Wie funktionieren eigentlich die Starlink Ionenantriebe von SpaceX? - #26

Es klingt wie SciFi: Ionentriebwerke!
Aber tatsächlich sind Ionentriebwerke seit Jahrzehnten erfolgreich in der Raumfahrt im Einsatz. Bisher führten sie ein Nieschendasein. Jetzt stehen sie gerade vor ihrem großen Durchbruch. Nicht nur in den Starlink-Satelliten von SpaceX werden sie eingesetzt, sondern auch in einer Vielzahl von Raumsonden. Diese Episode von Senkrechtstarter erklärt die Funktionsweise von Ionenantrieben.
Quellen:
1. de.wikipedia.org. Ionenantrieb. [Online] de.wikipedia.org/wiki/Ionenan...
2. -. elektrischem_Antrieb. [Online] de.wikipedia.org/wiki/Liste_v...
3. -. Propeller. [Online] de.wikipedia.org/wiki/Propeller
4. -. Rückstoßantrieb. [Online] de.wikipedia.org/wiki/R%C3%BC...
5. -. Sonnensegel_(Raumfahrt). [Online] de.wikipedia.org/wiki/Sonnens...)
6. SpaceX. Starhopper. [Online] • 150 Meter Starhopper Test
7. NASA. Dawn Mission. [Online] solarsystem.nasa.gov/missions...
8. de.wikipedia.org. Ionen. [Online] de.wikipedia.org/wiki/Ion
9. NASA. using-ion-propulsion-to-explore-new-world. [Online] solarsystem.nasa.gov/resource...
10. de.wikipedia.org. Kinetische_Energie_in_der_relativistischen_Mechanik.[Online] de.wikipedia.org/wiki/Kinetis...
11. -. Impuls#Klassische_Mechanik. [Online] de.wikipedia.org/wiki/Impuls#...
12. -. Edelgase. [Online] de.wikipedia.org/wiki/Edelgase
13. -. Ionisierungsenergie. [Online] de.wikipedia.org/wiki/Ionisie...
14. NASA. anatomy-of-an-ion-engine. [Online] solarsystem.nasa.gov/resource...
15. de.wikipedia.org. Teilchenbeschleuniger. [Online] de.wikipedia.org/wiki/Teilche...
16. NASA. dawn overview. [Online] solarsystem.nasa.gov/missions...
17. SpaceX. starlink. [Online] www.starlink.com/
18. en.wikipedia.org. NEXT. [Online] en.wikipedia.org/wiki/NEXT_(i...)
19. NASA. DART. [Online] www.nasa.gov/planetarydefense...
20. ESA. Hera. [Online] • Asteroid Impact Mission
21. en.wikipedia.org. Advanced_Electric_Propulsion_System. [Online] en.wikipedia.org/wiki/Advance...
22. NASA. Artemis Comercial. [Online] • Artemis Announcement: ...
23. de.wikipedia.org. Hallantrieb. [Online] de.wikipedia.org/wiki/Hallant...

[@Keinninja]

Moin, liebe Grüße aus dem Unterricht. Unserer Lehrer arbeitet mit deinem Video ^^

[@karollklein6134]

Schade es stimmt nämlich nicht alles...!

[@vornachname8054]

@@karollklein6134 Was stimmt nicht? Teil doch dein Wissen bitte mit uns :)

[@karollklein6134]

Arme Schüler...!!!

[@karollklein6134]

@@vornachname8054 Nö...!!

[@KniggeWieczorek]

+1 für Schiff- bzw. Propellerreferenz! 😉

[@TecSanento]

Dieses Video wurde mir gerade aus unbekannten Gründen vorgeschlagen... aber da ich deine aktuellen Videos kennen muss ich dir ein ordentliches Kompliment für die verbesserte Qualität geben. Deine Videos sind inzwischen wesentlich hochwertiger produziert :) und man sieht dir auch an, dass du dich mit der Kamera inzwischen wohler fühlst

[@YTUSER583]

Sehr schön erklärt.

[@Igel0508]

Ich hab mir heute gedacht, wie funktionieren eigentlich Ionentriebwerke?? Da kam mir der Gedanke... hat da Mo ev. schon mal was gemacht? UND ZACK-- schon gefunden! Wahnsinn.. Mo, du hast da wirklich schon eine schöne Sammlung von Videos! Top! Bald brauch ich kein Wiki mehr ;-) Beste Grüße! :-)

[@maje804]

Danke für dieses super interessante Video 👍😊

[@flo.s]

..interessant.. hatte mir gestern Abend ein paar Infos über Ionen - Antriebe zusammengegoogelt --- und gerade eben wird mir dieses Video fett auf die Startseite von KZbin gestellt 😄 entweder ist das Zufall, oder der YTAlgo arbeitet mit Suchanfragen zusammen. Auf jeden Fall sehr hilfreiches Video- gut gemacht und gut erklärt 👏👍

[@sciencetastic8856]

Sehr cooles Video! Weiter so :)

[@muimuhadresh3986]

Superthema. Sauber recherchiert. Aber bei deiner Präsentation merkt man stark, dass du ein Skript vorließt. Ist ja auch ok. Aber als Zuschauer habe ich nicht das Gefühl, dass du bei mir bist und mir was erklärst. Danke

[@Marc-jp2ve]

Cooles Video, super erklärt. Das Abo habe ich mir gegönnt :)

[@SENKRECHTSTARTER]

Danke fürs Abo. Freut mich wenn dir meine Videos gefallen. Immer schön senkrecht bleiben (:

[@FrickThomas]

Super erklärt, danke. Da ich gerade über Ionentriebwerke und atomare Antriebe recherchiere, hat es gepasst wie die Faust aufs Auge. Wirklich funny und ein dadaistisches Gesamtkunstwerk sind die phantasievollen Untertitel. ;-)

[@rockb]

Sehr gut erklärt 👍

[@SENKRECHTSTARTER]

Vielen Dank

[@Random_9]

Uff gelernt kanal Endlich mal raumfahrt mit quellenangabe einfach nur geil

[@elrondtomde]

Ich habe mir das Video jetzt erst angesehen. Du hast das Thema und mehr wirklich sehr gut erklärt, alle Achtung. 👍 Man könnte meinen du hättest Physik studiert. Danke für die deine Arbeit und deinem professionellen super Video. 👍 😊

[@KniggeWieczorek]

Besser: Schiffbau hat er studiert!

[@SENKRECHTSTARTER]

Auf dem Papier hab ich auch mal Physik studiert :D

[@b.c.92]

Hallo Mo, zuerst ein schönes Video vielen Dank! Ich habe noch eine Frage dazu, und zwar, weisst du, warum man mit einem elektrischen Raketenantrieb über längere Reisezeit viel höhere delta_v (Geschwindigkeitsinkrement) erreichen kann als mit einem chemischen Raketenantrieb? Weil die chemischen Raketenantriebe haben ja viel höheren Schub als ein elektrischen Raketenantrieb und den Schub habe ich mir immer wie die Leistung eines Motors von einem Auto vorgestellt. Wenn wir bei einem Auto viel Leistung haben, können wir auch höhere Endgeschwindigkeiten erreichen, aber wie geht das beim elektrischen Raumfahrtantrieb? Ich meine bei einem Auto mit wenig Leistung, würde ich auch nicht nach 10 Tagen höhere Geschwindigkeiten erreichen aber bei elektrischen Raumfahrtantrieben geht das iwie und das bringt mich bisschen durcheinander. Viele Grüße

[@klausmitmaus6938]

Auf der Erde musst du ja auch andauernd gegen Reibungsverluste arbeiten, diese entfällt ja im Weltraum fast komplett, weshalb die Autoanalogie nicht funktioniert. Und wie er im Video sagte, kannst du mit Ionenantrieben mit der gleichen Treibstoffmasse deutlich mehr Schub erzeugen, als bei chemischen Antrieben, auch wenn dies länger dauert.

[@schicki3]

Habe ich richtig verstanden, dass das Edelgas im Antrieb verbraucht wird? Welche Mengen werden da so ungefähr benötigt? Nur damit ich ungefähr eine Vorstellung davon habe. Ich kann es grad nicht greifen bzw in Relation zu etwas bekanntem setzen 😅

[@SENKRECHTSTARTER]

Die europäische Smart Sonde wog z.b. 367 kg inklusive 84 kg Xenon als Treibstoff. Immer schön senkrecht bleiben!

[@CUBETechie]

Kann man ionentriebwerke noch stärker machen? Ich habe Mal irgendwo gelesen dass man es mit einem Metallpulver versucht hat und man erreichte einen starken Impuls.

[@twoshots420]

Ich hab jetzt nur nicht ganz verstanden wie elektrische energie beim Ionenantrieb die Lösung ist. Braucht man nicht immer noch ein Edelgas an Bord einer Sonde mit Ionenantrieb, das irgendwann wie jeder Treibstoff ausgeht?

[@SENKRECHTSTARTER]

Ganz genau. Nur sehr wenig bezogen auf den Impuls.

[@twoshots420]

@@SENKRECHTSTARTER Alles klar danke.

[@CUBETechie]

Kennst du eigentlich den Em Drive? Soweit ich das richtig verstanden habe soll es sich um einen Antrieb handeln der mittels Mikrowellen Schub erzeugen soll (ohne Masse Auswurf) und bis heute wissen sie nicht ob es tatsächlich Schub erzeugen konnte oder einfach nur ein Messfehler. Was wenn man Mikrowellen benutzt um ein Gas aufzuheizen und dann entsteht Schub. Möglicherweise? 😯🤔

[@SENKRECHTSTARTER]

Moin Cubetechie, herzlich Willkommen bei Senkrechtstarter (: Ja, den Em Drive kenne ich. Hatte auch schon überlegt eine Folge dazu zu machen. Da es immer noch hochspekulativ ist, ob es funktioniert bzw was gemessen wurde hab ich mich dagegen entschieden. Wenn da mehr fleisch am knochen ist mach ich dazu bestimmt auch mal eine Folge. bezüglich der Mikrowellen schau mal hier: www.daviddarling.info/encyclopedia/M/microwavefusion.html immer schön senkrecht bleiben!

[@ZaindTV]

Sehr schönes Video! :) Abo ist da

[@urswymann8714]

Kannst du die ganzen zahlen (Quellen Angaben) etwas kleiner machen, weil ich bin sehr wahrscheinlich nicht der einzige der die Angaben eher weniger brauchen dann stören sie etwas... #aboniert #geileryt #ehrenmann #werdeerfolgreich! Und mach unbedingt mit live streams twitch und solchen Sachen weiter...

[@selamado4530]

Gibt es eigentlich gesetzte, die besagen, das alle nicht mehr gebrauchten künstlichen sateliten in die erde geflogen oder anderwertig zuerstört werden müssen, um eine zumüllung des erdorbits zu verhindern? Kennt sich da jemd. aus?

[@SENKRECHTSTARTER]

Das ist eine sehr gute Frage! Vielleicht sollte ich dazu ein Video machen. Vielleicht beantwortet folgendes erst mal Deine Frage: techcrunch.com/2020/04/23/fcc-updates-orbital-debris-rules-for-the-first-time-since-2004/

[@selamado4530]

Danke🙃

[@drim_dram1071]

Gibt es auch ein Plasmaantrieb? Und wenn ja,was ist der Unterschied zu einem Ionenantrieb?

[@SENKRECHTSTARTER]

soweit ich weiß nicht (: Ein Plasma ist ja ionisiertes Gas und so wäre das vermutlich doppelt gemoppel.

[@peterhirschoff4935]

Ionen Antrieben kann aber auch der Treibstoff, also das Edelgas, leer gehen, blöd für ganz lange Strecken

[@tobias001]

Gibt es einen Unterschied zwischen dem Sufix -Triebwerk und -Antrieb? Also ist es was anderes, wenn ich sage Ionentriebwerk?

[@Fardragon]

Das nennt man Bahnregelung. Was wir sowieso brauchen ist eine Werft im All um Raumschiffe direkt vor Ort zu bauen, sodass man evtl. Konzepte für den rein interplanetaren Verkehr entwickeln kann, die nicht in der Atmosphäre Flugfähig sein müssen. Außerdem brauchen wir das Lunar Deep Space Gateway, weil man die Rotation um des Mondes um die Erde wie ein Katapult benutzen kann. Der Vorteil wäre, dass ein Raumschiff im lunaren Orbit aufgrund seiner viel höheren relativen Geschwindigkeit im Raum im Verhältnis zur Erdoberfläche, auch viel weniger beschleunigt werden muss, um zum Mars fliegen zu können. Das viel größere Problem sehe ich allerdings beim Abbremsen, aber auch hier kann man sich die Gravitation der Himmelskörper zunutze machen und sich quasi einfangen lassen.

[@CUBETechie]

Was sind denn eigentlich die schnellsten je gebaute Objekte? Ich glaube dass nuklear thermische Triebwerke deutlich mehr Anwendungen finden werden

[@jackmagiv9110]

Sieht irgendwie blöde aus wenn sie so an der Kamera vorbei starren um Text ab zu lesen. Sie sprechen damit nicht uns an!

[@c.h.k.5097]

Gut erklärt aber man sieht wie du den Text abliest, dachte immer du arbeitest dich in die Materie ein ?

[@SENKRECHTSTARTER]

Danke für das Kompliment. Ich arbeitet mich auch in die Themen ein. Jede Episode ist mehrere Tage Recherche + Skriptschreiben. Das könnte ich nicht so kompakt frei vortragen.

[@baharasnaz3525]

👍🏻

[@johnnysteinyrockinger8839]

Was würde denn passieren, wenn man mit dem Ionen-Ausstoß Wasserstoff verbrennt, anstatt den, fast schon sinnfrei, als Antrieb zu nutzen?

[@CUBETechie]

Habe Mal etwas von einem Ionen Antrieb mit einem metallischen Pulver gehört welches einen starken Schub erzeugen soll

[@SaschaReinsch]

Ein herrlicher Tippfehler. Made my day.

[@FrickThomas]

🤣

[@noemim.3272]

Also wenn man nun ein Atom Reaktor nimmt und den in ein Raumschiff baut kann man damit eigentlich unbegrenzt weit fliegen? So im Sinn von Star wars

[@SENKRECHTSTARTER]

im Prinzip ja. wobei auch Kernbrennstoff und die "Stützmasse" irgendwann ausgeht

[@noemim.3272]

@@SENKRECHTSTARTER Das ist klar, das heisst es muss da an der Geschwindigkeit gearbeitet werden, um Ziele zum Auftanken schneller zu erreichen als der Brennstoff der Zellen verbraucht ist.

[@SENKRECHTSTARTER]

Das schöne an der Antriebsform ist, dass man sehr schnell werden kann. Im Weltraum bremst dich ja nichts ab. Wenn du dann irgendwann da bist wo du hin möchtest musst du dann allerdings die hohen Geschwindigkeiten abbauen. Es kann also gut sein, dass du die eine Hälfte des Weges beschleunigst, nur um auf der anderen Hälfte abzubremsen damit du am Ziel langsam genug bist. Frohe Weihnachten und immer schön senkrecht bleiben (:

[@noemim.3272]

@@SENKRECHTSTARTER Danke dir auch frohe Weihnachten. :)

[@urswymann8714]

Mach ein Video zu mars missionen die waren und kommen werden...

[@TheRealGundalf.]

bitte...nicht wahr? ;)

[@lucas6213]

Ist das Edelgas im Tank eines Star-Link Satelliten nicht irgendwann "leer"? Nutzt die ISS auch Ionentriebwerke um ihren Orbit zu kontrollieren? :)

[@SENKRECHTSTARTER]

ja, das Gas ist irgendwann aufgebraucht. Entweder sorgt man vorher dafür, dass die Sats dann mit dem Restgas kontrolliert zum Abstürzen gebracht werden, oder die Atmosphäre erledigt das über die Zeit. Nein, die ISS nutzt konventionelle Antriebe dafür. Meistens die Russischen Progress-Frachter so weit ich weiß. Früher hat das auch das Spaceshuttle gemacht. Immer schön senkrecht bleiben (:

[@lucas6213]

@@SENKRECHTSTARTER Danke für die Antwort! Jetzt wo der Kanal noch so klein ist, schaffst du es noch alle Fragen zu beantworten, das wird sich hoffentlich bald ändern :) Wünsche dir das das Beste!

[@MarcderAtze]

man sieht leider zu doll, dass du vom Telepromter abliest. das sieht komisch aus. Vielleicht mal den text verkleinern oder weiter weg von der Kamera ?

[@equal888]

Impuls ist NICHT Masse * Beschleunigung, sondern Masse * Geschwindigkeit. Kraft = Masse * Beschleunigung ... das hast du im Video zu Raketentreibstoff auch schon falsch formuliert, da dachte ich noch, es sei ein Versprecher.

[@SENKRECHTSTARTER]

Oha, das ist aber ein extrem dummer Fehler. Vielen Dank für den Hinweis!