Terraforming von Venus, Mars und anderen Planeten

[irony]

D.h. kann man die Coulomb-Wechselwirkung wirklich nicht in irgendeiner Form in größerem Maßstab zur Manipulation von Himmelskörpern ausnutzen ? Vielleicht auch, in dem man aus einem Planeten einen elektrischen Dipol macht ?

Nein, wie kommst du darauf?

Habe ich in einem Physikbuch gelesen, viel mehr weiß ich darüber nicht.

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.

Okay, der Sonnenwind besteht wohl nicht nur aus Protonen, sondern auch Elektronen, aber in welchen Anteilen ? Gibt es da vielleicht ein Ungleichgewicht, dass man nutzen kann ?

Wie kommt dann überhaupt die vermutlich nur schwache Ladung der Erde zustande ?

Und wie ist es mit den anderen Himmelskörpern ? Sind die auch elektrisch weitgehend neutral, z.B. auch die Sonne ?

[Bynaus]

Habe ich in einem Physikbuch gelesen, viel mehr weiß ich darüber nicht.

In welchem Physikbuch? Hast du ein konkretes Zitat? Ich bin sicher, dass du entweder das ganze falsch verstanden hast, oder das Buch sowas Crackpot-mässiges ist...

Nein, so grosse Körper können keine (grosse) Einzelladung tragen, insbesondere nicht in dem Umfeld.

Gibt es da vielleicht ein Ungleichgewicht, dass man nutzen kann ?

Nein, das hebt sich insgesamt auf. Nutzen könntest du einen allfälligen Unterschied ohnehi nicht.

Und wie ist es mit den anderen Himmelskörpern ? Sind die auch elektrisch weitgehend neutral, z.B. auch die Sonne ?

Ja.

[irony]

In welchem Physikbuch? Hast du ein konkretes Zitat? Ich bin sicher, dass du entweder das ganze falsch verstanden hast, oder das Buch sowas Crackpot-mässiges ist...

Demtröder "Experimentalphysik 2", Kap. 1.9 Elektrostatik in Natur und Technik, Seite 35

Die Erde trägt eine zeitlich gemittelte negative Ladung von etwa Q = - 6 mal 10 hoch 5 C.

C ist wohl Coulomb = Amperesekunde, also eine halbe Million C ist schon eine nicht ganz so kleine Ladung, aber auf Erdgröße bezogen wohl verschwindend gering.

[Bynaus]

aber auf Erdgröße bezogen wohl verschwindend gering.

Ja, darum geht es natürlich.

[HiroP]

Und wie ist es mit den anderen Himmelskörpern ? Sind die auch elektrisch weitgehend neutral, z.B. auch die Sonne ?

Wie Bynaus sagte, ja.
Derartige Ladungsüberschüsse sind i.d.R. das Ergebnis kurzfristiger Ungleichgewichte. Ein Körper ist immer bestrebt, den für ihn günstigsten, also niedrigsten Energiezustand einzunehmen. Dazu zählt auch der Ladungsausgleich.

Aber in den Demtröder schau ich morgen mal rein, der Kontext interessiert mich.

[McWire]

Also meiner Meinung nach ist das Terraforming der Venus wohl die einfachste Variante.

Beim Mars müsste man chemische Zusammensetzung der Atmosphäre, Oberflächentemperatur und die Oberflächenfallbeschleunigung beinflussen, damit man eine für Menschen brauchbare Beschaffenheit bekommt.
Ausserdem müsste man den Oberflächengasdruck der Atmosphäre massiv erhöhen.

Bei der Venus würde es reichen die Temperatur zu senken und die chemische Zusammensetzung zu beeinflussen. Die Oberflächenfallbeschleunigung ist schon recht dicht an der der Erde.

Das Terraforming allerdings keine Sache von Jahrzehnten oder Jahrhunderten ist, dürfte wirtschaftliche Abwägungen wohl ziemlich ins Negative treiben.

Vermutlich ist es einfacher die Stabilität des Zustandes der Erde aufrecht zu erhalten. Laut Final-Frontier.ch | Die ferne Zukunft der Erde gäbe es da einiges zu tun

Da ihr schon Star Trek angesprochen habt:

Zumindestens dort wurde das Terraforming von Venus und Mars begonnen. Wie man aber immer mal wieder gesehen hat, sieht der Mars noch immer recht marstypisch aus. Leider gibt es keine Bilder von der terraformten Venus.

[HiroP]

Beim Mars müsste man chemische Zusammensetzung der Atmosphäre, Oberflächentemperatur und die Oberflächenfallbeschleunigung beinflussen, damit man eine für Menschen brauchbare Beschaffenheit bekommt.
Ausserdem müsste man den Oberflächengasdruck der Atmosphäre massiv erhöhen.

Warum muss man die Fallbeschleunigung erhöhen?
30% Erdschwerkraft sind doch okay. Das wäre kein Problem.
Und über genetische Manipulation ließen sich Pflanzen züchten, die auch bei so geringen Drücken bestehen können und die Marsatmosphäre mit Sauerstoff anreichern. Am Ende stünde sicher nicht eine 1 Bar Atmosphäre, sondern eher wie in etwa 2000 m Höhe auf der Erde.

Bei der Venus würde es reichen die Temperatur zu senken und die chemische Zusammensetzung zu beeinflussen. Die Oberflächenfallbeschleunigung ist schon recht dicht an der der Erde.

Hmm, und was passiert mit dem läppischen Oberflächendruck von 92 Bar? Und wie beschleunigen wir die Eigenrotation, die momentan noch etwas langsam ist?

Nein, tut mir leid. Mars ist deutlich einfacher bewohnbar zu machen als die Venus.

[McWire]

Hmm, und was passiert mit dem läppischen Oberflächendruck von 92 Bar? Und wie beschleunigen wir die Eigenrotation, die momentan noch etwas langsam ist?

Nein, tut mir leid. Mars ist deutlich einfacher bewohnbar zu machen als die Venus.

Die Eigenrotation sehe ich jetzt nicht alks grundlegendes Problem.

Der Oberflächendruck ließe sich gezielt durch Erkaltung und chemischen Prozessen abbauen. Im Gegensatz zur Erde besteht die Venusatmosphäre ja nur zu einem sehr geringen Teil aus inerten Gasen, sodass sich das einiges binden ließe.

[Cordess]

Die Eigenrotation sehe ich jetzt nicht alks grundlegendes Problem.

Der Oberflächendruck ließe sich gezielt durch Erkaltung und chemischen Prozessen abbauen. Im Gegensatz zur Erde besteht die Venusatmosphäre ja nur zu einem sehr geringen Teil aus inerten Gasen, sodass sich das einiges binden ließe.

Ich hätte da ne Idee, wie man das Problem der geringen Eigenrotation und des hohen Gasdrucks lösen könnte.

Man baut auf der Venus einen starken Beschleuniger mit dem man das Gas ansaugt, ionisiert und dann so stark beschleunigt, daß es den Planeten verläßt.
Also positiver Nebeneffekt könnte man das so machen, daß die Eigenrotation dadurch mit der Zeit verändert wird.

Ein Problem gäbe es dann nur mit dem Potentialausgleich, eventuell wäre hier ein leitender Weltraumlift die Lösung.


Ob das machbar wäre, weiß ich nicht, keine Ahnung, aber ne Idee wäre es schonmal.


PS: Natürlich mäßte man die Venus erstmal abkühlen, damit man auf ihr einen Beschleuniger bauen könnte.

[prince]

Terraforming on Earth, was gibt für Ideen ?

Als ich noch ein kleiner Junge war habe ich auf dem Dachboden einmal ein Buch, wohl aus den Fünzigern gefunden.
Das war hammerhart stalinistisch und fortschrittsgläubig und enthielt jede Menge interessante Projekte zur "Verbesserung" der Welt.
Viele davon wären übrigens technisch durchaus machbar.
Ich möchte ein paar vorstellen und an dieser Stelle darüber diskutieren was die Folgen gewesen wären.

Nummer 1:
Der Behringstrassendamm
Die Idee war einen Damm von den USA nach Rußland zu bauen, der den Pazifik vom Polarmeer abtrennt.
Dann sollten dort massenweise AKWs gebaut werden, mit deren Hilfe man das kalte Wasser in den Pazifik pumpen wollte.
Als Resultat sollte der Golfstrom bis zum Pol vorstoßen und die gesamte Arktis auftauen.

Über irgendwelche negativen Folgen hat man sich da eh keinen Kopf gemacht.

Was meiner Meinung nach passiert wäre :
Durch das auftauen des Permafrostbodens würden in kürzester Zeit ungeheure Mengen Methan frei werden die zu einem globalen Klimaschock geführt hätten.
Vorteil :
Man hätte die Pumpen direkt wieder abschalten können.
Was wäre denn sonst noch passiert ?

PS: Sorry, kann einer der Mods bitte den Fehler im Titel beheben ?
Danke

[irony]

Zu dem Thema gibt es bereits einen Thread "Terraforming von Venus, Erde, Mars und anderen Planeten"

[prince]

In dem Thread gehts primär ja doch um andere Planeten.
Wenn man sich auf die Erde fokusiert wird deutlicher was das alles für Probleme aufwirft.

Ausserdem gehts mir um Sachen die sich HEUTE technisch umsetzen lassen.

Ich hätte da gleich noch was.
2. Umleitung der sibirischen Ströme nach Zentrasien.

Das war ein Plan der UdSSR, um die Steppen und Wüstengebiete dort zu bewässern und auch den Aralsee zu retten.
Zum Glück wurde das nichts, denn wie wir heute wissen sind es die sibirischen Flüße, die für einen Großteil der Eisschmelze im Nordmeer verantwortlich sind.
Leitet man sie um löst man damit eventuell sofort eine neue Eiszeit aus.

[Mondkalb]

Es gibt schon zahlreiche Beispiele für ungewolltes Terraforming.

Prominentestes ist momentan die Erderwärmung, die sich aktuell durch Abschmelzen der meisten Gletscher und großer Teile der Eismassen an den Polen bemerkbar macht.
Weitere Folgen wie die Meerwasserspiegelerhöhung und Veränderung der Niederschlagsmengen werden großräumig zahllose Menschen betreffen.

Ein Klassiker ist auch die Entnahme großer Wassermengen aus den Zuflüssen des Aralsees für den Baumwollanbau. Inzwischen ist der See fast völlig verlandet. Schon lange ist kein Fischfang mehr möglich, der ursprünglich viele Menschen ernährt hat. Der trockene salzige und mit Chemie verseuchte Boden des ehemaligen Sees wird von starken Winden überall in der Umgebung verteilt.

Mehrere überdimensionierte Staudammprojekte überall auf der Welt führen zu kleinräumigen Veränderungen etwa von Niederschlägen oder anderen Folgen.

Angesichts der heftigen Folgen von doch eher kleineren Eingriffen in die Umwelt sollte man sich lieber abschminken, großräumige Umgestaltungen anzustreben.

Ein Klassiker ist in diesem Zusammenhang das leicht größenwahnsinnige Atlantropa-Projekt von Herrmann Sögel, das er seit den späten 20er Jahren propagierte:
Atlantropa - Wikipedia (Es gibt auch eine interessante TV-Dokumentation zu dem Thema.)
Gigantische Dämme bei Gibraltar und den Dardanellen sollten das Mittelmeer von seinen Zuflüssen abtrennen und Land gewinnen. Das hätte aberwitzige Folgen für Millionen von Menschen.

[Nilani]

Schon seit den Anfängen der Zivilisation versucht der Mensch seine Umwelt zu seinen Gunsten zu verändern. Dabei ist schon sehr viel schief gegangen. Und oft hat man den Eindruck, dass die selben Fehler immer wieder gemacht werden. Dabei halten wir uns doch für intelligent, da möchte man doch meinen, dass man aus Fehlern lernt.

So, wie's um die Erde im Moment steht, wäre ein Terraforming, dass die Umwelt und das Klima wieder ins Gleichgewicht bringt, äußerst wichtig. Das Problem ist nur, dass wir die komplexen Zusammenhänge noch immer nicht verstehen. Ein kleiner Eingriff kann ungeahnte negative Auswirkungen haben. Denken wir z.B. an die Kröten in Australien, eigentlich sollten sie bei der Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft helfen, statt dessen wurden sie zur Plage und bringen einheimische Tierarten an den Rand der Ausrottung. Ein anderes, besonders intelligenz-freies Beispiel: in China ließ Mao in den 50er Jahren Jagd auf Spatzen machen, weil diese angeblich zu viel Reis von den Feldern fraßen. Es wurden Millionen Spatzen getötet. Die Folge war eine Insektenplage, man musste schließlich sogar Spatzen aus Russland importieren, um der Lage wieder Herr zu werden.

Es gibt viele Ideen, wie man die Erde retten könnte, doch die wenigsten davon sind praktikabel. Wir bräuchten ein weltumspannendes Terraforming, bei dem alle an einem Strang ziehen. Dazu wird es aber in absehbarer Zukunft nicht kommen.

So werden weiter riesen Staudämme gebaut, obwohl bekannt ist, dass das die Flüsse kaputt macht. Aber solche Dämme sind meist Prestige-Projekte, weshalb die entsprechenden Regierungen (z.B. China oder Indien) daran festhalten, und die Bauunternehmen verdienen gutes Geld damit. Auch die Abholzungen gehen weiter, weil Tropenholz viel Geld bringt. Ich könnte die Liste noch ewig fortführen. Der Hauptfeind der Klimaschützer ist die Profitgier von Menschen und Konzernen. Dazu kommt dann noch die Zerstörung der Natur durch Menschen, die durch Armut einfach keine andere Wahl haben. Diesen Menschen müsste eine Alternative angeboten werden, wie sie ihren Lebensunterhalt bestreiten können. Denn oftmals sind sie es, die illegal Bäume fällen oder wildern gehen, nur um zu überleben. Das große Geld machen aber nicht sie, sondern die schon erwähnten profitgierigen Firmen, denen Umweltschutz egal ist. Das ist die große negative Seite des Kapitalismus: Profit ist wichtiger als Umweltschutz.

Es bleibt nur zu hoffen, dass immer mehr Menschen den Ernst der Lage erkennen, und ein Umdenken stattfindet. Alternative Energien sind auf dem Vormarsch, da gibt es bereits einige gute Ideen und Technologien, wie z.B. Gezeitenkraftwerke oder Erdwärmekraftwerke. Auch plant man inzwischen riesige Solarkraftwerke in den Wüsten der Erde, dort gibt es schließlich Sonne genug. Wenn man genügend Leute findet, die in diese Techniken investieren, dann könnten wir auch ohne die Verbrennung fossiler Brennstoffe auskommen.

Um diese Entwicklung zu beschleunigen, kann sogar jeder einzelne was tun: denn schließlich entscheiden wir, was wir kaufen, und damit auch, welche Firma unser Geld bekommt und somit Profit macht. Ökostrom ist längst nicht mehr so teuer wie früher, je mehr Menschen sich dafür entscheiden, umso mehr Geld kommt zusammen, um diesen Sektor weiter auszubauen.

Wir müssen dringender denn je handeln, hoffen wir, dass es noch nicht zu spät ist. Und hoffen wir auch, dass die Entscheidungen die getroffen werden, nicht alles noch schlimmer machen.

[Cordess]

Wäre es nicht sinnvoller den Mars schon heute zu terraformen, ehe wir auf ihm bemannt

landen?

Ich habe mir das mal folgendermaßen überlegt:

Man könnte z.B. in der ersten Phase eine sehr kleine autarke automatisierte Fabrik zusammen mit ein paar beweglichen Roboterfahrzeugen dort hinschicken, die das dort herumliegende Fe2O3 in Eisen und Sauerstoff auftrennt und das Eisen in Barren gießt.
Anschließend schickt man eine 2. automatisierte Fabrik hin, die aus den Eisenbarren beliebige Werkstücke aus Eisen herstellt, so daß man schonmal die matallbasierten Grundbauteile (also Einzelteile) weiterer Fabriken herstellen kann, im Prinzip wäre die 2 Farbikstufe also nichts anderes, als vollautomatishe CNC Maschinen die Eisenbarren bearbeiten und daraus Werkstücke herstellen.
Mit diesen Grundbauteilen vom Mars und einigen elektronischen und weiteren speziellen Bauteilkomponenten, die man wieder von der Erde schicken müßte, könnte man nun weitere kleine immer weiter spezialisierte Fabriken bauen, die immer weiter spezialisiert werden so daß man nun auch andere Rohstoffe gewinnen und verarbeiten könnte und mit der Zeit ganze Produkte von der Glasschmelze bis zur Solarzellenfabrik völlig automatisiert herstellen könnte.
Hat man erstmal einen kompletten automatisierten Produktionskomplex aufgebaut, dann beginnt die zweite Phase.
Nun kann man hergehen und große Atmosphärenumwandler, Treibstofflager, Sauerstofftanks, Wohnquartiere und ähnliches bauen, also alles, was man zum Terraforming oder zum vorübergehenden bemannten wohnen benötigt.
Diese großen Fabriken würden nun wiederum in großem Stil Sauerstoff, Stickstoff usw. aus dem Boden gewinnen und den Mars allmälich in einen für Menschen bewohnbaren Planten umwandeln.
In der dritten, also letzten Phase kann man nun die ersten Menschen zum Mars schicken und weil die Maschinen, Roboter und automatisierten Fabriken schon eine enorme Vorarbeit geleistet haben, wird es nun für Menschen dort sehr einfach sein, ein paar Monate bis Jahre ohne Hilfe von der Erde, zu leben.

Das ganze von Phase 1 bis zum Beginn von Phase 3 wäre auf etwa 1000 Jahre angelegt.
Die erste bemannte Marslandung wäre also irgendwann im Jahre 3020.
Dies wäre auch genug Zeit um auf dem Mars schon erhebliche Änderungen durch das Terraforming zu bewirken.
In der Zeit davor, würden aber nur Roboter und die automatisierten Fabriken den Job übernehmen, denn wie schon gesagt, die allerersten Menschen würden erst in 1000 Jahren auf dem Mars landen.
Die 1. Phase würde ich auf ca. 100-200 Jahre anlegen.
Die 2. Phase würde ca. 800-900 Jahre dauern.

Natürlich ist das ganze in großen Zeitmaßstäben gedacht, aber das sollte jetzt kein Problem darstellen.
Kritisch wäre nur die allererste Phase, denn es erfordert Fabriken und Roboter die teilweise hochflexibel und zumindest in der Lage sein müßten sich selbst, oder durch einzelne Komandobefehle von der Erde aus, zu reparieren und zu warten bzw. reparieren zu lassen.
Hochkomplexe Komponenten, wie z.B. Computer und Steuerelektronik müßte man in den ersten Jahrzehnten auswechselbar in die Robotor und Fabriken einbauen, so daß man von der Erde nur kleine Module hinschicken müßte, die dann ein Roboter mithilfe seines Greifarms beim anderen defekten Roboter auswechselt.
Und die ganzen Komplexe, Roboter, Fabriken usw. die dann dort nach und nach enstehen, würden dann quasi wie aus einem Legobaukasten zusammengebaut werden.



Der Entscheidende Vorteil mit dieser Methode wäre.
Das man mit so etwas schon heute beginnen könnte und die finanziellen Kosten und das Risiko für die Menschen deutlich geringer wären.
Denn die Menschen die man in 1000 Jahren dann dort hinschickt, die würden schon eine ziemlich gute Infrastruktur zum Überleben vorfinden.
Treibstoff, Sauerstoff usw. wäre alles in ausreichendem Maße dort schon vorproduziert und der Mars selbst wäre ebenfalls dank dem dann schon seit mindestens 900 Jahren stattfindenden Terraforming lebensfreundlicher.
Und das beste wäre, die erste bemannte Marslandung hätte dann auch Substanz. D.h. das wäre nicht nur ein Kurztripp um sagen zu können "Jetzt waren wir auf dem Mars und jetzt können wir wieder gehen", sondern dank den Infrastrukturmaßnahmen könnte man dort auf dem Mars gleich eine langfristige kleine Marsstation haben, die dann immer weiter ausgebaut werden könnte.

Die einzigen Nachteile wären nur, daß der Mars sich dann inzwischen schon etwas verändert hätte, wenn die ersten Menschen dort landen
und natürlich, daß die erste Phase relativ kritisch wäre, denn einzelne Robotoer und Farbiken könnten ja ausfallen und dann muß man sie zumindest ferngesteuert reparieren können.
Aber das ganze wäre noch lange nicht so kritsch, teuer und gefährlich wie so eine klassische bemannte Mission zum Mars zm heutigen Zeitpunkt.

Denn bezügl. der Kosten würden sich diese auf etwa 1000 Jahre verteilen und gerade die erste Phase in der man nur Robotoer hinschicken würde, wäre im Vergleich zu einer bemannten Mission sehr billig.
Und auch in der dritten Phase wären die Kosten gering, denn man müßte dann ja kaum etwas von der Erde mitnehmen.
Und alles was vor Ort auf dem Mars im Laufe der Zeit erzeugt, produziert und gewonnen werden würde, das hätte faktisch keine nennenswerten Kosten außer eben die Zeit.
Denn das Baumaterial liegt dort ja kostenlos herum und müßte nur aufgearbeitet werden, wozu man Energie benötigt, die man aber durch Regenerative Energien wie Wind- und Sonnenenergie ebenfalls faktisch gratis bekommen würde.
Wirkliche Kosten würden also nur in der initalen ersten Phase bestehen, bis sich das ganze System selbst trägt, aber günstiger als bemannte Missionen wäre das allemal zumal man für Roboter auch keinen teuren Rückflug einplanen müßte, d.h. alles Material was man dort in der ersten Phase hinschickt wäre ein One Way Trip und natürlich braucht eine Farbik wärend dem Flug durch den Weltraum auch keine Wohnquartiere und ähnliches. D.h. der Transport wäre ebenfalls sehr günstig.

Von daher denke ich, wir sollten erstmal Robotoer und automatisierte Fabriken dort hinschicken, ehe wir daran denken überhaupt Menschen dort hinzuschicken.


PS:
Und natürlich könnte man die automatisierten Fabriken und Roboter schon ausgiebig hier auf der Erde und auf dem Mond testen, das spart ebenfalls weitere Kosten.