LEXIFIXION • Besser funken per Impulswellenfront • Fakt oder Fiktion?
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FAKT oder FIKTION?
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Ortungsleitzentrale öffnen Radiosignale im Weltall
Besser funken mit der "Impulswellenfront"?

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1) Die sogenannte "Impulswellenfront" ...
... wird bei Commander Perkins offenbar verwendet, um z.B. Funksprüche von Planet Erde auf den 8. Planeten des Wegasystems zu übertragen. Warum verwendet man in Zukunft denn die Impulswellenfront statt der altbewährten Elektromagnetischen Welle, kurz Radiowelle?
Also was hat es damit eigentlich auf sich?

"Die Impulswellenfront war so stark,
dass sogar einige Geräte auf dem Mond ausgefallen sind.
Wir zweifeln nicht mehr daran, dass dieser Notruf die Wega erreichen wird."

EUROPA 4) Bordon der Unsterbliche(Der General Lucan Crinian zur Lage der Nation)


Ich hab zu diesem Anlass mein "Taschenbuch der Physik" endlich mal wieder aus dem Regal gezogen: Bei einer Distanz Erde-Wega von 7,7 Parsec - wie lange benötigt die Radiowelle? Kommt sie überhaupt an, und wenn ja, welche Energie würde benötigt werden?
Ein Parsec (pc) = 3,085 exp16 Meter, das ergibt für die Wega 2,39 exp17 Meter. Ideal für einen Nachmittagsspaziergang also. Für die Strecke benötigt die klassische Radiowelle bei einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von c= 2,99 exp8 m/s also 8 exp8 sekunden oder 25,4 Jahre.
Hmmm, kann man das nicht irgendwie beschleunigen? Und könnte jemand noch den ensprechenden Energiebedarf ausrechnen? Die Energie muss wahrscheinlich extrem groß sein. Aber kommen wir zur Impulswellenfront. Was ist das überhaupt, und wie kann man sich eine solche Front vorstellen? - Ich habe keine Ahnung. ... Mein Buch sagt:
Impuls
"unter dem Impuls p eines Körpers versteht man das Produkt aus seiner Masse und seiner Geschwindigkeit" ... Aha, Körper und Masse also.
Wellenfront
(Raumwellen) "Die Ausbreitungsrichtung einer Welle wird als Wellenstrahl bezeichnet, senkrecht dazu verläuft die Wellenfront. Sie ist der geometrische Ort aller Teilchen gleicher Phase." ... also wieder Teilchen. Nun es gibt aber auch Teilchen ohne Masse z.B. Photonen...
Na dann mal los ...
Euer Spaceboy

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Beitrag von:
SPACEBOY
. . . . . . . . . . .
18-03-2011

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2) Hyperfunk ...

"In einem halben Jahr sollten sie
die Strecke von acht Parsec zurückgelegt haben?"

EUROPA 3) Das Geheimnis der Ufos(Randy wundert sich über weganische Technologie)


Oha, Spaceboy, jetzt geht's ans Eingemachte. Das sind natürlich eigentlich Fragen an die Physikfachabteilung von Delta-4. Der gehöre ich zwar nicht an, aber mal sehen, wie ich mir die Sache selbst zusammenreime.
Also meiner Vermutung nach betrifft der Begriff "Impulswellenfront" jede wellenartige Ausbreitung. Sowohl mechanische Wellen wie Schall- oder Wasserwellen, als auch elektromagnetische Wellen wie Licht- oder Radiowellen. Die Impulswellenfront ist wahrscheinlich die erste Ausbreitungslinie eines Erregersignals, bei der die Energie am höchsten ist. Alles was nach der Impulswellenfront noch vorbeischwingt, dürfte weniger Energie besitzen. Somit hat im vierten Perkins-Hörspiel wohl ein ganz schlichter Radio-Funkspruch die empfindlichen Funkgeräte auf dem Mond und die des Bergungsbootes zerstört.
Wie Du richtig berechnet hast, braucht dieser Funkspruch ganze 25 Jahre zum Wegasystem, nämlich genauso lange, wie das Licht. Randy Perkins spricht in Hörspiel 1) zwar noch von 20 Lichtjahren Distanz, aber das mag dem damalige Erkenntnisstand entsprechen oder einer Ungenauigkeit des Hörspielverfassers.

"Die Sendung war so energiereich, dass unsere Funkgeräte zu Bruch gingen."
– "Verständlich, wenn man berücksichtigt, welch riesige Entfernung
mit dem Funkspruch überwunden werden muss."

EUROPA 4) Bordon der Unsterbliche(Hoffmann und Common spekulieren auf hoher See)


Die Stärke des Funkimpulses vergrößert sicherlich seine Reichweie, nicht aber die Ausbreitungsgeschwindigkeit. Dazu müsste man dann wieder SciFi-Technologie bemühen und sowas wie einen "Hyperraum" oder "Überlichtwarp" einsetzen. Da die Weganer das aber scheinbar nicht getan haben, wird ihre wütende Reaktion wohl noch mindestens 25 Jahre auf sich warten lassen.
Wie hoch die Energie sein muss, damit auf Wega etwas ankommt, hängt sicherlich davon ab, was den Wellenimpuls sozusagen "abnutzt" und verringert. Aber da im luftleeren Raum auch für Lichtwellen wenig Hindernisse zu existieren scheinen, dürfte man den Mindestenergiebedarf für Wega VIII tatsächlich irgendwie berechnen können.
Äh, ... Polcor?

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Beitrag von:
BONDURKAN
. . . . . . . . . . .
11-04-2011

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3) Impuls und die Energie ...
...jetzt, da ich das von Bondurkan so lese, bin ich der Meinung, dass ich mit meinem Physikbuch teilweise auf denn Holzweg gekommen bin: Es ist hier bei Impulswellenfront nicht der "mechanische" Impuls gemeint. Wobei bei den anderen Quellen im Internet zu dem Begriff Impuslwellenfront, z.B. Verfahren und Vorrichtung zum Impulsverdichten von Formsanden, es sich auch im mechanische Dinge dreht.
Wie soll man aber mit mechanischen Mitteln, also unter Verwendung von Masseteilchen schneller als das Licht funken können ?
Nein nein, hier ist wohl der "elektronische" Impuls gemeint, also eine Signalform. Und dann wahrscheinlich doch die Radiowelle. Außer, es gäbe da doch noch einen Trick, mit der Impulswellenfrot schneller als das Licht zu werden. Impuls ist hier vielleicht ein Rechtecksignal, und die Wellenfront bildet sich dann aus den Spektralteilen aus der Fouriertransformation.
Ja, gut gehen wir doch wieder von einer Radiowelle aus, welche Energie benötigen denn dann die Weganer, um nach Hause zu telefonieren ?
Also betrachten wir das mal vom Empfangsziel aus, dem Wegasystem. Angenommen die Weganer hätten dort einen guten Empfänger stehen mit einer Eingangsempfindlichkeit von -100 dBm.
Weil das ausgesendete Notsignal ja auch auf dem Mond Geräte zum Ausfallen gebracht hat, kann man davon ausgehen, dass die Aussendung nicht gebündelt auf das Wegasystem gerichtet war, sondern als kugelförmige Raumwelle rausging. Wie hatte die abgestürzte Mannschaft denn auch noch Zeit, die Sendeantenne auf das Wegasstem auszurichten. In so einer Situation hat man wirklich anderes im Kopf. Ganz abgesehen davon muss die Funkwelle ja noch durch 798 Meter Wasser. Oder wenn es noch ungünstiger ist, dann liegt das Wegasystem unter dem Horizont des Weganers und das Funksignal muss noch durch den halben Erdball...
Nach dem Entfernungsgesetz verringert sich die Leistung des Signals mit dem Quadrat des zurückgelegten Abstands, dann können wir doch zurück rechnen, wie gross die Leistung auf See war, die die Funkbude zerstört hat.
Also: 798 Meter durchs Wasser und anschliessend 2,39 exp17 Meter zum Wegasystem.
Die Signalstärke hat also einen Verlust durch die kugelförmich Ausbreitung von

(798 Meter) ^2
-------------------------
(2,39*10^17 Meter) ^2
Was als einer Dämpfung von 1,11 exp 29 entspricht. In Dezibel bedeutet das einen Verlust von 290 dB Das haben wir befürchtet, da kommt nicht viel an. Wenn wir jetzt unseren empfindlichen Empfänger auf Wega stehen haben, den mit -100 dBm muss auf der Erde dementsprechend mehr Leistung gesendet werden, damit der Empfänger noch was mitbekommt. Man darf hier die Differenz bilden: LeistungErde = 290 dB – 100dBm = 190 dBm Rechnet man das wieder in Watt um, kommt die stattliche Zahl 1 exp 22 heraus, also... Kilo, Mega, Giga, Tera... hier ist glaube ich Ende und da sind wir erst bei 10 hoch 12.
Zum Vergleich, das Projekt HAARP, http://de.wikipedia.org/wiki/HAARP mit dem die Athmosphäre aufgeheizt wird, verfügt nur über 400 MW oder 4 exp 8.
Zurück zu CP: Jetzt kann mir in etwa vorstellen, wie die anwesenden Zeugen dieser äusserst kräftigen Signalaussendung wahrschenlich im selben Moment ultraviolett verdampft wären, anstatt sich über ein paar kaputt gegangene Funkgeräte zu beschweren.
Gruss Spaceboy,
der jetzt erstmal genug gerechnet hat.

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Beitrag von:
SPACEBOY
. . . . . . . . . . .
08-05-2011

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4) Schlechte Nachricht, gute Nachricht ...
Die schlechte ist, dass in der Berechnung oben die benötigte Leistung 1 exp 22 nicht in Watt, sondern in Mükrowatt rausgepurzelt ist. Wenn man das Komma richtig verschiebt, dann kommt man zur guten Nachricht: der Wega-Funker benötigt "nur" 1 exp 16 Watt, wodurch wir doch noch in Grössenordnungen gelangen, die für unser Gehirn in erfassbaren Dimensionen liegen.
Man kann es sogar als Wort ausdrücken: 10 Petawatt.
Auch wenn das nicht unserer alltäglicher Gebrauch von Energie ist, lassen sich jetzt doch ein paar irdische Dinge nennen, die annähernd so viel Strom fressen:
irgendwelche besonders ehrgeizige Menschen bauen Laser mit einer Leistung von 1,25 PW (Petawatt). Hmmm, wozu braucht man sowas?
schaltet man noch ein Stufe runter zu den Terawatts, gibt es mit 1,7 TW die weltweit benötigte elektische Energie. Das war allerdings in 2001 und mittlwerweile liegt der Wert bestimmt höher.
Zurück bei CP bedeutet das wirklich einen verdammt hohen Strombedarf. Den Generator bekommt man nur mit trickreichen Technologien in ein fliegendes Raumschiff. Aber wie meinte Randy:

"Wenn sie vor 4000 Jahren Raumschiffe hatten, als es auf der Erde
die ersten Kulturen gab, was mögen sie dann heute alles haben? ...
Sie sind uns in der Entwicklung um 5000 Jahre oder noch mehr voraus."

EUROPA 3) Das Geheimnis der Ufos(Randy malt sich die technische Entwicklung des Gegners aus)


Bis dann mal wieder,
Spaceboy

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Beitrag von:
SPACEBOY
. . . . . . . . . . .
14-05-2011

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