Gravitationswellen mit meßbarer Stärke erzeugen

[HaraldL]

Wäre es irgendwie möglich, Gravitationswellen mit meßbarer Stärke zu erzeugen? Könnte man die Gravitationsabstrahlung eines hantelförmigen Asteroiden mit 20 km Länge messen, den man zuerst mittels Raketentriebwerken so stark in Rotation versetzt, daß es ihn fast zerreißt? Könnte man die Gravitationswellenabstrahlung messen, wenn man diesen an der Zerreißgrenze rotierenden Asteroiden mittels zahlreicher in ihn vergrabenen Atombomben, die zeitgleich gezündet werden, sprengt?

[Sakslane]

Bei den von LIGO zuerst beobachteten schwarzen Löchern lag die relative Längenänderung der Detektorarme im Bereich von 10⁻²⁵. In die gleiche Größenordnung kommt man, wenn man einen Asteroiden von 10km Durchmesser im Abstand von 1 Mio. km von der Erde mit 100 Hz rotieren lässt. Das dürfte der aber kaum aushalten. Atombomben würden da nicht viel ändern.

[Llewellian]

Vorallem erzeugen Atombomben auf der Oberfläche kaum messbar Schub, sondern einfach nur einen Lichtblitz. Druckwellen enstehen nur wenn ein Gas sich ausdehnt.

Dazu müsste eine Atombombe aber einen Teil des Asteroiden verdampfen und in eine bestimmte Richtung tangential abstrahlen. Dazu müsste man die Atombomben im Asteroiden vergraben und gehärtete Röhren darüber haben, durch welche dann verdampftes Material ausgestossen wird.

In etwa so wie beim Nukleartest Pascal B der Operation Plumbbob... hier hat das supererhitzte Gas von 2 m verdampften Beton einen Gullideckel vermutlich von der Erde weggeschleudert.

http://nuclearweaponarchive.org/Usa/...b.html#PascalB

[basti_79]

Dazu müsste eine Atombombe aber einen Teil des Asteroiden verdampfen und in eine bestimmte Richtung tangential abstrahlen. Dazu müsste man die Atombomben im Asteroiden vergraben und gehärtete Röhren darüber haben, durch welche dann verdampftes Material ausgestossen wird.

Ach wo, ich denke, ein Schacht würde reichen. Im Schacht würde dann (durch Kühlung) der Impuls gerichtet werden, und es wäre auch nicht ganz so schlimm, wenn der Schacht "aufbrennt" zu einem Krater oder dergleichen.

Nehmen wir mal als Beispiel 1566 Icarus. Dessen Masse wird mit etwa 10^12 kg angegeben - also etwa eine Milliarde Tonnen. Eine Atombombe setzt - nehmen wir eine Große - 500 kT TNT-Äquivalent Energie frei. 1 kT entspricht etwa 1.162 GWh, die ganze Bombe damit 581 GWh, rechnen wir mit einer Hälfte Schwund, ergeben sich etwa 300 GWh zur Beschleunigung, das sind 108*10^4 GWs = GJ, geteilt durch 10^12 kg ergibt 1080 m/s Geschwindigkeitsdifferenz.

Voyager 1 hat eine Geschwindigkeitsdifferenz bezüglich der Sonne von 17261 m/s erreicht, während des Marstransfers erreichen Sonden bezüglich der Erde ungefähr ein Zehntel davon. Das heißt, eine ziemlich große Atombombe, optimal in einem Asteroiden vergraben, würde eine Geschwindigkeitsänderung verursachen, die in der richtigen Größenordnung ist. Dieser Antrieb wäre dann allerdings schwer kontrollierbar, und man müsste wahrscheinlich für den Rest der Reise den Kurs korrigieren, um überhaupt noch in die Nähe der Erde zu kommen.

An der Stelle frage ich dann immer: Und dann? Ich zeige auch gerne diese Grafik. Nehmen wir mal an, man hätte einen Asteroiden in einen hohen Erdorbit manövriert (was dann schon für sich eine herausragende technische Leistung darstellen würde - man müsste ihn dann irgendwie abbremsen, und dazu taugt wohl nur die Atmosphäre der Erde).

Nehmen wir darüber hinaus an, der Asteroid würde ganz und gar aus abbauwürdigen Mineralien bestehen. Wie bekommen wir die jetzt auf die Erde? Meiner Meinung nach ist keine Möglichkeit denkbar (ausser der berühmte "Weltraumaufzug" - dessen Machbarkeit keinesfalls bewiesen ist), die billiger wäre, als gleich viel Material in eben diesen Orbit zu schaffen. Und das ist ziemlich teuer.

P.S.: es bleibt natürlich auch die Möglichkeit, dass der Asteroid durch diese Form des Antriebs zerbricht oder zerschmettert wird - der Impuls würde vermutlich zu einem großen Teil in den ersten Sekunden übertragen, und das ist dann schon ein ordentlicher Rums...

[derwestermann]

Zitat von basti_79

rechnen wir mit einer Hälfte Schwund, ergeben sich etwa 300 GWh zur Beschleunigung, das sind 108*10^4 GWs = GJ, geteilt durch 10^12 kg ergibt 1080 m/s Geschwindigkeitsdifferenz.

Aber nur dann, wenn diese Energie auch in weggeschleuderte Materie umgesetzt würde, wie Llewellian bereits anmerkte.
Deswegen ist ja auch "Armageddon" unfug. Ein solcher Brocken, wie von Dir beschrieben, würde bei einer Atombombe vermutlich gar nichts machen, sonst müssten ja hunderte Bergrücken, bei den ganzen unterirdischen Tests, durch die Gegend geflogen sein.

[basti_79]

Zitat von derwestermann

Aber nur dann, wenn diese Energie auch in weggeschleuderte Materie umgesetzt würde, wie Llewellian bereits anmerkte.

Och, das geht schon... Zuerst einmal wird ja Material erwärmt... Wenn das dann Druck aufbaut, und der abgeleitet wird, entsteht halt ein Impuls. Bei Atomtests auf der Erde auch, ggf., aber weil die Erde halt ziemlich schwer ist, passiert da nicht viel. In anderen Worten: dieser weggeschleuderte "Gullideckel" hat sicherlich einen enormen Rückstoss entwickelt.

Darum hatte ich die Energie halbiert. Mit ein bisschen Numerik kann man sicherlich bessere Schätzungen aufstellen.