgelände in einen Lavasee verwandeln.

Jedenfalls habe ich das ganze Konzept, wie heisst es so schön, auf Basis der GCNR-Triebwerke "reimagined". Als Maßstab verwende ich ebenfalls die Startmasse der Saturn V, etwa 2.700 Tonnen. Nun sieht es so aus:
- als Treibstoff nehmen wir nicht Wasserstoff, sondern Wasser. Dadurch sinkt die maximale V_e von 30km/s auf 15km/s. Das macht aber nix, solange wir eine delta-V nicht über ebenfalls 15km/s anstreben.
- eigentlich sind aber 15km/s völlig überlaboriert; vor allem wenn wir von einem Setting mit orbitaler Infrastruktur reden - da kann das Schiff bei Bedarf im Orbit neu betankt werden. Kurzum, 10km/s delta-V reichen dicke aus.
- die größte Energieeffizienz erreichen wir wenn delta-V = V_e, also stellen wir die Triebwerke auf ebendiese V_e ein.
- daraus ergibt sich automatisch ein Masseverhältnis von R = e = 2,72. Das heisst, von den 2.700 Tonnen Startmasse sind 1000 Tonnen Trockenmasse und 1700 Tonnen Wasser.
- da Wasser sehr dicht ist, fällt auch der Tank wesentlich kompakter aus; wenn wir z.B. den Durchmesser der Original-Saturnrakete hernehmen (10 Meter), muss der Tank nur schlappe 20 Meter lang/hoch sein; außerdem entfällt die sehr aufwendige Speicherung des Wasserstoffs.
- Aufgrund der niedrigeren V_e ist das Verhältnis von Schub zu Leistung wesentlich günstiger, sodass wir insgesamt deutlich weniger Gigawatt brauchen. Um das Vehikel ins All zu katapultieren, benötigen wir ca. 32 Meganewton. Diesen Schub können wir bereits mit 160 Gigawatt erzeugen. Das wäre also schon mit zwei der Triebwerke machbar, von denen das "Liberty Ship" satte 7 Stück besitzen soll (allerdings sind 2 dieser 7 als Redundanz eingeplant). Wenn wir stur bei diesen zwei Triebwerken bleiben, verbrauchen wir nur 110 Tonnen statt 385 Tonnen für das Antriebssegment.
- zwei Triebwerke böten bei einer konventionellen Rakete jedoch keinerlei Redundanz. Also machen wir doch einfach aus dem ganzen Design ein ASP, also ein Raum-Flugzeug mit adaptiven Tragflächen, dann kann es im Fall eines Triebwerksversagens immer noch im Gleitflug sicher zum Erdboden zurückkehren.
- nun zur Baugröße des Rumpfs: planen wir 15 Meter für die Triebwerke und 20 Meter für den Tank bei 10 Meter Durchmesser ein, kann der Frachtraum gut und gerne nochmal 35 Meter vorne dran setzen. Damit wäre der Rumpf etwa so groß wie die 1. Stufe der Saturn V, insgesamt 70 Meter lang. Die Oberfläche wäre dabei nur 1/3 so groß wie die des "Liberty Ships", somit können wir auch für die strukturelle Masse bei gleicher großzügiger Auslegung 1/3 dessen Wertes annehmen, unterm Strich also 115 Tonnen. Auch bei einem deutlich größeren Frachtraum wäre die zusätzliche Strukturmasse überschaubar.
- da die Trockenmasse aber 1000 Tonnen betragen darf (s.o.), ergibt sich daraus eine mögliche Nutzlastkapazität von 1000-110-115 = 775 Tonnen. (Zum Vergleich, die Leermasse der Saturn V betrug 188 Tonnen insgesamt, und sie konnte ca. 130 Tonnen Nutzlast in einen niedrigen Erdorbit bringen.)
Das ist auf den ersten Blick etwas weniger als die 900 Tonnen des Liberty Ship, aber dafür kommen wir mit viel schwächeren Antrieben und wesentlich geringerem Energiebedarf aus. Das Liberty Ship frisst satte 540 Megajoule pro Kilogramm Nutzlast. Mein Entwurf kommt mit bescheidenen 110MJ/kg aus, also kaum mehr als ein Fünftel. ^^

Soweit zum STO-Verkehr. In umgekehrter Richtung wären zwei Modi denkbar: entweder antriebslos im Gleitflug, wie ein Space Shuttle, oder frisch betankt auf dem eigenen Feuerstrahl in die Atmosphäre eintauchend.

Besonders elegant ist nebenbei noch, dass sich das Missionsprofil bis zu einer delta-V von 15km/s beliebig variieren lässt; dann müssen eben einfach die Triebwerke auf ein "magereres" Gemisch für höhere V_e eingestellt werden, was den Energiebedarf zwar erhöht, aber Nutzlast und Masseverhältnis unberührt lässt. So kann die volle Nutzlast auch in höhere Umlaufbahnen transportiert werden, wenn dies nötig sein sollte. Noch größere delta-Vs können erreicht werden, indem man Nutzlast opfert und das Masseverhältnis erhöht. Dennoch ist dieser Schiffstyp nicht für interplanetaren Verkehr im Sinne dieses Settings geeignet, da eine solche Reise Monate dauern würde.
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #382 am: 22.03.2013 | 18:29 »
*bump*

Hoppla, ich stelle grad fest, dass der Thread ja gar nicht mehr auf dem aktuellen Stand ist.
Also wen's interessiert, hier ein paar der Entwicklungen des letzten Jahres (Kinder wie die Zeit vergeht).

Den Techlevel habe ich noch etwas mundaner gemacht. Von der Energieerzeugung durch katalysierte Materiekonversion bin ich jetzt weitgehend abgerückt. Ich bin mir zunehmend weniger sicher, ob ich die Tech überhaupt im Setting haben will. Nicht weil sie physikalisch unplausibel wäre oder so, aber weil sie die Sache eigentlich zu einfach macht. Durch Wasserstoffkonversion gäbe es Energie quasi zum Nulltarif, und das ist aus storytechnischer Sicht weniger wünschenswert.

Darum ist jetzt die primäre Energiequelle für interplanetare Antriebe zur Settinggegenwart: D-3He-Fusion.
Dadurch wird auch der im Vergleich zur Gegenwart fortschrittliche Techlevel eigentlich nochmal unterstrichen: wir mühen uns hier ab, D-T-Fusion am Laufen zu halten. D-3He-Fusion ist 17mal schwieriger zu bewerkstelligen. Aber in 200 Jahren können wir das.
Im Gegensatz zu D-T-Fusion is D-3He weitgehend aneutronisch (ca. 5% der Energie wird in Form von Neutronen freigesetzt, die durch eine D-D-Nebenreaktion entstehen). Strahlenschutz spielt also eine gewisse Rolle.
Ansonsten ändert sich am Design der Antriebe quasi nichts. Die Reaktion wird in Magnetischen Flaschen aufrechterhalten, die Magnetfelder werden durch Supraleiterspulen erzeugt, die wiederum durch extrem spitzwinklige Wolfram/Karbidschilde vor Hitze- und Neutronenstrahlung geschützt werden. Der Großteil der Energie wird in geladenen Teilchen freigesetzt, und kann wiederum für mehr Schub auf beliebige Mengen zusätzlich zugeführten Treibstoffs (i.d.R. Wasser) übertragen werden.

Storytechnisch ist der Vorteil an D-3He, dass das als Brennstoff benötigte Helium-3 relativ knapp und teuer ist, da man ihn aus der Atmosphäre von Gasriesen (z.B. Saturn) darstellen und dann mehr oder weniger weit dorthin transportieren muss, wo er gebraucht wird (z.B. Erde).

Eine andere Frage ist, woher die Bordenergie kommen soll: ein zweiter Mini-Fusionsreaktor? Ein Fissionsreaktor? Oder doch "schummeln" und Konversionsreaktoren zulassen? Da bin ich noch nicht so richtig weiter.

Beim STO-Lifting hingegen hat sich das LANTR-Prinzip durchgesetzt, bei dem zunächst Wasserstoff durch nukleare Energie auf Touren gebracht wird, und dann in der Düse mit zusätzlich eingespritztem Sauerstoff quasi im Nachbrennerprinzip verbrannt wird. Dadurch sind V_e von 6500-7000m/s möglich, was wiederum bedeutet, dass einstufige, vollständig wiederverwendbare Raumflugzeuge (ASPs) mit einem überschaubaren Masseverhältnis von 4 vom Erdboden in den Orbit gelangen.
Ich bin mir nur noch nicht ganz sicher, ob die nukleare Energie nun ebenfalls durch Fusion erzeugt werden soll, oder durch herkömmliche Fission (z.B U-233). Ist auch nicht zuletzt eine Frage der Baugröße und des Strahlenschutzes.
Diese Methode ist denn auch sehr ökonomisch, da man auf die Weise nur je nach Skalierung etwa 50-70MJ/kg(Nutzlast) an nuklearer Energie aufbringen muss; nochmal etwa genausoviel wird durch die chemische Reaktion beigetragen. Unter anderem wird also um Faktor 10 weniger Kernkraft benötigt als mit dem im vorigen Beitrag beschriebenen "Liberty Ship".

Schließlich haben auch kleine Flitzer mit rein chemischen Raketen eine Chance, in den Orbit zu kommen, wenn sie nach Verbrennen des mitgebrachten Treibstoffs von einem bereits im Orbit befindlichen Schiff in Schlepp genommen werden.
Auf anderen Welten mit geringerer Schwerkraft stellt sich freilich das Problem gar nicht so, da kommt man mit rein chemischen Antrieben bequem in den Orbit.

FTL funktioniert wie gehabt: man muss den Vektor des Schiffes an den des Zielsternes anpassen, d.h. 0 relative Geschwindigkeit, und kommt dann nach dem Sprung ebenso stillstehend an der Polachse des anderen Sterns an. Allerdings ist die maximale Masse eines Sternenschiffes begrenzt.
Das ganze ist freilich pures Phlebotinum, aber der Modus verhindert immerhin Zeitreisen und Kausalitätsparadoxa.

--

Abseits der Antriebstechnologie gibt es natürlich auch diverse Unterschiede zu heute.
Weit fortgeschritten sind die Werkstoffe, vor allem auf Kohlenstoffbasis. Strukturmaterial aus Supercarbonen (CNT, DLC) ist federleicht und dabei extrem stabil. Ein Personenfahrzeug von der Größe eines heutigen Autos würde nur etwa 1/4 desselben wiegen.
Analog: ein Lifter mit einem Haupttank in der Größe des Space Shuttle External Tanks hätte ein Leergewicht von etwa 65 Tonnen, und könnte über 150 Tonnen in den Orbit wuchten.

In Sachen Elektronik (oder bis dahin vielleicht eher: Optronik) gehe ich beim momentanen Wasserstand davon aus, dass Moore's Law noch ein paar Jahrzehnte gilt, ehe der Zuwachs an Rechenleistung dann so langsam mal auspegelt. Für Redshift heisst das, dass handelsübliche Alltagselektronik locker einige 1000mal so leistungsstark ist wie die heutige. Entsprechend durchtechnisiert ist das alles. Anstelle von Smartphone und Notebook sind kleine Implantate gerückt, die z.B. Informationen direkt ins Auge einspiegeln, als Endpunkt der Evolution von Google Glasses.
Es gibt zwar keine echten, starken KIs, aber Computer können praktisch _alles_ -- was man ihnen aufträgt.
Das bedeutet allerdings auch, dass die Raumfahrt kein "seat of the pants" Feeling mehr erlaubt -- im Wesentlichen sagt man dem Computer, wo man hinwill, und er kümmert sich um den Rest. Da das im Wesentlichen heute schon so geht, ist ein Rückschritt in der Zukunft (hin zu mehr Handbetrieb) leider unglaubwürdig.

Einzige Alternative, die ich mir vorstellen kann, wäre: FTL-Sprünge sind ganz schlecht für Halbleiter. Die Strahlung im Hyperraum grillt alle Chips, blabla. Sternenschiffe können daher keine modernen Computer mitführen. Lediglich Elektronenröhren sind unempfindlich -- aber Röhrencomputer sind groß, schwer und langsam, darum müssen Sternenschiffe mit sehr wenig Rechenpower auskommen, und es käme mehr auf die Skills der Raumfahrer an.
Dies würde das Setting im Weltall deutlich in Richtung Rocketpunk verschieben, aber ganz unproblematisch ist das natürlich nicht:
- dies würde bedeuten, dass es auch auf sämtlichen extrasolaren Kolonien nur maximal Röhrenrechner geben kann; schließlich dürfen auch deaktivierte Chips den Sprung nicht überleben, sonst wäre es ja gar kein Hindernis.
- auch die Implantate dürften nicht funktionieren, was ich etwas schade fände.
- vor allem würde ich erwarten, dass bis dahin sowieso längst optische Chips die elektronischen abgelöst haben dürften, und diese wiederum sollten eigentlich robuster sein, würde ich erwarten. Soweit ich gelesen habe, sind optische Chips eh schon um die Ecke.
- dazu kommt noch das Dilemma, das ausgerechnet die Raumfahrer, die ja per se technikbegeistert sein sollten, auf den Stand vor 1950 eingefroren werden, während die daheimgebliebenen Schafe auf der Erde jedes Jahr die neuesten Sperenzchen aus der Optronik-Welt ausprobieren dürfen.
- und selbst wenn man das alles in Kauf nimmt -- wirkt das nicht wahnsinnig konstruiert?

Im Moment bin ich fast geneigt, das Setting zu splitten: in eine "futurologische" bzw. "plausible Midfuture" Version mit fortschrittlichen Computern, und eine "Rocketpunk" Version mit Röhrenrechnern. Ist aber nur so ein Gedanke.

Der Unterschied wäre halt folgender:
Der Kontrollraum eines Rocketpunk-Schiffes sähe ungefähr aus wie bei Star Trek TOS oder Buck Rogers, mit Röhrenbildschirmen, großen blinkenden Kästen (die Computer) und Kippschaltern, womöglich sogar gläsernen Tafeln auf die man die Bahnen der Planeten und Schiffe mit einem Stift einzeichnet.
Der Kontrollraum eines Midfuture-Schiffes hingegen könnte den Anschein einer transparenten Sphäre erwecken, da sämtliche Oberflächen ein einziges großes Display darstellen, sodass man mitten im All zu schweben scheint während man dem Bordcomputer über Implantat-Uplink die Befehle gibt.
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Eulenspiegel

  • Gast
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #383 am: 22.03.2013 | 19:03 »
Ich würde zweiteres bevorzugen.

Grund: Rocketpunk gibt es schon Dutzende.
Aber ein wirklich futuristisches Setting, in der auch die Kommandozentrale durchtechnisiert ist, gibt es eigentlich kaum.

Offline Gasbow

  • Experienced
  • ***
  • Beiträge: 372
  • Username: Gasbow
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #384 am: 22.03.2013 | 22:16 »
Reicht für die Bordelektrik eines Schiffes nicht eine ganz konventionelle Energiequelle? z.b. Brennstoffzellen.
Oder brauchen die Schiffe für irgendwas ausser dem Antrieb noch viel Energie?

Ich finde die Rocketpunk Idee zwar an sich schön, aber zu deinem ja sehr auf plausibilität bedachten Hard SciFi Setting eher unpassend.

Wenn du nicht nur die Energietechnik und Raumschiffe so rigoros durchdenken möchtest brauchst du auch noch etwas mehr Erklärung dafür, warum die Rechenleistung weiter so fortgeschritten ist.
Weiter alle 18 Monate die Transistordichte auf einem Halbleiterchip verdoppeln geht nämlich keine paar Jahrzehnte mehr.
Zu sagen die Lösung ist, dass die Computer Optotronisch arbeiten ist etwa, wie zu sagen, die Lösung für die Frage wie Raumschiffe angetrieben werden ist: "Nuklear!" ;)

Was machen Menschen als Raumfahrer bei dir was nicht die Automatisierung übernimmt?

Offline Dark_Tigger

  • Schüler des Brennpunkts.
  • Legend
  • *******
  • Beiträge: 4.255
  • Username: Dark_Tigger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #385 am: 22.03.2013 | 23:00 »
Zitat
Der Kontrollraum eines Midfuture-Schiffes hingegen könnte den Anschein einer transparenten Sphäre erwecken, da sämtliche Oberflächen ein einziges großes Display darstellen, sodass man mitten im All zu schweben scheint während man dem Bordcomputer über Implantat-Uplink die Befehle gibt.
Ich würde ja eher die Version aus dem Nightdawn Zyklus vorschlagen:
Displays auf der Brücke gibt es gar nicht mehr weil durch Implantate unnötig.

Was für heutige Menschen ein ziemlich verstörendes Bild ergeben dürfte wenn sie die Brücke betreten:
Ein absolut kahler Raum, dadrinnen vier bis fünf Andruckliegen, auf denen Leute festgeschnallt sind, und so aussehen als wären sie gerade in einer heftigen REM Phase.  ;D


(Klicke zum Anzeigen/Verstecken)
« Letzte Änderung: 22.03.2013 | 23:03 von Dark_Tigger »
Zitat
Noli Timere Messorem
Im Gedenken an einen großen Schrifftsteller

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #386 am: 23.03.2013 | 00:37 »
Reicht für die Bordelektrik eines Schiffes nicht eine ganz konventionelle Energiequelle? z.b. Brennstoffzellen.
Oder brauchen die Schiffe für irgendwas ausser dem Antrieb noch viel Energie?

Für die Bordelektrik an sich würden Brennstoffzellen oder RTGs reichen, aber damit ist es ja nicht getan. Man wird erstmal einen Haufen Strom brauchen, um das Magnetfeld für die Fusion aufzubauen. Außerdem soll ja auch eine gewisse Marge für Bordbewaffnung vorhanden sein. Die Schiffe sollen zwar nur leicht bewaffnet sein, in erster Linie mit Point-Defense coilguns zur Abwehr von Meteoriten und so. Da muss man schon so 20-100MW pro Geschütz einplanen.
Der Witz ist ja, für die Radiatoren hab ich schon ein schönes Konzept -- wie bereits in diesem Thread vorgestellt, Segel aus Kohlefasern, die von Adern durchzogen sind, durch die das Kühlmittel gepumpt wird. Auf die Weise können so etwa 100kW pro m² Segelfläche abgestrahlt werden, mit Luft nach oben bei kurzzeitigen Leistungsspitzen.
Aber wie diese Energie erzeugt wird, wenn nicht durch katalysierten Protonenzerfall, da bin ich jetzt wieder am knabbern.

Zitat
Ich finde die Rocketpunk Idee zwar an sich schön, aber zu deinem ja sehr auf plausibilität bedachten Hard SciFi Setting eher unpassend.

Ja, das sehe ich im Wesentlichen genauso. Werde wohl hier definitiv bei der Hightech bleiben, und dann wie gesagt vielleicht ein Parallelsetting mit Rocketpunk-Stimmung erstellen.

Zitat
Wenn du nicht nur die Energietechnik und Raumschiffe so rigoros durchdenken möchtest brauchst du auch noch etwas mehr Erklärung dafür, warum die Rechenleistung weiter so fortgeschritten ist.
Weiter alle 18 Monate die Transistordichte auf einem Halbleiterchip verdoppeln geht nämlich keine paar Jahrzehnte mehr.

Das hatten wir neulich schonmal in nem anderen Thread. Die aktuellen Prognosen sagen die Fortführung von Moore bis etwa 2029 voraus. Allein bis dahin stehen also noch ca. 10 Zyklen an. 2^10 sind 1024. Also kann man demnach schonmal mit Faktor 1000 rechnen, allein was die Schalterdichte angeht. Und dann ist es ja nicht gesagt, dass es dann überhaupt nicht mehr weitergeht -- ich habe das so aufgefasst, dass dann halt der Fortschritt langsamer vorangeht, bis endgültig Ende der Fahnenstange ist. Was natürlich bei Siliziumbasierten Chips irgendwann der Fall sein wird, weil ein physikalisches Limit erreicht ist.
Aber wie gesagt: selbst wenn das schon 2030 sein sollte, UND es dann keine Nachfolgetechnologie gibt, die da weitermacht wo das Silizium aufhört, kann man trotzdem locker Faktor 1000 rechnen.

Zitat
Was machen Menschen als Raumfahrer bei dir was nicht die Automatisierung übernimmt?

Die Automaten bedienen. Und auf Handbetrieb umsteigen wenn die Technik mal nicht so will. Freilich kommen die Schiffe da mit sehr kleinen Besatzungen aus. Z.B. 1x Astrogator, 1x Maschinist, 1x Funker (Elektronik und Komm.), und 1 Kapitän der die Ansagen macht.
Vor allem aber halt Pläne schmieden und taktische Entscheidungen treffen.

Displays auf der Brücke gibt es gar nicht mehr weil durch Implantate unnötig.
Ein absolut kahler Raum, dadrinnen vier bis fünf Andruckliegen, auf denen Leute festgeschnallt sind, und so aussehen als wären sie gerade in einer heftigen REM Phase.  ;D

Das klingt für mich STINKlangweilig! :p
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Dark_Tigger

  • Schüler des Brennpunkts.
  • Legend
  • *******
  • Beiträge: 4.255
  • Username: Dark_Tigger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #387 am: 23.03.2013 | 01:08 »
DAS ist ja nur was das ungeschützte Auge sieht. Ein Raumfahrer in deinem Setting dürfte ja sowieso nicht ohne soviel Augemnted Reality kram am Körper rumspringen das es eh egal ist ob der Raum weiß getüncht, oder mit Neonschildern gepflastert ist.
« Letzte Änderung: 23.03.2013 | 01:16 von Dark_Tigger »
Zitat
Noli Timere Messorem
Im Gedenken an einen großen Schrifftsteller

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #388 am: 23.03.2013 | 02:10 »
Naja, eigentlich wollte ich es mit dem Implantatkram und AR auch nicht so dermaßen übertreiben.
Wiewohl schon was dafür spricht, die Simulation gezielt den Spacern einzuspielen -- dürfte Ressourcen sparen, wenn man nicht über 100m² Display einbauen und betreiben muss.
Wie dem auch sei, es geht hier auch um Ästhetik der Darstellung -- und die seh ich nicht in einem tristen grauen Raum mit vier bewusstlosen Deckern in der Matrix.

Nebenbei bemerkt braucht man hier auch keine Beschleunigungsliegen -- bei diesem Techlevel werden Raumschiffe (keine Lifter) sowieso kaum dauerhaft an 0,1G kratzen, meist weniger, und werden niemals längere Zeit über 1G hinauskommen. Kurz, es reichen bequeme, schwankbare Sessel, in denen man unter Mikroschwerkraft seinen Dienst verrichten kann.
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #389 am: 24.03.2013 | 12:35 »
Noch ein paar Nachträge:

1. nochmal zur Elektronikfrage. Wenn ich da so pessimistische Aussagen höre, dass es nicht mehr lange so weitergeht mit der Verbesserung, denke ich unweigerlich daran, dass das schon vor 20 Jahren der damalige örtliche Computerhändler auch schon gesagt hat. Also wenn's nach dem gegangen wäre, wäre 1997 Schluss gewesen mit dem Fortschritt.

Oder wie in den 70ern Professor Frinks prognostizierte:
Innerhalb von hundert Jahren werden Computer doppelt so schnell sein, zehntausendmal größer und so teuer, dass sich nur die fünf reichsten Könige Europas einen leisten können.

Weiter oben habe ich ja prognostiziert, dass die Computer noch mindestens um Faktor 1000 aufgebohrt werden. Zum Vergleich, das entspricht in etwa dem gleichen Faktor wie eine heute aktuelle CPU gegenüber einem 486er. Passt doch.

2. Und noch ein paar Sätze zum Thema Bewaffnung: wie schon gesagt, sollen die Schiffe nur maximal leicht bewaffnet sein, um das Setting nicht zu einem lanchestrischen Wettrüsten verkommen zu lassen. Schwere Waffen werden gar nicht produziert -- dies auch mit der Absicht, den irgendwann anstehenden ersten Unabhängigkeitskrieg mit improvisierten Waffen und Tricks führen zu lassen.
Langstreckenschiffe sind zuweilen mit 1-2 Coilguns ausgestattet, die in erster Linie der Abwehr von Meteoriten dienen, aber auch zur Abschreckung von Raumpiraten nützlich sind.
Andere Schiffe sind vielleicht mit Bergbaulasern ausgestattet. Sollte sich der Mißbrauch von Lasern als Waffen andeuten, können die Schiffe mit reflektierenden Oberflächen beschichtet werden, und Laser so weitgehend ineffektiv machen.
Mit ein Grund für die geringe Bewaffnung ist rein technischer Natur: die o.g. Waffen benötigen Strom, Stromerzeugung erzeugt Abwärme, und Abwärme ist bekanntlich schwer loszuwerden im Weltraum.
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Chaos

  • Legend
  • *******
  • Demokrator auf Lebenszeit
  • Beiträge: 4.028
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Chaos
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #390 am: 24.03.2013 | 17:37 »
Noch ein paar Nachträge:

1. nochmal zur Elektronikfrage. Wenn ich da so pessimistische Aussagen höre, dass es nicht mehr lange so weitergeht mit der Verbesserung, denke ich unweigerlich daran, dass das schon vor 20 Jahren der damalige örtliche Computerhändler auch schon gesagt hat. Also wenn's nach dem gegangen wäre, wäre 1997 Schluss gewesen mit dem Fortschritt.

Oder wie in den 70ern Professor Frinks prognostizierte:
Innerhalb von hundert Jahren werden Computer doppelt so schnell sein, zehntausendmal größer und so teuer, dass sich nur die fünf reichsten Könige Europas einen leisten können.

Weiter oben habe ich ja prognostiziert, dass die Computer noch mindestens um Faktor 1000 aufgebohrt werden. Zum Vergleich, das entspricht in etwa dem gleichen Faktor wie eine heute aktuelle CPU gegenüber einem 486er. Passt doch.

Kleine Quengelei: Mein 486er damals hatte 133 MHz, mein derzeitiger Laptop hat ca. 2,5 GHz, also ca. 20-fach schneller, nicht 1000-fach. Was du beschreibst, klingt eher wie der Sprung vom C-64 zu heutigen Computern.

Zitat
2. Und noch ein paar Sätze zum Thema Bewaffnung: wie schon gesagt, sollen die Schiffe nur maximal leicht bewaffnet sein, um das Setting nicht zu einem lanchestrischen Wettrüsten verkommen zu lassen. Schwere Waffen werden gar nicht produziert -- dies auch mit der Absicht, den irgendwann anstehenden ersten Unabhängigkeitskrieg mit improvisierten Waffen und Tricks führen zu lassen.
Langstreckenschiffe sind zuweilen mit 1-2 Coilguns ausgestattet, die in erster Linie der Abwehr von Meteoriten dienen, aber auch zur Abschreckung von Raumpiraten nützlich sind.
Andere Schiffe sind vielleicht mit Bergbaulasern ausgestattet. Sollte sich der Mißbrauch von Lasern als Waffen andeuten, können die Schiffe mit reflektierenden Oberflächen beschichtet werden, und Laser so weitgehend ineffektiv machen.

Das liefe darauf hinaus, dass, wer zuerst einen Treffer landet, schon so gut wie gewonnen hat... ein wenig wie 1.-Stufe-D&D-Charaktere.  ;)

Man würde also alles daran setzen, möglichst nahe ans Ziel heranzukommen, bevor die Feindseligkeiten losgehen, und dann überraschend möglichst viele Schüsse in möglichst kurzer Zeit abzugeben. Tarnung im Sinne von Unsichtbarkeit ("Stealth") im Weltaum gibt´s ja nicht, dafür wohl einen Riesenkatalog an Tricks, nicht wie das auszusehen, was man ist, um möglichst nah ans Ziel zu kommen beziehungsweise das Ziel möglichst nah an sich heranzulocken.

Zitat
Mit ein Grund für die geringe Bewaffnung ist rein technischer Natur: die o.g. Waffen benötigen Strom, Stromerzeugung erzeugt Abwärme, und Abwärme ist bekanntlich schwer loszuwerden im Weltraum.

Ich sehe da einen Trend in Richtung Raketen - die produzieren ihre Abwärme erst, nachdem sie nicht mehr im Schiff sind, und sind damit nicht mehr dessen Abwärmeproblem.
Unordnung = Datenschutz
Was ich nicht finde, das findet auch kein Anderer!

Offline Dark_Tigger

  • Schüler des Brennpunkts.
  • Legend
  • *******
  • Beiträge: 4.255
  • Username: Dark_Tigger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #391 am: 24.03.2013 | 17:55 »
Kleine Quengelei: Mein 486er damals hatte 133 MHz, mein derzeitiger Laptop hat ca. 2,5 GHz, also ca. 20-fach schneller, nicht 1000-fach. Was du beschreibst, klingt eher wie der Sprung vom C-64 zu heutigen Computern.
Naja 2,5 GHz aber pro Kern, die CPU von meinem Läppi hat 4 davon. Und ich könnte mir durchaus auch einen Laptop kaufen der noch mehr Leistung bringt, wenn ich das Geld dafür in die Hand nehmen wollen würde.

Zitat
Ich sehe da einen Trend in Richtung Raketen - die produzieren ihre Abwärme erst, nachdem sie nicht mehr im Schiff sind, und sind damit nicht mehr dessen Abwärmeproblem.
Und da sind wir wieder bei Laser gg Raketen. ;D
Raketen haben halt das Problem das du nur wenige davon mitführen kann, und die "leichter" abzuschießen sind wärend sei auf dem Weg sind.
Zitat
Noli Timere Messorem
Im Gedenken an einen großen Schrifftsteller

Offline Gasbow

  • Experienced
  • ***
  • Beiträge: 372
  • Username: Gasbow
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #392 am: 24.03.2013 | 18:37 »
Zur Rechenleistung:
Hz sind da nicht wirklich eine sinnvolle Maßeinheit, die geben nur an wie schnell der Processor getaktet ist.
In verarbeiteten Anweisungen pro Sekunde hat sich die Leistung seit einem Intel Pentium 1994 zu einem  Intel Core i7 Extreme Edition 3960X (Hex core), knapp vertausendfacht.
http://en.wikipedia.org/wiki/Instructions_per_second

Ich halte auch eine vertausendfachung der Leistung für keineswegs zu hoch gerechnet.
Wenn du "ein paar mehr" Jahrzente Moore's Law ansetzt kommst du ja auf viel höhere Zahlen.
Nur wenn man das in ein Setting einbaut, sollte man halt eine Erklärung dafür haben.
1000 Fach mehr Leistung in 50 Jahren, sagt ja im Prinzip, dass Moores Law sein Ende gefunden hat, da kann man auch fröhlich mit Silizium weiter machen.

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #393 am: 24.03.2013 | 19:36 »
Computer:

Intels aktuelle Roadmap sieht eine Verfeinerung des Fertigungsprozesses bis Ende dieses Jahrzehnts auf 10nm vor, und hält sogar 7 oder gar 5nm für denkbar, bevor Silizium an seine Grenzen stößt (hab ich erst heute gelesen; bis dato dachte ich, 10nm sei aus physikalischen Gründen Schluss. Aber man soll nie den Erfindungsreichtum der Menschen unterschätzen).
Moore's Law sagt nichts über die Taktung aus sondern über die Transistorendichte. Wenn überhaupt, müsste man Takt * Schaltungen rechnen, um einen ungefähren Anhaltspunkt für die Rechenleistung zu bekommen, wenn man diesbezüglich keinerlei Daten hat. Ein heutiger Prozessor hat 1000mal mehr Transistoren als ein 486er und läuft mit etwa der 500fachen Taktfrequenz (die hatten meist zwischen 33 und 100MHz) --> das ergäbe einen theoretischen Faktor von einer halben Million!
Allerdings glaube ich tatsächlich nicht, dass sich die Taktfrequenz nochmal so extrem steigert; da kämen wir ja bald in den Terahertzbereich. Aber das ist auch nur ein Bauchgefühl und ich könnte damit total falsch liegen, obwohl sich da in den letzten ~8 Jahren nicht mehr viel getan hat.

Wir reden hier auch nicht von der tatsächlich auf die Straße gebrachten Rechenleistung; dazu wären die Anweisungen pro Sekunde ein genauerer Benchmark, aber das lässt sich ja schwerlich auf Prozessoren projizieren, die es noch nichtmal auf dem Reißbrett gibt.

Und wie gesagt wird ja durchaus erwartet, dass Silizium schlicht abgelöst wird, wenn da das Ende der Fahnenstange erreicht ist. Denkbar wäre wie gesagt optische Chips - d.h. Informationsübertragung durch Photonen statt Elektronen - oder wahlweise Graphen, in dem sich Elektronen verhalten als hätten sie keine Masse. Oder was ganz anderes.

--

Waffen:

Das liefe darauf hinaus, dass, wer zuerst einen Treffer landet, schon so gut wie gewonnen hat... ein wenig wie 1.-Stufe-D&D-Charaktere.  ;)

Hä? Ganz im Gegenteil! Leichte Waffen sollen One-Hit Kills bedeuten? Wie um Himmels willen kommst du darauf?
Da musst du dich wohl verlesen haben. Sinn und Zweck der Leichte-Waffen-Doktrin ist ja gerade, dass die Kämpfe _nicht_ in ein "wer zuerst schießt, gewinnt" degenerieren.
- Laser lassen sich bis in niedrige UV-Frequenzen durch reflektierende Oberflächen negieren; die Frequenz wiederum ist durch die Baugröße begrenzt.
- Raketen können von Point Defense, also v.a. Coilguns abgepflückt werden;
- Coilguns wiederum haben eine geringe effektive Reichweite und relativ wenig Durchschlag, da auch hier die Projektilgeschwindigkeit begrenzt ist (und zwar nicht durch die Baugröße, sondern durch die Temperaturtoleranz der Projektile, wie ich mir gerade ins Gedächtnis rufe.)

Andererseits haben interplanetare bzw Sternenschiffe immer eine starke Frontpanzerung, deren Dicke sich nach ihrer typischen delta-V richtet, da sie Frontaltreffer von Mikrometeoriten in voller Fahrt standhalten müssen. Wir reden hier von relativen Geschwindigkeiten um 2-300km/s. Im Vergleich dazu kommt eine normal große Coilgun vielleicht auf 10-15km/s.

--> man muss sich in der Tat einiges einfallen lassen, um einem Gegner/Opfer gefährlich werden zu können. Das ist auch genau so beabsichtigt.
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Chaos

  • Legend
  • *******
  • Demokrator auf Lebenszeit
  • Beiträge: 4.028
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Chaos
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #394 am: 24.03.2013 | 23:02 »
Waffen:

Hä? Ganz im Gegenteil! Leichte Waffen sollen One-Hit Kills bedeuten? Wie um Himmels willen kommst du darauf?
Da musst du dich wohl verlesen haben. Sinn und Zweck der Leichte-Waffen-Doktrin ist ja gerade, dass die Kämpfe _nicht_ in ein "wer zuerst schießt, gewinnt" degenerieren.
- Laser lassen sich bis in niedrige UV-Frequenzen durch reflektierende Oberflächen negieren; die Frequenz wiederum ist durch die Baugröße begrenzt.
- Raketen können von Point Defense, also v.a. Coilguns abgepflückt werden;
- Coilguns wiederum haben eine geringe effektive Reichweite und relativ wenig Durchschlag, da auch hier die Projektilgeschwindigkeit begrenzt ist (und zwar nicht durch die Baugröße, sondern durch die Temperaturtoleranz der Projektile, wie ich mir gerade ins Gedächtnis rufe.)

Andererseits haben interplanetare bzw Sternenschiffe immer eine starke Frontpanzerung, deren Dicke sich nach ihrer typischen delta-V richtet, da sie Frontaltreffer von Mikrometeoriten in voller Fahrt standhalten müssen. Wir reden hier von relativen Geschwindigkeiten um 2-300km/s. Im Vergleich dazu kommt eine normal große Coilgun vielleicht auf 10-15km/s.

--> man muss sich in der Tat einiges einfallen lassen, um einem Gegner/Opfer gefährlich werden zu können. Das ist auch genau so beabsichtigt.

Okay, da habe ich wohl falsch gedacht. Ich bin automatisch von Zivilschiffen ausgegangen, die relativ leicht gebaut sich und entsprechend nicht viel aushalten, wo also jeder ordentliche Treffer auch ordentlich Löcher schlägt. Mea culpa... ignorier einfach, was ich geschrieben habe.
Unordnung = Datenschutz
Was ich nicht finde, das findet auch kein Anderer!

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #395 am: 25.03.2013 | 04:18 »
Gut, die Info mit der Frontpanzerung war zwar vor längerer Zeit schonmal da, aber natürlich kennt der Normaluser nicht den ganzen Thread auswendig. ;) Wie gesagt ist das Vorhandensein dieser Panzerung eigentlich notwendig und logisch, bedingt durch die hohe Reisegeschwindigkeit der Schiffe.

Übrigens ist das auch ganz interessant auszurechnen, wie dick diese Panzerung sein muss. Da sie vornehmlich gegen Impaktoren helfen muss, baut man sie am besten als Verbund- oder Schottpanzerung. Im Weltraumbereich haben wir sowas schon in Form von Whipple-Shields, die aber nur gegen Mikrometeoriten mit bis zu ca. 15km/s schützen müssen. Die Idee ist: der Kiesel kommt angeflogen, durchschlägt eine dünne äußere Schicht, wodurch bereits so viel Energie frei wird, dass der MM platzt. Die "Explosion" breitet sich entsprechend kegelförmig aus und verteilt so die Energie über eine wesentlich größere Fläche. Umso größer, je weiter der Abstand zwischen Whippleschild und Kernhülle ist.
Immerhin hat bereits ein 1g-Bröckchen bei "schlappen" 10km/s eine Energie von 50kJ -- das entspricht vermutlich so grob einem Schuss aus einer 20mm-Kanone.
Bei 250km/s hingegen hat dasselbe Kieselchen schon eine kinetische Energie von ca. 30MJ, das ist etwa das Dreifache eines Leo2-Schusses. Da ist also ohne Schottpanzerung nichts zu wollen. Aber wenn die äußere Schicht den Impaktor platzen lässt, und dann mit sagen wir mal 20cm Abstand die eigentliche Hülle den Blast abfängt, verteilt sich die Energie auf etwa rund 25kJ/cm² - und das lässt sich schon durch wenige cm Panzerung ganz gut abfangen.
Coilgun-Geschosse können zwar meinetwegen so konstruiert sein, dass sie sich nicht so leicht zerlegen - aber sie sind dann auch nur wenige Gramm schwer und werden mit einer relativen Geschwindigkeit von 10-15km/s auftreffen, sodass es schwer sein dürfte, damit durch eine meteoritensichere Frontpanzerung durchzukommen.

Ein Kriegsschiff müsste dagegen rundum starke Panzerung aufweisen, sowie weitaus stärkere Bordwaffen, und um diese Bordwaffen zu betreiben entsprechende Energiesysteme und Abwärmemanagement. Das sind erstens nicht zu unterschätzende technische Schwierigkeiten, zweitens wäre so ein Trumm auch teuer im Unterhalt, kann sich aber im Gegensatz zu einem Frachter nicht selbst bezahlt machen. Schlußendlich wären den Dimensionen von Kriegsschiffen sowieso enge Schranken gesetzt, wenn sie sprungfähig sein sollen -- weil ich ja festgelegt habe, dass es eine Massenobergrenze für Hyperraumsprünge gibt (im Bereich von ca. 3000 Tonnen).
Dies sind also alles so Gründe, warum es zumindest in der Settinggegenwart keine dedizierten Kriegsschiffe gibt.
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat

Offline Dark_Tigger

  • Schüler des Brennpunkts.
  • Legend
  • *******
  • Beiträge: 4.255
  • Username: Dark_Tigger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #396 am: 25.03.2013 | 09:14 »
Coilgun-Geschosse können zwar meinetwegen so konstruiert sein, dass sie sich nicht so leicht zerlegen - aber sie sind dann auch nur wenige Gramm schwer und werden mit einer relativen Geschwindigkeit von 10-15km/s auftreffen, sodass es schwer sein dürfte, damit durch eine meteoritensichere Frontpanzerung durchzukommen.
Könnte man die Geschosse nicht so abfeuern das sie im kurzen abstand hintereinander einschlagen, so dass das zweite das Loch vom ersten nutzt?
Und wäre es nicht Sinnvoller bei Coilgun (heißt magnetischen Geschossen) mit Magnetfeldern für die Ablenkung zu arbeiten?
Zitat
Noli Timere Messorem
Im Gedenken an einen großen Schrifftsteller

Offline Yerho

  • Konifere
  • Legend
  • *******
  • Inselschrat im Exil
  • Beiträge: 7.690
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Yerho
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #397 am: 25.03.2013 | 10:25 »
Könnte man die Geschosse nicht so abfeuern das sie im kurzen abstand hintereinander einschlagen, so dass das zweite das Loch vom ersten nutzt?

Angesichts der Entfernungen und Geschwindigkeiten müssten die Geschosse schon verdammt schnell aufeinander folgen, um auch nur annähernd die selbe Stelle zu treffen.

Zitat
Und wäre es nicht Sinnvoller bei Coilgun (heißt magnetischen Geschossen) mit Magnetfeldern für die Ablenkung zu arbeiten?

An sich schon, nur gibt es dabei eine massive Diskrepanz: Die Geschosse werden ein einem Magnetkanal über mehrere in Reihe geschaltete Felder beschleunigt. Diese Energie behält das Geschoss im Vakuum 1:1 bei. Ein Magnetschild müsste also so stark sein, dass er zig Geschosse auf etlichen Vektoren über ein diffuses Magnetfeld abbremst. Der Energieaufwand für so ein Feld wäre astronomisch und ich könnte gerade nicht einmal mit Sicherheit sagen, ob ein induziertes Feld dieser Stärke nicht mehr Schäden am Schiff (speziell an dessen Elektronik) abrichtet als die Geschosse.

Außerdem: Bei induktiven Coilguns sind die Geschosse selbst nicht magnetisch und selbst bei der ferromagnetischen Variante gäbe es sicher Mittel und Wege, Geschosse zu verwenden, die lediglich ferromagnetische Hüllen haben, während ihr Kern aus Materialien mit waffentechnischem Mehrwert (abereichertes Uran, Wolfram ...) besteht.

Ich verweise übrigens noch einmal auf die Variante, dass Weltraumgefechte nicht wie Seekriege bis zum frühen 20. Jahrhunderts geführt werden müssen. Wenn es mehr darum geht, unter dem Radar zu bleiben und beim Gegner Treffer zu landen, möglichst ohne sich selbst preiszugeben, wäre Gewicht von Panzerung kein Argument gegen die Existenz von Kriegsschiffen. Heutige Über- und Unterwasserschiffe setzen bekanntlich auch nicht auf Panzerung, sondern auf passiven und aktiven Ortungsschutz und Abwehr feindlicher Geschosse, während gleichzeitig überwiegend Lenkgeschosse eingesetzt werden. Draufholzen, bis der andere kaputt ist, gab's das letzte Mal im 2. Weltkrieg - und selbst dort nur deshalb, weil man noch maritime Altbestände verwertete.
I never wanted to know / Never wanted to see
I wasted my time / 'till time wasted me
Never wanted to go / Always wanted to stay
'cause the person I am / Are the parts that I play ...
(Savatage: Believe)

Offline Dark_Tigger

  • Schüler des Brennpunkts.
  • Legend
  • *******
  • Beiträge: 4.255
  • Username: Dark_Tigger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #398 am: 25.03.2013 | 11:04 »
Zitat
An sich schon, nur gibt es dabei eine massive Diskrepanz: Die Geschosse werden ein einem Magnetkanal über mehrere in Reihe geschaltete Felder beschleunigt. Diese Energie behält das Geschoss im Vakuum 1:1 bei. Ein Magnetschild müsste also so stark sein, dass er zig Geschosse auf etlichen Vektoren über ein diffuses Magnetfeld abbremst. Der Energieaufwand für so ein Feld wäre astronomisch und ich könnte gerade nicht einmal mit Sicherheit sagen, ob ein induziertes Feld dieser Stärke nicht mehr Schäden am Schiff (speziell an dessen Elektronik) abrichtet als die Geschosse.
Es ging mir auch weniger um das Abbremsen als darum das Geschoss um ein paar Grad abzulengen. Dürfte (bei der Entfernung und Geschwindigkeit ;)) ja schon reichen damit es das Schiff gar nicht mehr trifft.
Zitat
Noli Timere Messorem
Im Gedenken an einen großen Schrifftsteller

Offline Feuersänger

  • Orcjäger
  • Moderator
  • Titan
  • *****
  • Deadly and Absurdly Handsome
  • Beiträge: 33.639
  • Geschlecht: Männlich
  • Username: Feuersänger
Re: [SF: Redshift] Schiffsdesign und Technologie
« Antwort #399 am: 25.03.2013 | 13:30 »
Außerdem: Bei induktiven Coilguns sind die Geschosse selbst nicht magnetisch und selbst bei der ferromagnetischen Variante gäbe es sicher Mittel und Wege, Geschosse zu verwenden, die lediglich ferromagnetische Hüllen haben, während ihr Kern aus Materialien mit waffentechnischem Mehrwert (abereichertes Uran, Wolfram ...) besteht.

Ich musste erstmal wieder nachvollziehen, was ich damals zu Coilguns recherchiert hatte, weil ich laut meinem Spreadsheet (zur Berechnung von Geschwindigkeit und Kadenz) offenbar von dichten Kernen und Hüllen mit niedriger Dichte ausgegangen bin. Der Punkt ist, dass die Hüllen supraleitend sein müssen, um auf interessante Werte zu kommen. Aber alle Supraleiter verlieren diese Eigenschaft, wenn sie warm werden, und beim Durchlaufen der Induktionsspulen werden sie auf jeden Fall wärmer.
Gesetzt den Fall, die Coilgun hat 98% Wirkungsgrad (realistisch), und von den 2% Abwärme gehen wiederum 2% auf das Projektil über (Schätzwert), und die Projektilhülle kann einen Temperaturunterschied von soundsoviel K vertragen. Daraus und aus der Masse und Wärmekapazität ergibt sich die Wärmetoleranz des Geschosses in Joule, und entsprechend die mögliche Geschossgeschwindigkeit.

Ein bißchen witzig ist daran, dass die Stärke des Magnetfelds "nur" die Baugröße beeinflusst, und die Leistung des Systems nur die Kadenz. Die einzige Möglichkeit, Projektile schneller zu machen ist, ihnen mehr Wärmetoleranz mitzugeben. "Mehr Power" bringt in dieser Hinsicht gar nichts. Theoretisch. In der Praxis wird die Baugröße dennoch der entscheidende Faktor sein.

Man würde jedenfalls idealerweise die Coilgun so konstruieren wollen, dass das Projektil exakt beim Verlassen der Mündung so aufgeheizt ist, dass es die Superkonduktivität verliert. Würde man da allerdings alles ausreizen, was die Supraleiter hergeben (die ja schon heute relativ warm werden dürfen), würde man eine mehrere Kilometer (!) lange Kanone benötigen. Das ist natürlich unpraktisch. Man wird also wohl eher möglichst billige Supraleiter verwenden und diese nur hauchdünn auftragen, weil man bereits mit 1K Temperaturunterschied eine Menge bewegen kann, im Wortsinn.

Um nun zu Tiggers Idee zu kommen: wenn das Geschoss nicht ferromagnetisch ist, lässt es sich auch nicht ablenken. Was in der Tat ein gutes Argument gegen ferromagnetische Geschosse ist. ;)

Man könnte allerdings verschiedene Munitionstypen verwenden, die sich v.a. im Material des Projektils unterscheiden. Beispielsweise Kupfer für hohe Geschwindigkeit, Blei für große Wucht bei niedrigstem Preis, Wolfram oder Uran für maximale Penetration.

Zitat
Ich verweise übrigens noch einmal auf die Variante, dass Weltraumgefechte nicht wie Seekriege bis zum frühen 20. Jahrhunderts geführt werden müssen. Wenn es mehr darum geht, unter dem Radar zu bleiben und beim Gegner Treffer zu landen, möglichst ohne sich selbst preiszugeben, wäre Gewicht von Panzerung kein Argument gegen die Existenz von Kriegsschiffen. Heutige Über- und Unterwasserschiffe setzen bekanntlich auch nicht auf Panzerung, sondern auf passiven und aktiven Ortungsschutz und Abwehr feindlicher Geschosse, während gleichzeitig überwiegend Lenkgeschosse eingesetzt werden.

Da haben wir aber wieder das Problem, dass der Weltraum keinen Horizont hat und kein Unterwasser und es kein Stealth gibt. Lenkwaffen auf große Distanzen sind nur ein gefundenes Fressen für die Point Defense. Natürlich wäre es erfolgversprechend, sich unter falscher Flagge an sein Ziel anzupirschen und dann einen Überraschungsangriff zu führen -- aber das andere Schiff sieht dich ja die ganze Zeit annähern und wird sich schon seinen Teil denken, _warum_ du ihm jetzt unbedingt so nah auf die Pelle rücken willst. Die meisten Kriegslisten funktionieren halt nur ein oder wenige Male, ehe sie ausgelutscht sind. Dafür lohnt es sich nicht, auf dieser Prämisse eine Raummarine zu bauen. Diese Aufgaben können umgerüstete zivile Schiffe genauso gut erledigen, wenn nicht besser.

Die üblichen SF-Consim-Szenarien hingegen, die alles nur in Hinsicht auf militärische Effektivität ausloten, und irgendwie davon ausgehen dass beliebig hohe Budgets zur Verfügung stehen, devolvieren immer wieder zum gleichen "Bigger Hammer" Szenario. Größere Schiffe tragen größere Kanonen mit höherer Reichweite (v.a. Laser mit höherer Frequenz und stärkerer Bündelung) und haben dickere Panzerung, und können alle kleineren Schiffe abpflücken bevor diese ihnen gefährlich werden können. Es gewinnt immer die Seite mit der größeren Feuerkraft, quasi ein ideales Lanchester-Modell.
Der :T:-Sprachführer: Rollenspieler-Jargon

Zitat von: ErikErikson
Thor lootet nicht.

"I blame WotC for brainwashing us into thinking that +2 damage per attack is acceptable for a fighter, while wizards can get away with stopping time and gating in solars."

Kleine Rechtschreibhilfe: Galerie, Standard, tolerant, "seit bei Zeit", tot/Tod, Stegreif, Rückgrat