Marsbasis, een concept uit 1956 en nu
Ontwerper en planetoloog Pascal Lee verbeterde een schets van een Marsbasis uit 1956 met de kennis van nu. Er zijn nogal wat verschillen…
…Zoekresultaten voor: ruimtevaart
De toekomst van transport: vier nieuwe ontwikkelingen
Vier revoluties in transport vinden tussen 2015 en 2025 plaats, stelt futuroloog en ruimtevaartondernemer Peter Diamandis. Geen science-fiction, maar technische ontwikkelingen die op dit moment al aan het doorbreken zijn.
Zelfrijdende voertuigen
Het zal u als lezer van Visionair niet ontgaan zijn. Zelfrijdende auto’s komen er aan in de toekomst van transport en reizen. De gevestigde autofabrikanten en nieuwkomers als Google, Apple en Tesla zijn als bezetenen technici bij elkaar aan het wegkopen. Elke groep probeert koortsachtig om de eerste zelfrijdende auto op de markt te brengen. Een veel genoemde streefdatum is het jaar 2020. Volgens het Amerikaanse onderzoeksbureau IHS zullen rond 2035 zeker 54 miljoen autonome voertuigen op de wegen rondrijden. Een te verwachten effect is dat het aantal verkeersongelukken drastisch zal gaan dalen. Op dit moment veroorzaken verkeersongelukken in de wereld 1,2 miljoen doden per jaar. Evenveel als bijvoorbeeld het aantal doden in de Golfoorlogen. Verreweg de grootste veroorzaker van verkeersongelukken is menselijk falen. Het uitschakelen van de menselijke factor zal dit cijfer drastisch doen dalen, al zijn de eerste resultaten niet bemoedigend: ongeveer een op de twaalf autonome voertuigen van Google was in een halfjaar betrokken bij een botsing, zes maal zo hoog als het gemiddelde per 100.000 rijkilometers in de VS. Vergeet echter niet, dat de computertechniek heel wat sneller verbetert dan de rijvaardigheden van de gemiddelde automobilist.
Ook passen er tot acht maal zoveel autonome voertuigen op een gegeven verkeersnet, als door mensen bestuurde voertuigen omdat de reactiesnelheden van autonome voertuigen veel hoger zijn. Dit betekent dat er veel minder wegen nodig zijn dan nu, wat de steden weer ademruimte zou geven.
Op dit moment is ongeveer een kwart van de broeikasgassen en een kwart van het totale Amerikaanse energieverbruik te wijten aan persoonlijk transport. Op zich besparen autonome voertuigen geen brandstof, maar Diamandis noemt dit toch als punt. Mogelijk omdat autonome voertuigen zonder problemen langdurig opgeladen kunnen worden, zonder ongeduldige bestuurder. Een autonoom voertuig zou bijvoorbeeld ’s nachts of tijdens werktijden naar een laadpunt kunnen rijden.
Ook besparen autonome voertuigen veel geld, stelt Diamandis. Dit, omdat ze gedeeld bezit zijn en de lagere hoeveelheid ongelukken, parkeerkosten en het lagere gewicht van elektrische auto’s de kosten zullen laten dalen tot tien procent van nu. Gesprekken met autobezitters die ik over dit onderwerp had, laten echter duidelijk blijken dat ze het erg prettig vinden om een auto tot hun beschikking te hebben als het hun uitkomt. Bij calamiteiten worden uiteraard alle autonome voertuigen snel weggegrist. Op je eigen autootje kan je altijd rekenen. Voor mensen zonder rijbewijs zijn autonome voertuigen dan weer een droom die uitkomt. Een ander voordeel van huurvoertuigen is dat voertuigen naar wens kunnen worden gehuurd. Het is niet nodig bijvoorbeeld een logge kampeerwagen te gebruiken om boodschappen mee te doen.
Hyperloop
Elon Musk, binnengelopen met PayPal en stichter van ruimtevaartbedrijf SpaceX en elektrische autogigant Tesla, ontwikkelde een krachtig nieuw vervoermiddel dat de sterke punten van vliegtuig en trein combineert. Geërgerd door de extreem hoge aanbestedingsprijs voor een hoge-snelheidstrein tussen Los Angeles en San Francisco van $69 miljard, bedacht hij de Hyperloop, die hetzelfde kunstje -en beter- verricht voor slechts een tiende van deze hoeveelheid dollars. De hyperloop is een bijna vacuüm gezogen buis, waarin een trein met snelheden boven de 1200 km per uur op een soort luchtkussen reist. Als er in Europa hyperloops zouden worden gelegd, zou je bijvoorbeeld in een half uur naar Parijs of Londen kunnen, in een klein uur naar Berlijn en in drie uur naar Athene.
De hyperloop is veel zuiniger dan een vliegtuig of hogesnelheidstrein. Dit omdat er bijna geen luchtweerstand is. Ook gaat versnellen en vertragen met magneetremmen die bijna 100% van de energie toevoeren en kunnen terugwinnen. Check voor een snelle indruk bovenstaande video.
Musk werkte zijn plannen uit in dit rapport, een aanrader als u het naadje van de kous wilt weten.
Lang bleef de hyperloop een droom, maar nu komt het werkelijk van de grond. Hyperloop Technologies heeft een aantal zwaargewichten, waaronder Diamandis zelf, geldmannetjes en Obama’s campagnemanager in het stuurcomité zitten en (volgens Diamandis) enkele begaafde ingenieurs ingehuurd.
Vliegende auto’s en ander persoonlijk luchtvervoer
Drones zijn nog maar het begin. De echte doorbraak komt als er betaalbare vliegende auto’s, jetpacks en andere persoonlijke luchttransportmiddelen komen. Vliegende auto’s en jetpacks zijn schoolvoorbeelden van science fiction voorspellingen die niet uitkwamen. Diamandis denkt dat ze nu eindelijk van science fiction, science fact worden door de opkomst van drie convergerende technologieën: batterijen met hoge energiedichtheid, autonome navigatie met GPS en lichte, extreem sterke materialen. X Prize wil een ‘Transporter XPRIZE’ uitloven om dit persoonlijke luchtvervoer werkelijkheid te laten worden. Wat Diamandis voor ogen heeft is een soort uit de kluiten gewassen quadcopter drone, of luchttaxi, die u als passagier oppikt, naar een vlieghoogte van 160 m brengt, naar de bestemming die de passagier mondeling geeft.
Een vliegende elektrische autofabrikant, Zee Aero, wordt door Google gesponsord, zo gaan de geruchten. Het vliegtuigje van Zee Aero, dat over een groot aantal propellors beschikt, zou in staat zijn, op een ruime parkeerplek op te stijgen en te landen. Hiermee zou de droom van een vliegende boodschappenauto inderdaad dichtbij komen.
Een ander ontwerp is de Volocopter van bedrijf e-volo. Een elektrische helicopter voor twee passagiers met achttien rotors. Voor dichtbevolkte steden zijn deze vliegtuigjes een uitkomst (al blijft ook in drie dimensies ruimte een schaars goed, dus zullen er wel vliegroutes worden verplicht gesteld). Diamandis ziet de meeste mogelijkheden voor deze vliegtuigjes in moeilijk begaanbare gebieden met nauwelijks wegen, zoals in Afrika, of wat dat betreft, in Nepal. Zo zou je de aanleg van wegen kunnen overslaan. Ik ben hier persoonlijk wat sceptischer. Zelfs met benzine als brandstof, wat een hogere energiedichtheid kent dan zelfs de beste elektrische batterij, is de actieradius van kleine helikoptertjes klein, hooguit een paar kilometer. Zoals bij de zeer lichte, minimalistische Gen H-1, die maar 70 kg weegt, met een zeer lichte piloot, haal je met pijn en moeite honderd. Alleen als je gebruik kan maken van een nucleaire batterij, of een (theoretisch mogelijke, maar praktisch nog niet uitvoerbare) batterij die fotonen op kan slaan, kan je de actieradius vergroten tot honderden of zelfs duizenden kilometers.
Telepresence robots en virtuele werelden
Maar wat als je niet eens meer van je plaats hoeft te komen? Van een afstand van honderden, of zelfs duizenden, kilometers communiceren kunnen we al meer dan een eeuw. Duizenden jaren zelfs, als we de Afrikaanse tamtam meerekenen.
Op dit moment wordt er heel veel moeite gedaan voor het heen en weer slepen van menselijke lichamen. Alleen in de Verenogde Staten al 310 miljard dollar per jaar. Eigenlijk is dat helemaal niet handig, zoals iedereen die reist door vele tijdzones en barre luchthavens, waar je een uiltje probeert te knappen op oncomfortabele kuipstoeltjes, je kan vertellen. Waar het om gaat is de informatie. Diamandis zelf is een enthousiast gebruiker van telepresence robots. Dat zijn robots die de bewegingen van een mens zelfs op grote afstand, bijvoorbeeld duizenden kilometers, overbrengen. Diamandis werkt bij vier bedrijven en organisaties: Singularity University (Mountain View, bij San Francisco), XPRIZE (Los Angeles), Human Longevity Inc. (San Diego, bij de Mexicaanse grens) en Planetary Resources (Seattle, tegen de Canadese grens). Deze liggen in het meest extreme geval (San Diego en Seattle) duizenden kilometers van elkaar. Hij kan nu zonder problemen alle vier bezoeken in een dag, door gebruik te maken van telepresence robots. Met als bijkomend voordeel dat de robot met zijn razendsnelle sensoren alle lichaamstaal van de gesprekspartner kan opnemen, en eerdere gesprekken kan terughalen. Dat geeft uiteraard enorme voordelen bij onderhandelingen, zowel qua tijdswinst als qua inschatten van de gesprekspartner.
Een andere optie is een virtuele wereld op te zetten. Virtuele werelden, zoals Second Life, zijn nu nog vrij houterig, maar met de krachtige computers in de toekomst zullen ervaringen in een virtuele wereld levensecht lijken. Zodra je dan je VR-bril opzet, ben je echt in een andere wereld, waar je mensen van over de hele wereld kan ontmoeten. Dit zonder dat je door de douane heen moet, met vernederende fouilleringen of een röntgencheck.
Kortom: reizen zal heel anders worden dan nu. Of we nu gaan reizen met hyperloop, via een jetpack, in een robotauto of alleen in de virtuele wereld, wat ooit science fiction was, zal nu voor een groot deel science fact worden.
De zes akeligste exoplaneten, volgens NASA
Vind je ruimtevaart maar helemaal niets? Wil je voor geen goud onze veilige aardkloot verlaten? Goed nieuws uit onverwachte hoek. NASA heeft in 2020 ter ere van Halloween lijstje gemaakt van de zes akeligste exoplaneten. Onthoud dit lijstje goed. Als er weer een vervelende vriend van je over ruimtekolonisatie begint, bijvoorbeeld omdat hij veel te veel op visionair.nl rondkijkt, heb jij dit lijstje met knetter goeie argumenten paraat om vooral niet de ruimte in te gaan en hem of haar voor een voor altijd de mond te snoeren. Zo, dat zal m leren.
Zo is er de koolzwarte gasreus TRES 2B. Deze gasreus, die ongeveer zo groot als Jupiter is, absorbeert maar liefst 98% van alle licht. Oftewel, zwarter dan houtskool. En dat is nog niet alles. Deze planeet staat ook vlakbij de ster, waardoor het niet alleen erg donker, maar met meer dan 1000° ook erg heet is. Kortom een ideaal plekje voor de hel. Maar daar zijn ook andere sterke kandidaten voor.
Bijvoorbeeld de superaarde 55 Cancri E, die ongeveer acht keer zo zwaar is als de aarde. Want deze staat zeer dicht bij de ster, waardoor de temperatuur aan de dagkant de 2000° overschrijdt. Een planeet dus waar de oppervlakte uit lava bestaat. Maar het is nog maar het begin. In onderstaande video staan er nog veel meer.
Bijvoorbeeld de exoplaneet Kepler 70 bij, waarvan het oppervlak heter is dan dat van de zon. En wat dacht je van een planeet die rond een pulsar draait? Of waar je met dodelijke glasscherven wordt bekogeld?
Bron
Cubesat: Satelliet van een kilo
Groot hoeft niet altijd beter te zijn. Een dwergsatelliet kan vaak dezelfde wetenschappelijke experimenten uitvoeren als een honderden kilo’s wegend monster, maart is veel goedkoper te lanceren en te bouwen. Ook voor kleinere landen en organisaties komt ruimtevaart zo dichtbij. Geen wonder dat CubeSat en vergelijkbare dwergsatellieten een doorslaand succes zijn.
Het voordeel van minisatellieten
Ruimtevaart is duur en kost erg veel brandstof. Een kilogram massa in een baan om de aarde brengen kost al gauw tientallen kilogram brandstof en rakettrappen. Gewichtsbesparing is daarom extreem belangrijk in de ruimtevaart. Een ander gevolg is dat een enkele lancering heel veel geld kost, tussen de veertig en de vierhonderd miljoen euro.
Geen wonder dat na wordt gedacht over manieren om slimmer met beperkte hulpbronnen om te gaan. In plaats van jarenlang te lobbyen bij een politieke suikeroom (die door nog veel meer lobbygroepen met meer geld en invloed dan jijzelf wordt bewerkt) is het uiteraard productiever om je experiment zo op te zetten dat het ook an boord van en zeer kleine compacte satelliet uitgevoerd kan worden, dachten enkele studenten aan de technische universiteit van Californië en de universiteit Stanford. Ze bedachten de ruimtevaartequivalent van de zeecontainer: de CubeSat, een kubus van 10x10x10 cm met een inhoud van precies een liter en een maximale massa van 1,33 kg.
Lancering Cubesat voor onder de zestigduizend euro
Arianespace verkoopt bijvoorbeeld lanceerslots voor de Ariane V raket voor rond de honderd miljoen euro. Hiervoor kan er acht ton gewicht in een baan om de aarde worden gebracht. Stel dat die acht ton in wordt genomen door zesduizend minisatellietjes, dan dalen de lanceerkosten per satelliet tot nog geen zeventienduizend euro. Wil je geen grafsteen, maar is je laatste wens dat een dwergsatelliet op zonne-energie alle hits van, zeg, Marco Borsato ten gehore brengt tot hij door een stukje ruimtepuin weg wordt gegraasd of onderzoeken hoe de geraniumstek van je tante zich ontwikkelt onder gewichtloze omstandigheden? Het is nu mogelijk. Er zijn ook grotere slots leverbaar voor experimenten die niet genoeg hebben aan tien centimeter: 2U en 3U, die respectievelijk 20x10x10 cm en 30x10x10 cm groot zijn.
Wat de kosten nog meer drukt is dat CubeSats gebruik maken van standaard leverbare onderdelen en geen gebruik hoeven te maken van de spreekwoordelijk dure ruimtevaarttechniek van bedrijven als Boeing en McDonnell Douglas. Dit brengt ruimtevaart ook voor kleine of arme landen en kleinere organisaties binnen bereik. Diverse universiteiten, waaronder die van Delft, en diverse groepen studenten van over de hele wereld hebben al kleine onderzoekssatellieten gelanceerd.De Delftse Delfi-4 satelliet is de vierde Nederlandse satelliet in de ruimte.
Hopelijk komt er nu ook een dergelijk systeem om microsatellieten af te leveren op de maan of Mars. Een op afstand bestuurbaar robotje dat met levensgrote letters in het maanstof “Marie, wil je met me trouwen?” schrijft is natuurlijk het unieke huwelijksaanzoek…
Galactisch GPS systeem ontdekt
Overal in het bekende deel van de Melkweg kunnen ruimtevaarders in principe hun positie bepalen tot op vijf kilometer precies. Pulsars, de resten van uitgebrande sterren, blijken een onvermoede kwaliteit te hebben als gids.
Pulsars
Onderzoekers van het Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in het Duitse Garching hebben een methode ontwikkeld om de positie in de ruimte zeer precies te bepalen, waarbij gebruik wordt gemaakt van röntgenstraling van pulsars.
Deze dichte overblijfselen van geëxplodeerde sterren draaien extreem snel, waardoor hun straling als relatief smalle bundel over het heelal wordt verspreid. Pulsars draaien zo stipt dat ze atoomklokken evenaren.
Vijf kilometer nauwkeurig
Kortom: uitstekend te gebruiken als interstellair GPS systeem, aldus het team. Als een ruimtevaartuig de middelen aan boord heeft om de pulsen te detecteren, kan deze hun aankomsttijd vergelijken met de tijd die voorspeld is op de referentielokatie. Dit zou het ruimtevaartuig in staat stellen overal in de Melkweg waar de pulsars bekend zijn, het grootste deel, de positie tot op vijf kilometer nauwkeurig te bepalen. Als we ooit iets als hyperdrive uitvinden, zou de positie na de sprong exact bekend zijn.
Ter vergelijking: bereikten we relatief dezelfde nauwkeurigheid met het huidige GPS systeem, dan zouden we op aarde tot ongeveer een atoomdikte nauwkeurig kunnen navigeren. Wel moeten ingenieurs dan röntgentelescopen flink verkleinen, tot minder dan een honderdste van de tegenwoordige grootte.
Bemande missie naar Mars
Prof. Werner Becker van het Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik is ervan overtuigd dat zijn navigatiesysteem erg handig is missies naar andere planeten en wellicht voor een bemande missie naar Mars. High-performance systemen zijn dan een absolute must, zeker als de mensheid zich op een dag op zal maken voor een reis naar een andere ster.
Bron:
Dead stars to guide spacecrafts, BBC, 2012
How interstellar beacons could help future spacecraft find their way across the universe, MPE News, 2012
Interplanetaire Snelweg: ruimtereizen zonder energie
Erg snel gaat reizen via het Interplanetair Transport Netwerk niet, maar daar staat dan tegenover, dat er bijna geen energie nodig is om vracht van de ene planeet naar de andere te vervoeren. Is de Interplanetaire Snelweg de oplossing om de duizenden miljarden tonnen metalen in de asteroïdengordel te ontginnen?
Weinig massa, maar wel makkelijk te ontginnen
Erg veel materiaal bevindt zich niet in de asteroïdengordel: ongeveer vier procent van de massa van de Maan. De voornaamste reden dat ruimtemijnbouwbedrijven-in-spé toch likkebaardend naar de asteroïdengordel kijken is dat de metaalconcentratie in bepaalde brokken extreem hoog is en de metalen ook gemakkelijk te bereiken zijn.
Mercurius, bijvoorbeeld, bestaat voor bijna de helft uit massief metaal, maar om bij dit metaal te komen moeten mijnbouwers door duizenden kilometers rots heen boren. Dat hoeft bij asteroïden niet: de meeste zijn kleiner dan een kilometer en zouden dus in hun geheel verwerkt kunnen worden. Ook zijn veel asteroïden losjes samenhangende groepjes stenen, ‘rubble piles’, wat mijnbouw nog veel eenvoudiger zou maken.
Het transportprobleem
Het voornaamste probleem is en blijft de brokken metaal met zo min mogelijk energie richting aarde te vervoeren. Raketten nemen doorgaans maar een paar procent van hun massa aan nuttige lading mee. De rest is raketbrandstof. Dat is niet voor niets: om bijvoorbeeld de aarde te verlaten moet een projectiel een snelheid bereiken van 11,2 km per seconde. Dat geldt ook voor afdalende raketten: in vrije val branden ze op, of slaan ze te pletter. Ook voor ladingen metaal uit de asteroïdengordel is er dit delta-v probleem: de gordel bevindt zich veel verder van de zon dan de aarde, waardoor ze veel meer potentiële zwaartekrachtsenergie dragen. De ladingen moeten daarom met vele kilometers per seconde afgeremd worden, wat enorm veel brandstof kost. Brandstof die ook weer meegesleept moet worden.
Lagrangepunten
Gelukkig is er goed nieuws. Er blijken complexe, steeds wisselende routes tussen de planeten te bestaan die vrijwel zonder brandstof bereisd kunnen worden. Een essentiële rol in deze brandstofbesparende routes spelen de Lagrangepunten. Dit zijn punten waarop de zwaartekracht van de zon en een planeet (of een planeet en haar maan) elkaar opheffen. De brandstofbesparende routes draaien vaak enkele malen rond de Lagrangepunten, voor een ruimtevaartuig een reis naar een andere bestemming maakt.
NASA maakte al gebruik van het interplanetaire transportnetwerk om de ruimtesonde Genesis monsters van de zonnewind terug naar aarde te laten nemen. Hierbij ging het om een reis in het aarde-maan stelsel, maar in principe kunnen ook ruimtereizen naar Mars of verder via het systeem worden gemaakt. De grap hierbij is tussen de Lagrangepunten heen en weer te reizen. Zo is een snelheid van 13 meter per seconde, die van een snelle wedstrijdfietser, al voldoende om van het lunaire Lagrangepunt 1 (waar de zwaartekracht van aarde en maan elkaar opheffen) naar het zon-aarde Lagrangepunt 3 te reizen (het punt achter de aarde waar de snel zwakker wordende zwaartekracht van de aarde die van de zon evenaart). Dit kost vrijwel geen brandstof.
Een vergelijkbare techniek is te gebruiken om naar bijvoorbeeld Mars of Jupiter te reizen. Wel is hier veel meer delta v nodig dan in deze situatie, maar vooral bij reizen naar JUpitermanen
Verspreidde het leven zich via de Interplanetaire Snelweg?
De lage energie waarmee meteorieten door dit netwerk kunnen reizen, betekent dat het ook een plausibele route vormt voor brokstukken aarde met daarop levende lading om heelhuids en passief de reis naar een andere planeet of maan te kunnen maken. Helaas ook voor rampasteroïden. Het scenario gaat dan als volgt. Bij een inslag door een asteroïde worden ontelbare brokstukken de ruimte in geslingerd. Enkele komen in de buurt van de Lagrangepunten terecht en worden via het Interplanetaire Transportnetwerk met relatief lage snelheid naar de Lagrangepunten van andere planeten of manen gevoerd. Zo zouden fragmenten heelhuids in een voor leven gastvrijere omgeving – bijvoorbeeld op Mars of de ijsmanen Europa en Enceladus – terecht kunnen komen.
Bron
Interplanetary Superhighway Makes Space Travel Simpler, NASA/JPL, 2002
Lagrange and the Interplanetary Superhighway, Plus Maths Magazine (2011)
StarTram: tram naar de sterren
Met een nieuw, visionair plan willen enkele ruimtewetenschappers de ruimte definitef openleggen. De meest uitgebreide versie van Startram kan zelfs mensen voor de kosten van een rond-de-wereld ticket in low earth orbit brengen.
StarTram, een soort rail gun?
Het voorgestelde lanceersysteem Startram werkt niet met raketten of raketbrandstof, maar door elektromagnetische aandrijving. Elektromagneten versnellen een gemagnetiseerde drager op rails en lanceren de lading uiteindelijk in de stratosfeer. Er zijn al veel plannen ontwikkeld voor een magnetische accelerator, zowel in science fiction als op NASA-tekentafels, maar tot nu toe is geen het laboratoriumstadium voorbij gekomen.
Volgens de bedenkers van Startram heeft hun geesteskind wel kans van slagen. Startram maakt gebruik van nu al verkrijgbare technologie en is volgens de bedenkers commercieel haalbaar. Dus zou in principe gebouwd kunnen worden. Een van de ontwikkelaars is dr. James Powell, mede-uitvinder van supergeleidende maglev treinen. Mede-initiatiefnemer dr. George Maise, een ruimtevaartingenieur die hiervoor aan Brookhaven National Laboratories verbonden was, heeft voldoende ervaring om dit idee in praktijk te brengen.
Alleen vracht voor 20, of ook passagiers voor 60 miljard
De bedenkers hebben twee verschillende modellen voorgesteld: een versie die alleen vracht kan vervoeren (Generation 1). Dit model kost ongeveer 20 miljard dollar (plm. 16,3 miljard euro, zeg maar een klein bankreddinkje a la ABN Amro) en tien jaar om te bouwen. Deze versie kan tegen een hoge berg gebouwd.
De krachtiger passagiersversie, Generation 2, zou rond de 60 miljard dollar kosten (plm. 47 miljard euro, een achtste van wat er in Afghanistan doorheen is gedraaid om de Afghanen te “bevrijden” van zichzelf). Deze uitgebreidere versie kan in rond de 20 jaar voltooid worden. De Generation 2 is maar liefst 1609 km lang en reikt tot een hoogte van 20 km in de stratosfeer. De lancering werkt door miljoenen ampères stroom door zowel supergeleidende kabels op de grond, als door een kabel boven de buis te sturen. Deze (in tegengestelde richtingen bewegende) stromen stoten elkaar vervolgens af, waardoor de buis blijft zweven.
Door de enorme lengte kunnen passagiers na een geleidelijke versnelling een snelheid van 9 km/s bereiken zonder door dodelijke g-krachten tot moes te zijn gedrukt. Bij deze enorme snelheden is de luchtweerstand enorm. Vandaar dat de elektromagnetische versnelling plaats vindt in een luchtledige buis.
Enorme kostenbesparing
Beide uitvinders wijzen er op dat lanceren via een Startram-achtig systeem vele malen goedkoper is dan lanceren met een raket. Een kilogram lading in low earth orbit brengen kost nu rond de tienduizend dollar. Met de Startram zou dit slechts vijftig dollar kosten, waarvan slechts een procent energiekosten. Ruimtereizigers naar het internationale ruimtestation ISS kunnen hun ticketkosten drukken van 20 miljoen tot vijfduizend dollar.
Is StarTram een realistisch plan?
Onderzoekers van Sandia National Laboratories hebben het plan doorgerekend, op zoek naar fouten, maar hebben geen ernstige gebreken in de opzet kunnen vinden. De voornaamste technische uitdaging is opschalen van bestaande systemen. Voor zowel de tunnel als de ruimtevaartuigen is een supergeleidende niobium legering nodig, die wordt gekoeld tot 4 kelvin. Dit is zeer koud, deze temperatuur van 4 graden boven het absolute nulpunt komt alleen binnen bereik met het zeer schaarse helium.
Dit plan zou inderdaad de ruimte open kunnen leggen en plannen om asteroïden te ontginnen of andere planeten te koloniseren realistisch maken. Zwakke punten zijn m.i. de zeer sterke magnetische velden die op worden gewekt. Dit kan de vlucht van trekvogels, alsmede de vele andere wezens die gevoelig zijn voor magnetisme, ontregelen. En ook de krankzinnig grote hoeveelheden helium die nodig zullen zijn.
Aan de andere kant, hiermee kunnen we wel dat helium gewoon uit de ruimte halen. Want planeten als Jupiter bestaan er voor een groot deel uit. Wat denken jullie?
Verder lezen
Bron:
Website – StarTram
Waarom-vraag is de belangrijkste vraag denkbaar
Opvoeders kennen het stadium waarin kinderen waarom-vragen. Volgens de meeste persoonlijke communicatie deskundigen is de waarom-vraag ongewenst. Onterecht. Veel, zo niet de meeste van de problemen in onze maatschappij waren voorkómen, als ook volwassenen zich vaker hadden afgevraagd: Waarom zijn we zo stom bezig?
Waarom is de waarom vraag zo belangrijk?
De waarom-vraag is zo belangrijk, omdat dankzij de waarom vraag we buiten ons denkpatroon denken en ons denkraam verbreden. De waarom-vraag dwingt ons om dingen in een breder verband te zien. met andere woorden, de waarom vraag dwingt ons om geestelijk te groeien. Om even buiten de realiteit waarin we leven te stappen en vanaf een afstand te kijken naar de situatie.
Als je rondloopt in een doolhof, is het lastig om de weg naar buiten te vinden. Als er iemand in een uitkijktoren jou aanwijzingen geeft, of als je een drone hebt die je een beeld geeft van het doolhof, kan je gemakkelijk die uitgang vinden.
De waarom-vraag is het equivalent van die uitkijktoren. En hiermee een van de grondslagen van het visionair denken.
Inductie: de waarom-vraag als een van de grondslagen voor het wetenschappelijk en visionair denken
Wetenschapsbeoefening is zowel inductie als deductie. Wetenschappelijke kennis groeit niet alleen door deductie, oftewel afleiden uit onze bestaande kennis, wat er zou kunnen gebeuren en hoe de wereld in elkaar zou kunnen zitten. Wetenschappelijke kennis groeit vooral door inductie, namelijk warme en vervolgens kijken of deze waarnemingen met bestaande kennis wel verklaard kunnen worden. Kortom de waarom-vraag stellen.
In de beroemde episode waarin Isaac Newton onder de appelboom zat, zeg maar, het Boeddha moment van de moderne wetenschap, vroeg hij zich op een gegeven moment af waaróm de appel naar beneden viel. En waarom de maan niet naar beneden viel. Dat zette hem op het spoor van de bekende zwaartekrachtwet van Newton. Met deze wet, die zowel het gedrag van appels als van planeten beschrijft, begon de moderne natuurkunde. We weten nu, dankzij de waarom-vraag van Newton, waarom de maan niet naar beneden valt. Namelijk, omdat de maan een hoge snelheid heeft waardoor de zwaartekracht net genoeg is om de maan af te buigen. En de maan dus altijd, als het ware, blijft vallen naar de aarde.
Het praktische nut van de waarom-vraag
Ook in het dagelijks leven is de waarom-vraag vaak nuttig. Het kan het je bijvoorbeeld als ondernemer helpen om een veel beter product te ontwikkelen, of een gat in de markt te vinden. Waarom zit er een kurk op een fles wijn? Weliswaar is er een hele cultus ontstaan rond het openen van een fles. Op wijn hoort een kruk, vinden connoisseurs. Maar mensen die graag ontspannen een alledaags slobberwijntje willen drinken, willen vooral met gemak een fles kunnen openen. Wat verklaart waarom tegenwoordig wijnflessen van goedkopere merken meestal een schroefdop hebben in plaats van een kurk.
Hoe ‘waarom’ vragen, Elon Musk in staat stelde om ruimtevaart goedkoop te maken
Of om een ander voorbeeld te noemen. Elon Musk stelde zich op een gegeven moment de waarom-vraag: waarom zijn ruimtevluchten zo duur? Hij kwam er achter, dat dat vooral ligt aan de hightech materialen die voor de ruimtevaart worden gebruikt. En dat raketten maar eenmalig worden gebruikt. De bestaande ruimtevaartbedrijven als Arianespace en McDonnell Douglas hadden er natuurlijk niet het minste belang bij om de kosten van ruimtevluchten omlaag te brengen. Zo kost een toilet in een ruimteschip al bijna een miljoen euro. Goed nieuws voor shareholders value.
Ze verdienden hier veel geld aan en doordat ze high tech materialen gebruikten, waren ze in staat om ruimtevaart een exclusief en duur imago te geven. Elon Musk verpestte dit lucratieve verdienmodel flink, door kwalitatief goede, maar veel goedkopere materialen als roestvrij staal te gebruiken. En, ook heel interessant, door ruimtevaartuigen te ontwerpen die je meerdere keren kan gebruiken.
Als gevolg daarvan, en natuurlijk met heel erg veel onderzoek, bracht Musk de kosten van een raketlancering met factor 100 omlaag. Ruimtereizen zijn nog steeds duurder dan, zeg, een retourtje naar Tokio. Maar grootschalige ruimtereizen zijn dankzij het visionaire denken van Musk nu mogelijk. En ook voor kleinere landen als Nederland en België binnen bereik.
Dus als uw kind de waarom vraag speelt waar dat niet in paniek is blij, aan om het antwoord op de rondvraag te vinden. Om de Bergrede van Jezus te parafraseren: zalig zijn zij die de waarom-vraag stellen, want zij helpen de mensheid verder.
Verder lezen
Megaruimteschip China technisch haalbaar?
Ambitie kan de Chinezen niet ontzegd worden. Het Chinese nationale ruimtevaartbureau CNSA heeft vergaande plannen ontwikkeld om een ruimteschip te ontwikkelen van maar liefst meer dan een kilometer lang. Is dit plan voor een megaruimteschip haalbaar en zinnig? En belangrijker: wat zou je kunnen doen met zo’n enorm groot ruimteschip?
Hoe bouw je een megaruimteschip?
Het bouwen van een mega ruimteschip van meer dan een kilometer lang, wat naar verluidt China van plan is, vereist natuurlijk heel veel materiaal. Dat materiaal moet je vanaf de aarde, of een andere bron, naar de plek brengen waar je het in elkaar zet. Dergelijke andere bronnen zijn er op dit moment nog niet want de mijnbouw in de ruimte staat nog in de kinderschoenen.
Dergelijke ruimteschepen zijn veel te groot om ze vanaf aarde te lanceren. Je zult het dus in een omloopbaan rond de aarde in elkaar moeten zetten. Dan kan je bijvoorbeeld denken aan LEO, low earth orbit, of een van de Lagrangepunten tussen de aarde en maan. Voordeel van LEO is dat de lanceerkosten laag zijn en dat het aardmagnetisch veld de arbeiders beschermt tegen kosmische straling.
Dus waarschijnlijk zal China het ruimteschip in low earth orbit assembleren. Maar dat is nog niet alles. Er komen enorme krachten op het megaruimteschip te staan, wat dus zorgvuldig ontwerp vereist. Technisch gezien kan het natuurlijk. Er is immers in de ruimte op geen zwaartekracht. De Chinezen zullen alleen rekening moeten houden met het verdelen van de krachten. Dus ja, dit plan is zeker haalbaar. Hun nieuwe Lange Mars 9 raket kan bij de lancering 140 ton materiaal in low earth orbit brengen
Waarvoor is een megaruimteschip nuttig?
Vergeleken met kleinere schepen heeft een megaruimteschip als voordeel dat je de inhoud veel beter kan beschermen tegen kosmische straling dan in een klein ruimteschip.
Maar zelfs dan is een kilometer groot exorbitant veel. In een ruimteschip met een dergelijke grootte, kan je duizenden mensen tegelijk vervoeren, of zeer grote objecten. Er zijn eigenlijk maar twee dingen waar je dergelijke grote ruimteschepen voor nodig hebt.
Ten eerste, transport van duizenden kolonisten en constructiematerialen voor hun stad naar bijvoorbeeld de Maan of Mars. Maar daarvoor is een kilometer groot ruimteschip niet zo interessant.
De tweede, een permanente ruimtekolonie in de Lagrangepunten of op een asteroïde voor mijnbouw.
Als je een beslissende voorsprong wilt hebben op andere landen om bijvoorbeeld Mars te koloniseren, is het natuurlijk heel slim om meteen een volledige stad neer te kunnen zetten. Dus waarschijnlijk is China niet zozeer het bouwen van een megaruimteschip van plan, maar een ruimtestation. Of een ruimteschip dat dient als thuisbasis voor Chinese astronauten die van de aarde naar Mars reizen.
Voor bepaalde processen waarbij je op aarde met heel veel moeite vacuüm moet zien te creëren, is de ruimte natuurlijk ook ideaal. Denk dan bijvoorbeeld aan de productie van computerchips. De kosten per kilo omgerekend duizenden euro’s, waardoor het interessant wordt om ze in de ruimte te produceren. China wil inderdaad op enorme schaal zonne-energie in de ruimte gaan opwekken. Dit past op zich goed bij deze strategische plannen voor een grootschalige ruimtekolonie.
Steeds minder duur
Op dit moment komt het bouwen van alles dat groter is dan het internationale ruimtestation ISS meer op een peperdure grap. Elke kilo lanceergewicht vergt namelijk een veelvoud aan raketbrandstof. Denk dan al gauw aan ruim 30 kg raketbrandstof per kilo nuttige vracht. En natuurlijk de hoge kosten van de raket zelf. Het goede nieuws is dat de kosten nu flink aan het dalen zijn, vooral dankzij technische innovaties van Elon Musk. Waar eerdere raketten als je kosten van rond de € 10.000 per kilo hadden, zijn die dankzij Musk’s bedrijf SpaceX nu gedaald tot € 2000 per kilo.
Starship, het volgende project van Musk, moet de lanceerkosten tot een tientje per kilo omlaag brengen. Met dergelijke kosten wordt inderdaad het bouwen van grotere ruimteschepen, zoals dit megaruimteschip, haalbaar. Als we uitgaan van een ruimteschip van een kilometer lang dat gebouwd is van koolstofcomposieten om gewicht te besparen, dat zou een dergelijk ruimteschip met enkele honderden miljarden dollar of euro gebouwd kunnen worden. Naar Nederlandse begrippen is dit natuurlijk een belachelijk hoog bedrag, zoveel als wij in Nederland met z’n allen in een jaar verdienen, maar vergeet niet dat China een enorm land is.
Mysterieuze gebeurtenissen met ruimteschepen
Vergeleken met de aarde is de ruimte op onze tijdschaal zeer regelmatig en voorspelbaar. Maar toch gebeuren er ook in de ruimte soms vreemde, onverklaarbare dingen.
Banen van planeten kunnen tot op duizenden jaren vooruit berekend worden. De voetafdrukken van de Apollo astronauten in het fijne stof van het maanoppervlak staan er na een halve eeuw nog steeds in. Toch blijken er in deze in theorie desolate, eindeloze leegte, wel degelijk merkwaardige dingen plaats te hebben gevonden met ruimteschepen en satellieten. Deze ondergingen eerder hetzelfde lot als UFO-waarnemingen, maar nu het Usaanse leger erkent dat deze plaats hebben gevonden, krijgen deze steeds meer aandacht.
Niet alleen het Usaanse leger meldt dus vreemde, onverklaarbare waarnemingen van vliegende objecten. Ook in de ruimte zelf gebeuren er af en toe onverklaarbare dingen. Afgeschreven satellieten die na twintig jaar weer tot leven komen. Meer dan veertig nucleaire explosies, bijvoorbeeld, waar niemand de verantwoordelijkheid voor heeft toegegeven. Vreemde waarnemingen op Venus van zwevende bacterieachtige deeltjes, die op mogelijk leven wijzen. Het meeste kan verklaard worden met een beroep op geheime menselijke, bijvoorbeeld Usaanse of Russische ruimtevaartprojecten. Sommigen vallen in de categorie “onverklaarbaar met de huidige natuurwetenschap”. Die-hard harde SF-schrijver John Michael Godier geeft hieronder een overzicht van tien vreemde, soms ronduit bizarre gebeurtenissen.