Terraforming von Venus, Mars und anderen Planeten

[HiroP]

Warum wollt ihr denn dem Mars ein globales Magnetfeld verpassen? Und vor allem wie?
Klar, wäre praktisch. Ist aber nicht machbar.

Strahlenschutz ist kein logistisches Problem, wenn man sich auf einer Planetenoberfläche befindet. Man lädt einfach auf jedes Basisdach einen halben Meter Marsregolith und fertig ist der Strahlenschutz. Für SEPs baut man einen Bunker mit ungefähr 2 m Regolith. Fahrzeuge lassen sich leicht abgewandelt ebenfalls schützen.

Nebenbei bemerkt befinden sich Ganymed und Callisto außerhalb von Jupiters Strahlungsgürtel, aber innerhalb dessen Magnetfeld. Ganymed besitzt sogar ein eigenes Dipolfeld.

[irony]

Warum wollt ihr denn dem Mars ein globales Magnetfeld verpassen? Und vor allem wie?

Elektrische Ströme erzeugen Magnetfelder. Die Frage ist nur, wie stark sie sein müssen und welche geometrische Konfiguration realisiert werden kann und eben wo man diese Ströme erzeugt: Im Orbit, in der Atmosphäre, auf der Oberfläche oder im Planeteninneren.

Strahlenschutz ist kein logistisches Problem, wenn man sich auf einer Planetenoberfläche befindet. Man lädt einfach auf jedes Basisdach einen halben Meter Marsregolith und fertig ist der Strahlenschutz. Für SEPs baut man einen Bunker mit ungefähr 2 m Regolith. Fahrzeuge lassen sich leicht abgewandelt ebenfalls schützen.

Die Pflanzen- und Tierwelt an der Oberfläche müsste aber auch geschützt werden.

Ganymed besitzt sogar ein eigenes Dipolfeld.

Mit Dipolfeld meinst Du wohl so etwas wie das Feld eines Stabmagneten mit Nord- und Südpol. Welche Feldkonfigurationen gibt es denn noch im Sonnensystem?

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Die Pflanzen- und Tierwelt an der Oberfläche müsste aber auch geschützt werden.

nicht zwangsläufig, man könnte auch mittels Genetik ihre zellulären Reparaturmechanismen an die erhöhte Strahlungsdosis anpassen. Das kostet sie zwar energetisch etwas mehr aber da es alle betrifft entsteht keiner der Spezies ein vorteil daraus.

hoch spekulative Idee: man setzt künstlich veränderte/geschaffene Bakterien die Mondregolit verdauen können und daraus atembare Atmosphäre absondern sowie die Hülle mit der sie dorthin gebracht wurden vergrößern auf dem Mond aus so das sie dort automatisch Habitate wachsen lassen(die dann später mit anderen Lebewesen "geimpft" werden)

[HiroP]

Elektrische Ströme erzeugen Magnetfelder. Die Frage ist nur, wie stark sie sein müssen und welche geometrische Konfiguration realisiert werden kann und eben wo man diese Ströme erzeugt: Im Orbit, in der Atmosphäre, auf der Oberfläche oder im Planeteninneren.

Im Orbit finde ich interessant. Man legt quasi Kabel rund um den Planeten und lässt die entsprechende Menge Energie durchfließen, so dass das Magnetfeld den Planeten global umschließt (oder zumindest die bewohnten Gegenden).
Also ich denke, da ist der einfache Schutz auf der Oberfläche realistischer als so ein Mammutprojekt.

Mit Dipolfeld meinst Du wohl so etwas wie das Feld eines Stabmagneten mit Nord- und Südpol. Welche Feldkonfigurationen gibt es denn noch im Sonnensystem?

Nun bekanntermaßen gibt es keine Monopolfelder.
Die Magnetfelder des Sonnensystems sind Dipolfelder. Mir ist keine Ausnahme bekannt.
Natürlich haben sie unterschiedliche Ursachen.
Die großen planetaren, globalen Magnetfelder entstehen durch den Dynamoeffekt in den flüssigen äußeren Kernen der Planeten.
Auf dem Mars z.B. weisen einige Gegenden ein krustales Magnetfeld auf. Diese sind remmanent, was folgendes bedeutet:
Als die Gesteine noch flüssig waren, ihre Temperatur über der sogenannten Curie-Temperatur lag, magnetisierte das zu diesem Zeitpunkt noch vorhandene globale Magnetfeld des Mars diese Gesteine. Die Gesteine erkalteten, wurden fest und konservierten so das Magnetfeld.

[RTW112]

Glaube das Passt gut mit hier rein den Blüten Pflanzen brauchen wir ja auch auf andere Planeten dann.

Wie entstand die erste Blüte?
scinexx | Wie entstand die erste Blüte?: Gen-Vergleich enthüllt ursprünglich gemeinsame Bauanleitung aller Blütenorgane - Blütenpflanzen, Arten, Pflanzenwelt, Nadelbäume, Ginkgos, Zapfen, Gymnospermen, Angiospermen, Avocado, Staubblätter, Ackerschmal

[Destroyerjoe]

Terraforming ist grundsätzlich ein langwieriger Prozess, allerdings nicht soo kompliziert wie es allgemain angenommen wird.
Sicher gibt es einige Probleme die zu lösen sind, aber sie können im laufenden Prozess gelöst werden und daraus können sich Erkentniss für zukünftige Projekte, auf ExoPlaneten, anderen Himmelskörpern des Sonnensystems, oder gar der Erde selbst ergeben.
Im Falle des Mars ist die Terraformung gar nicht so kompliziert. Vieles was man dazu braucht befindet sich berets auf dem Mars. Salze, Peroxide, und im Regolit eingelagertes Trockeneis könnten mittels termischer Verfahren die Atmosshäre mit Treibhausgasen anreichern, was die Temperatur erhöhen und zu einem verstärkten ausgasen der mineralen Gase führen würde. um genügend Wasser auf den Mars zu bringen müssten (sofern es nicht unter der Oberfläche doch vorhanden ist) Eis Asteorieden oder Kometen in der Mara atmosspäre aerodynamisch gebremst werden. Wenn die Venus eine Atmosphäre von mehreren 100 bar halten kann dann kann der Mars auch eine von 0,5 bis 1 bar halten. Die geringe Schwere dürfte kein problem darstellen, zwar sind alle irdischen Lebewesen an 1g gewöhnt aber auch bei 0,3g können wir überleben und uns fortpflanzen.
Auf der Erde betreiben wir schon seit langem Terraforming, als Beispiele hierfür können die Landgewinnung durch Salzwiesen an der Nordsee oder die Bewässerung trockener Gebiete und Trockenlegung von Sumpfgebieten gelten. Das größte Terraform Projekt in naher zukunft dürften die Rettungsversuche des Aralsees sein. Dazu können auch Techniken verwendet werden die später in ähnlicher form auf dem Mars zum Einsatz kommen können. So soll der Arlasee durch eine Pipeline mit Wasser von den abschmelzenden Gletschern des Urals versorgt werden. Dazu soll der ersatzweise zum Aralsee entstandene Sarykamyschsee, der aus den Baumwollanbaugebiten gepeist wird und als toxisch gilt, durch solarbetriebene autonome Aufbereitungsanalgen abgepumt werden und das so gewonnene Wasser soll zur bewässerung von Wäldern im ehemaligen Becken des Aralsees genutzt werden. Es wird ein langwieriger und schwieriger Prozess aber man ist voller Hoffnung die fortschreitende Ausbreitung der zentralasiarischen Wüsten so aufhalten zu können

[irony]

Sicher gibt es einige Probleme die zu lösen sind, aber sie können im laufenden Prozess gelöst werden und daraus können sich Erkentniss für zukünftige Projekte, auf ExoPlaneten, anderen Himmelskörpern des Sonnensystems, oder gar der Erde selbst ergeben.

Der Mars ist ja heute schon ein "Versuchslabor" für die Zukunft die Erde. Dauert halt nur noch ein paar Milliarden Jahre, aber dann sieht es auf der Erde wohl auch so aus .

Im Falle des Mars ist die Terraformung gar nicht so kompliziert. Vieles was man dazu braucht befindet sich berets auf dem Mars. Salze, Peroxide, und im Regolit eingelagertes Trockeneis könnten mittels termischer Verfahren die Atmosshäre mit Treibhausgasen anreichern, was die Temperatur erhöhen und zu einem verstärkten ausgasen der mineralen Gase führen würde. um genügend Wasser auf den Mars zu bringen müssten (sofern es nicht unter der Oberfläche doch vorhanden ist) Eis Asteorieden oder Kometen in der Mara atmosspäre aerodynamisch gebremst werden. Wenn die Venus eine Atmosphäre von mehreren 100 bar halten kann dann kann der Mars auch eine von 0,5 bis 1 bar halten.

Das klingt alles sehr vernünftig, wobei vermutlich sogar das Wasser schon auf dem Mars vorhanden ist, so dass man sich die Asteroiden und Kometen sparen kann. 1-2 davon können wohl aber auch nicht schaden .

Es wird ein langwieriger und schwieriger Prozess aber man ist voller Hoffnung die fortschreitende Ausbreitung der zentralasiarischen Wüsten so aufhalten zu können

Die Zerstörung von großen Flächen geht sicher schneller, aber rein theoretisch sollte es möglich sein, auch die Sahara wieder hinzukriegen.

Gibt es eigentlich keine Pläne oder wenigstens SF-Stories, die sich mit der Rückgewinnung der Sahara-Flächen beschäftigen ?

[Bynaus]

Der Mars ist ja heute schon ein "Versuchslabor" für die Zukunft die Erde. Dauert halt nur noch ein paar Milliarden Jahre, aber dann sieht es auf der Erde wohl auch so aus

Die Erde der Zukunft wird eher der Venus gleichen als dem Mars. Details kannst du in diesem Artikel von mir nachlesen: Final-Frontier.ch | Die ferne Zukunft der Erde

[irony]

Die Erde der Zukunft wird eher der Venus gleichen als dem Mars. Details kannst du in diesem Artikel von mir nachlesen: Final-Frontier.ch | Die ferne Zukunft der Erde

Klingt ja richtig spannend, und ist auch so ziemlich genau das, was ich unter sehr guter (Hard-)Science-Fiction verstehe. (Star Trek ist für mich keine Science-Fiction im engeren Sinne, sondern Fantasy).

Auf welchen Radius müsste man die Erdumlaufbahn erweitern, damit der Planet länger bewohnbar bleibt ? Und gibt es eine Möglichkeit die Winkelgeschwindigkeit (und den Drehimpuls) des Planeten wieder zu erhöhen ?

[Cordess]

Gibt es eigentlich keine Pläne oder wenigstens SF-Stories, die sich mit der Rückgewinnung der Sahara-Flächen beschäftigen ?

In Battlestar Galactica (TOS) wird, als sie bei der Erde endlich ankommen, beiläufig erwähnt die Sahara fruchtbar zu machen und sich dort niederzusiedeln.
Ins Detail wird leider dennoch nicht gegangen.

[Bynaus]

Auf welchen Radius müsste man die Erdumlaufbahn erweitern, damit der Planet länger bewohnbar bleibt ?

Das hängt von der Zeit ab - je später, desto weiter draussen. Wie genau von der Zeit abhängt, da müsstest du jetzt ein Diagramm konsultieren, das die künftige Leuchtkraftentwicklung der Sonne nachzeichnet. Grundsätzlich braucht es für jede Verdoppelung der Leuchtkraft eine Erweiterung der Bahn um den Faktor Wurzel 2.

An den Planetenbahnen herumzuschrauben ist allerdings nicht ratsam. Das System der Planeten ist jetzt schon nur "chaotisch stabil", dh, es entwickelt sich chaotisch, aber nur eine Minderheit der möglichen Szenarien führt zum Zerfall (z.B. Kollisionen, Rauswürfe...).

[irony]

An den Planetenbahnen herumzuschrauben ist allerdings nicht ratsam. Das System der Planeten ist jetzt schon nur "chaotisch stabil", dh, es entwickelt sich chaotisch, aber nur eine Minderheit der möglichen Szenarien führt zum Zerfall (z.B. Kollisionen, Rauswürfe...).

Na ja, darauf kann man es ankommen lassen, wenn man nichts mehr zu verlieren hat.

- Wie kann man den Bahnradius eines Planeten verändern ? Man müsste ja die Gravitationskraft einsetzen, oder eben die elektromagnetische Wechselwirkung.

- Wie kann man die Rotation eines Planeten beschleunigen ? Wie überträgt man einen Spin von einem Masseobjekt auf ein anderes, wenn man nur Gravitation zulässt, d.h. die Massen einander nicht berühren.

- Idee: Terraforming durch Veränderung von Eigendrehimpuls und Bahndrehimpuls eines Planeten. Dadurch kann man die Verteilung der von der Sonne eingestrahlten elektromagnetischen und ionischen Energie regulieren.

[Bynaus]

Na ja, darauf kann man es ankommen lassen, wenn man nichts mehr zu verlieren hat.

Da gäbe es aber sehr viel bessere Möglichkeiten. Die Erde in einen Schwarm von Habitaten zu verwandeln etwa, würde auch die bewohnbare Oberfläche um ein Millionenfaches erhöhen. Aber wenn es denn unbedingt sein müsste:

- Wie kann man den Bahnradius eines Planeten verändern ? Man müsste ja die Gravitationskraft einsetzen, oder eben die elektromagnetische Wechselwirkung.

Man könnte einen grösseren Asteroiden in regelmässigen Abständen zwischen Erde und Jupiter hin- und herfliegen lassen. Es reicht, wenn er etwa einmal alle 6000 Jahre an der Erde vorbeifliegt, um ihre Bahn kontinuierlich von oder Sonne wegzubewegen, in einem Tempo, das es erlaubt, die gegenwärtige Oberflächentemperatur aufrecht zu erhalten.

"Elektromagnetisch" kannst du die Erde nicht bewegen, weil sie nicht (als praktisch nicht-magnetischer Körper) nicht auf externe Magnetfelder reagiert.

- Wie kann man die Rotation eines Planeten beschleunigen ? Wie überträgt man einen Spin von einem Masseobjekt auf ein anderes, wenn man nur Gravitation zulässt, d.h. die Massen einander nicht berühren.

Die Rotation eines Planeten kannst du nicht ohne weiteres beschleunigen. Die Impulserhaltung muss ja gewahrt bleiben... Alle technisch machbaren Varianten brauchen viel zu lange, bis sie wirken. Da wäre es sinnvoller, einen sehr grossen Sonnenschirm zu platzieren und das Sonnenlicht nach Belieben über Spiegel einströmen zu lassen.

[irony]

"Elektromagnetisch" kannst du die Erde nicht bewegen, weil sie nicht (als praktisch nicht-magnetischer Körper) nicht auf externe Magnetfelder reagiert.

Die Erde ist aber eine geladene Kugel, und man könnte sie wohl wie einen Kugelkondensator bis zum Maximum elektrisch aufladen. Dann bräuchte man noch eine weitere große, entgegen gesetzte Ladung. Bekanntlich hat die elektromagn. WW eine Stärke, die - sind es 40 ? - Größenordnungen über der Gravitation liegt.

Aber selbst wenn es gelänge, Erde und Jupiter entgegengesetzt sehr stark aufzuladen, weiß ich nicht, ob das funktioniert. Aber eine Begründung kann ich erst mal nicht liefern.

- Und wieso kann man nicht den Bahndrehimpuls einer Masse, die an der Erde vorbeizieht der Erde als Spin zuführen ? Können Drehimpulse nicht auch gravitativ koppeln ?

[Bynaus]

Die Erde ist aber eine geladene Kugel

Nein, wie kommst du darauf?

und man könnte sie wohl wie einen Kugelkondensator bis zum Maximum elektrisch aufladen.

Kann man nicht. Dafür gibt es im freien Raum viel zu viele freie Ladungen (Ionen, Elektronen). Das würde sofort kompensiert, dh, die Ladung würde neutralisiert.