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Thermonukleare Fusion mit einem magnetisierten Target

15.05.2023

Eine revolutionäre Idee einer Gruppe von Wissenschaftlern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) könnte die Raumfahrt revolutionieren, indem sie die Leistung künftiger Weltraummissionen um das Hundertfache steigert. Die Idee besteht darin, eine Art Kernfusion namens magnetisierte Zielfusion zu nutzen, um das Raumschiff anzutreiben.

Derzeit sind die meisten Weltraummissionen auf chemische Raketen angewiesen, deren Treibstoffmenge begrenzt ist. Das bedeutet, dass Missionen in den Weltraum, etwa zum Mars oder darüber hinaus, Jahre dauern können und große Mengen Treibstoff erfordern. Der neue Vorschlag zielt darauf ab, dieses Problem zu lösen, indem die Fusion magnetisierter Targets genutzt wird, um eine praktisch unbegrenzte Energiequelle bereitzustellen.

Die thermonukleare Fusion an magnetisierten Zielen ist eine Art Kernfusion, bei der das Zielplasma mithilfe von Magnetfeldern komprimiert und erhitzt wird. Dieser Prozess erzeugt einen Energiestoß, der zum Antrieb des Raumfahrzeugs genutzt werden kann. MIT-Wissenschaftler schlagen vor, einen kompakten Fusionsreaktor zu nutzen, um die für diesen Prozess benötigte Energie zu erzeugen.

Der kompakte Fusionsreaktor arbeitet mit einer Kombination aus leistungsstarken Magneten und Lasern, um eine kleine Menge Plasma zu erhitzen und zu komprimieren. Dadurch würde eine Miniaturversion des Sterns entstehen, die später einen Energiestoß freisetzen würde, der zum Antrieb der Raumsonde genutzt werden könnte.

Einer der Hauptvorteile der Nutzung der Kernfusion mit magnetisierten Zielen für die Raumfahrt besteht darin, dass sie es Raumfahrzeugen ermöglicht, sich viel schneller fortzubewegen, als es die derzeitige Technologie zulässt. Dies bedeutet, dass Missionen, die Jahre dauern, in Monaten oder sogar Wochen abgeschlossen werden können. Da die Treibstoffquelle praktisch unbegrenzt ist, wären außerdem keine kostspieligen Betankungsvorgänge erforderlich, was die Kosten der Raumfahrt erheblich senken würde.

Indem wir die Fusion auf magnetisierte Ziele nutzen, um praktisch unbegrenzten Schub zu liefern, könnten wir die Möglichkeit eröffnen, den Weltraum auf eine noch nie dagewesene Weise zu erkunden. Mit fortgesetzter Forschung und Entwicklung könnte diese Idee Wirklichkeit werden und eine völlig neue Ära der Weltraumforschung einleiten.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Die Erde hat einen anderen Satelliten 21.06.2016

Wir sind es gewohnt, den Mond als den einzigen natürlichen Satelliten der Erde zu betrachten, aber das Gravitationsfeld unseres Planeten ist in der Lage, vorübergehend vorbeiziehende Asteroiden einzufangen und sie zu temporären Satelliten zu machen.

Der Asteroid 2016 HO3 wurde erstmals am 27. April 2016 vom Asteroidenbeobachtungsteleskop Pan-STARRS 1 (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) auf dem Vulkan Haleakala (Maui, Hawaii) beobachtet. Dieses System ermöglicht die Erkennung von 99 % der Asteroiden, die größer als 300 m sind und die Erdumlaufbahn kreuzen.

Astronomen des Jet Propulsion Laboratory in Pasadena (Kalifornien, USA) stellten nach einer Analyse der Umlaufbahn des gefundenen Asteroiden fest, dass er sich gleichzeitig mit der Bewegung um die Sonne auch um die Erde dreht. Der Asteroid ist weit genug entfernt, um als echter Satellit unseres Planeten angesehen zu werden, weshalb er als Quasi-Satellit bezeichnet wurde.

Vor mehr als 10 Jahren beobachteten Astronomen den Asteroiden 2003 YN107 für einige Zeit mit einem ähnlichen Bahnmuster, aber seitdem hat er die erdnahe Region des Weltraums bereits verlassen. Der neue Asteroid ist viel sicherer gefangen. Berechnungen zeigen, dass 2016 HO3 fast ein Jahrhundert lang ein stabiler Quasi-Satellit der Erde sein wird und noch viele weitere Jahrhunderte ein Begleiter der Erde bleiben wird.

Bei seiner jährlichen Bewegung mit der Erde um die Sonne ist der Asteroid 2016 HO3 etwa die Hälfte der Zeit näher an der Sonne als die Erde und zieht vor unserem Planeten vorbei, und etwa die Hälfte der Zeit weiter und dahinter. Seine Umlaufbahn ist leicht geneigt zur Ebene der Erdumlaufbahn, sodass er einmal im Jahr über ihr auftaucht und dann unter ihr abtaucht. Diese "Froschsprünge" werden Hunderte von Jahren dauern.

Auch die Umlaufbahn des Asteroiden um die Erde vollführt eine langsame Hin- und Herbewegung mit einem Zeitraum von mehreren Jahrzehnten. Seine Schleifen driften ein wenig voraus oder hinterher, nicht weit weg, aber auch nicht nah genug. Die maximale Entfernung beträgt etwa das 100-fache der Entfernung von der Erde zum Mond (etwa 40 Millionen km). An seinem erdnächsten Punkt der Umlaufbahn befindet sich der Asteroid etwa 38-mal weiter entfernt als der Mond (etwa 15 Millionen km). In der bildlichen Ausdrucksweise eines der Forscher scheint dieser kleine Asteroid mit der Erde zu tanzen.

Die Größe des gefundenen Asteroiden ist noch nicht endgültig geklärt, aber er scheint größer als 40 Meter und kleiner als 100 Meter zu sein.

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