Sinn und Unsinn der Raumfahrt

[Bynaus]

Ja, "Lagerstätten" wie auf der Erde dürfte es auf dem Mond kaum geben. Der Mond hatte aber nach seiner Bildung noch für längere Zeit einen langsam auskühlenden Magmaozean, in dem die leichtesten Materialien obenauf schwammen bzw sich eine "Gradierung" gebildet hat, je nach Dichte und Erstarrungstemperatur. Im Unterschied zur Erde, wo die Plattentektonik diese Gradierung längst zerstört hat, ist sie auf dem Mond erhalten geblieben. So gibt es eine wirtschaftlich interessante "Schicht" auf dem Mond, die sich durch das ganze Hochlandgebiet zieht: die sogenannten KREEP-Erze. KREEP steht für Kalium, Rare Earth Elements (REE = Seltene Erden), Phospor. Ausserdem ist die Kruste ziemlich Uranreich, gerade, wenn man den Regolith wegen dem He-3 durchwühlt, kann man auch gleich das Uran rausnehmen, das lohnt sich genauso.

[irony]

So gibt es eine wirtschaftlich interessante "Schicht" auf dem Mond, die sich durch das ganze Hochlandgebiet zieht: die sogenannten KREEP-Erze. KREEP steht für Kalium, Rare Earth Elements (REE = Seltene Erden), Phospor.

Heißt das, dass man auf dem Mond wirtschaftlich Indium, Gallium usw. fördern könnte, was ja auf der Erde allmählich knapp wird, aber sehr wichtig ist? Eine andere Frage: Kann man aus dem Mondboden Stoffe gewinnen, um Ziegel zur Herstellung von Bauwerken zu brennen? Oder wie baut man auf dem Mond Förderanlagen?

[HiroP]

Kann man aus dem Mondboden Stoffe gewinnen, um Ziegel zur Herstellung von Bauwerken zu brennen? Oder wie baut man auf dem Mond Förderanlagen?

Klar. Regolith ist nichts anderes als pulverisierter Basalt. Den kann man also in z.B. Sonnenöfen durchaus zu Ziegeln backen.
Die zweite Frage versteh ich nicht so ganz. Was meinst du mit "wie baut man"?

[blueflash]

Ich verstehe ehrlich gesagt nicht ganz, was du damit genau sagen willst.

Letztes oder vorletztes Jahr hat ein Forscher mal simuliert, was mit Kohlenstoffnanoröhren passiert, wenn sie sehr lang würden. Ergebnis: Sie verlieren ihre Festigkeit. Musst du mal googlen. In jedem Fall kann man die Dinger nicht ohne weiteres einfach immer länger machen und hoffen, dass alles klappt.

[irony]

Klar. Regolith ist nichts anderes als pulverisierter Basalt. Den kann man also in z.B. Sonnenöfen durchaus zu Ziegeln backen. Die zweite Frage versteh ich nicht so ganz. Was meinst du mit "wie baut man"?

Na ja, sollen da nur riesige Bagger-Roboter auf dem Mond rumfahren und Erz in Container schaufeln, die zur Erde verfrachtet werden, oder würde man diese Erze nicht auch gleich auf dem Mond verhütten wollen? Auf der Erde werden ja auch Fabrikgebäude gebaut. Aber ich bezweifele, dass Du auf dem Mond genug Wasser finden wirst, um Beton zu mischen. Da wirst Du wohl irgendwie Ziegel brennen müssen.

[Oberst-Snake]

Vermutlich. Oder vielleicht ist es auch ganz anders: Erdöl ? Wikipedia

Nun ja das ist ein Theorie aus dem 50er Jahren und wird von fast allen heutigen Wissenschaftlern als Unsinn abgetan.

Prinzipiell alle nuklearen Rohstoffe. Neben He-3 vom Mond auch He-3 aus den Atmosphären der Gasriesen, oder Uran vom Mond, oder Deuterium aus den Gasriesenatmosphären, aus ultrakalten Kuipergürtelobjekten oder gar aus der Atmosphäre der Venus (wo es, im Vergleich zur Erde, stark angereichert ist).

Nur liegt der Mond erstmal viel näher und ist Kostengünstiger zu erreichen. Man sollte erstmal dort anfangen bevor man es auf Jupiter, Saturn und co. sucht. Aber da durch einem Abbau auf dem Mond werden bestimmt Transporte und sonstige Technologien entwickelt werden, welche das leben und Arbeit im All erleichtern, so das man später auch den Rest des Systems ausbeuten kann.

Für das Platin stimmt das nicht. Es gibt schlicht nicht genügend zugängliches Platin, um alle Fahrzeuge der Welt mit Brennstoffzellen auszurüsten. Wenn die konzentrierten Lagerstätten erschöpft sind, nützt alle Investition in Bergbautechnik nichts.

Das kann man so nicht sagen, die tiefsten Bergwerke gehen gerade mal 2 Kilometer tief und die Erdkruste erreicht locker 40 Kilometer. Da sind noch genügend unentdeckte Lagerstätten vorhanden. Und ein 10 Kilometer tiefes Bergwerk ist leichter umzusetzen als Bergbau im Asteroidenring.

[HiroP]

Na ja, sollen da nur riesige Bagger-Roboter auf dem Mond rumfahren und Erz in Container schaufeln, die zur Erde verfrachtet werden, oder würde man diese Erze nicht auch gleich auf dem Mond verhütten wollen? Auf der Erde werden ja auch Fabrikgebäude gebaut. Aber ich bezweifele, dass Du auf dem Mond genug Wasser finden wirst, um Beton zu mischen. Da wirst Du wohl irgendwie Ziegel brennen müssen.

Man würde die Erze auf dem Mond verwerten und das Material für Bauten auf dem Mond verwenden. Ob man sie überhaupt zur Erde schießt, ist eine andere Frage.

Im Regolith ist nicht gerade viel Wasser gespeichert... Die Apolloproben waren praktisch trocken, man fand lediglich weniger als 0.005% Wasser. Daher würde man sich mit Ziegeln und irgend einer Art Mörtel zufrieden geben. Die Ziegel ließen sich sehr einfach in Sonnenöfen brennen.

[TheJoker]

Ab 2016 sollen Kunden des kalifornischen Stromkonzerns PG&E bereits Solarstrom aus dem Weltall erhalten können. Zumindest hat sich PG&E an die Regulierungsbehörde California Public Utilities Commission (PUC) für eine Genehmigung gewandt: Man will das Unternehmen Solaren beauftragen, eine Leistung von 200 MW ab 2016 durch eine Solaranlage im Weltraum zu liefern. Der Stromkonzern hofft, die Genehmigung bis Oktober zu erhalten. Der Vorteil von Solarkraftwerken im Weltraum wäre, dass praktisch durchgehend Energie erzeugt werden könnte.

heise online - 17.04.09 - Erstes Solar-Kraftwerk im Weltall geplant

mit solchen Projekt muss es Anfangen. Je mehr solcher Geschichten realisiert werden, deso mehr Nachfrage für den Transport entsteht und je mehr Nachfrage vorhanden ist... Wobei mir 2016 extrem optimistisch vorkommt.

[Bynaus]

Letztes oder vorletztes Jahr hat ein Forscher mal simuliert, was mit Kohlenstoffnanoröhren passiert, wenn sie sehr lang würden. Ergebnis: Sie verlieren ihre Festigkeit. Musst du mal googlen. In jedem Fall kann man die Dinger nicht ohne weiteres einfach immer länger machen und hoffen, dass alles klappt.

Och, das würde ich nicht so tragisch sehen. Mal schauen, wie das dann in der Praxis aussieht. Ich vermute, es ist ohnehin nicht zwingend, dass CNT sich über die ganze Länge des Seils erstrecken. Gedrehte Strahldrahtseile sind auch zugfester als die Drähte, aus denen sie bestehen.

Nun ja das ist ein Theorie aus dem 50er Jahren und wird von fast allen heutigen Wissenschaftlern als Unsinn abgetan.

Nicht ganz. Die Sowjetunion hat mit dieser Theorie gearbeitet und hatte damit Erfolg. Hochdruckexperiment haben gezeigt, dass die Grundannahmen der Theorie solide sind: Kohlenwasserstoffe können in grossen Tiefen gebildet werden und dort auch stabil bleiben. Im Erdinneren gibt es zweifellos grosse Mengen Kohlenstoff, und auch in Meteoriten finden man kohlenstoffhaltige Verbindungen. Die wenigen Experimente, die durchgeführt wurden, um die Theorie zu testen, konnten sie nicht wiederlegen. So abwegig ist das ganze nicht.

Nur liegt der Mond erstmal viel näher und ist Kostengünstiger zu erreichen.

Nähe spielt nur eine Rolle, wenn Menschen im Spiel sind. Ansonsten ist es letztlich egal, wie lange das He-3 unterwegs ist. Und ob es wirklich kostengünstiger ist, tausende Kubikkilometer von Regolith zu durchwühlen, als einen Atmosphärenfilter zum Uranus zu bringen, da bin ich mir jetzt nicht ganz so sicher... Aber ja, der Mond ist für den Moment naheliegender.

Und ein 10 Kilometer tiefes Bergwerk ist leichter umzusetzen als Bergbau im Asteroidenring.

Da wäre ich mir nicht so sicher... In 10 km Tiefe herrschen mörderische Bedingungen. Wenn, dann müssten das teleoperierte Roboter tun, unter enormem Materialverschleiss und hohen Zugangskosten. Da frage ich mich schon, ob diese Aussage korrekt ist.

Übrigens würde man wohl eher bei einem erdnahen Asteroiden anfangen. Da sind die Übertragungszeiten für die Teleoperation geringer als im Asteroidengürtel.

[blueflash]

Was das geplante Solarkraftwerk angeht: Wenn die Satelliten geostationär sind, müssten sie doch ein Netz bilden, um permanent der Sonne zugewandt zu sein, oder? Und wie will man eigentlich aus 30000km Entfernung eine relativ winzige Antenne mit 200MW treffen?? Jede Art von EM breitet sich doch aus?

[Colonel O'Neill]

Die Zementherstellung dürfte auf dem Mond äußerst schwierig werden, da es keinen Mergel (Mergeligen-Kalk um genau zu sein) auf dem Mond gibt, der Betrieb eines Ofens dürfte ebenfalls Probleme mit sich führen, es wären völlig neue Herstellungskonzepte von Nöten, selbst wenn es Mergel auf dem Mond gäbe.

Und für Ziegel, braucht man Tonminerale, und rated mal was die, zwar im Kristallgitter aber immerhin, eingebaut haben.

[irony]

Die Zementherstellung dürfte auf dem Mond äußerst schwierig werden, da es keinen Mergel (Mergeligen-Kalk um genau zu sein) auf dem Mond gibt, der Betrieb eines Ofens dürfte ebenfalls Probleme mit sich führen, es wären völlig neue Herstellungskonzepte von Nöten, selbst wenn es Mergel auf dem Mond gäbe. Und für Ziegel, braucht man Tonminerale, und rated mal was die, zwar im Kristallgitter aber immerhin, eingebaut haben.

Mag ja alles sein, aber - gerade gefunden: Studenten der Virginia Tech backen Mondziegel « DiePresse.com 23.01.2009 | 13:28 | (DiePresse.com)

"Mit einem neuartigen Baustoff sollen in Zukunft Mondsiedlungen ermöglicht werden. Die Studenten mischten mondartiges Gestein mit Aluminium und heizten es auf 1500 Grad.

Man nehme etwas Mondstaub, streue Aluminium ein, heize das Ganze auf und voila, fertig ist der "Mondziegel". Was wie ein Rezept aus einem Science-Fiction-Roman klingt, ist Studenten der Virginia Tech Universität gelungen. Sie haben ein Baumaterial entwickelt, das für zukünftige Mondsiedlungen dienen könnte. Als Ausgangsmaterialien dienten Gesteine, die auch am Mond vorkommen und pulverisiertes Aluminium. Das neuartige Baumaterial soll in jede erdenkliche Form gepresst werden können. Langfristiges Ziel ist es, dass Astronauten die Ziegel am Mond direkt brennen. [...]"

[Bynaus]

Was das geplante Solarkraftwerk angeht: Wenn die Satelliten geostationär sind, müssten sie doch ein Netz bilden, um permanent der Sonne zugewandt zu sein, oder? Und wie will man eigentlich aus 30000km Entfernung eine relativ winzige Antenne mit 200MW treffen?? Jede Art von EM breitet sich doch aus?

Die Satelliten sind in einem polaren, erdnahen Orbit. So müssen sie nie durch den Erdschatten, und die Entfernung ist mit ~300 km gering. Mit Fresnel-Linsen kann man sich ausbreitende Strahlen sehr gut "parallelisieren".

[Oberst-Snake]

Nicht ganz. Die Sowjetunion hat mit dieser Theorie gearbeitet und hatte damit Erfolg. Hochdruckexperiment haben gezeigt, dass die Grundannahmen der Theorie solide sind: Kohlenwasserstoffe können in grossen Tiefen gebildet werden und dort auch stabil bleiben. Im Erdinneren gibt es zweifellos grosse Mengen Kohlenstoff, und auch in Meteoriten finden man kohlenstoffhaltige Verbindungen. Die wenigen Experimente, die durchgeführt wurden, um die Theorie zu testen, konnten sie nicht wiederlegen. So abwegig ist das ganze nicht.

Für mich hört sich das aber als ziemlich unwahrscheinlich an, zumal es nicht bewiesen ist und die klassische Theorie wahrscheinlicher ist. Da bleib ich lieber bei der klassischen Theorie, das Erdöl aus abgestorbenen Meerestieren entstanden ist. Ähnlich wie Kohle, die kann man ja auch zu Öl umwandeln kann, was im 2. Weltkrieg in Deutschland auch in großen Anlagen gemacht wurde.

Nähe spielt nur eine Rolle, wenn Menschen im Spiel sind. Ansonsten ist es letztlich egal, wie lange das He-3 unterwegs ist. Und ob es wirklich kostengünstiger ist, tausende Kubikkilometer von Regolith zu durchwühlen, als einen Atmosphärenfilter zum Uranus zu bringen, da bin ich mir jetzt nicht ganz so sicher... Aber ja, der Mond ist für den Moment naheliegender.

Man muss ja schließlich auch den Treibstoff und Transportmittel bereit stellen. Und dabei ist nähe nun mal von immensen Vorteil. Außerdem würde es mich wundern das Anfangs alles so funktioniert wie geplant. Weshalb Menschen erstmal unersetzlich wären. Wenn man später die Technik verfeinert hat, kann man ja Automatische Anlagen bauen.

Da wäre ich mir nicht so sicher... In 10 km Tiefe herrschen mörderische Bedingungen. Wenn, dann müssten das teleoperierte Roboter tun, unter enormem Materialverschleiss und hohen Zugangskosten. Da frage ich mich schon, ob diese Aussage korrekt ist.

Wieso so schwer? Ich würde einfach die heutigen Bergbaumethoden weiterentwickeln. Und nicht mit Teleoperation oder so was anfangen. Zur Not kann man ja ferngelenkte Bergbauroboter verwenden. Das sind geläufige Technologien die man weiterentwickeln kann.

Ich glaube aber das diese Bedingungen im Erdinerin leichter zu ertragen wären und der Abbau günstiger wäre als irgendwo im Sonnensystem. Außerdem braucht man ja nicht gleich bei 10 Kilometern anfangen. Wenn man nur 4 Kilometer erreicht könnte man schon doppelt so viele Lagarstätten ausbeute als wie es heute der Fall ist.

[prince]

Nicht ganz. Die Sowjetunion hat mit dieser Theorie gearbeitet und hatte damit Erfolg. Hochdruckexperiment haben gezeigt, dass die Grundannahmen der Theorie solide sind: Kohlenwasserstoffe können in großen Tiefen gebildet werden und dort auch stabil bleiben. Im Erdinneren gibt es zweifellos grosse Mengen Kohlenstoff, und auch in Meteoriten finden man kohlenstoffhaltige Verbindungen. Die wenigen Experimente, die durchgeführt wurden, um die Theorie zu testen, konnten sie nicht wiederlegen. So abwegig ist das ganze nicht.l.

Doch ist es schon, in der SU wurden ja aufgrund des Regimes dort noch ganz andere offenkundig bekloppte "wissenschaftliche "Ideen verfolgt, ich nennen da nur mal den Namen Lyssenko.

Das argumentieren mit den fossilen Brennstoffen ist eh Unsinn, nehmen wir mal an wir hätten davon schlagartig unbegrenzte Mengen, wie viel Sauerstoff hätten wir eigentlich, um die zu verbrennen ?
Und was passiert dann eigentlich mit der Atmosphäre ?
Das Problem hast du natürlich auch, wenn du das Zeug nur im All nutzen willst.
Klar, es gibt Himmelskörper, die über massenweise Methan und Co verfügen, aber woher nimmt man den Sauerstoff um das Zeug zu verbrennen ?

Technisch machbar ist ist das sicher alles, aber es lohnt sich ganz einfach nicht.
Was Sinn machen würde wären sicher AKW`s im All, wenn da mal was schief geht wärs halb so wild.

Das mit der Energieübertragung zur Erde per Mikrowellen wäre dann aber auch wieder zweischneidig.
Sicher, so kann man Energie transportieren, man kann das System aber auch nutzen um eine gegnerische Bevölkerung weichzukochen, gleich flächendeckend.

Aber das ist alles viel zu theoretisch und langfristig.
Kurzfristig ist Raumfahrt viel zu teuer und es zeichnet sich nicht ab, das sich da nennenswert was dran ändern würde.
Man braucht einfach extrem viel Energie dafür, einen Körper ins All zu schießen.
Und man braucht ein hohes Maß an Sicherheit, damit die Leute auch heil wieder zurück kommen.
Beides ist teuer.

Es wird sicher billiger, wenn man endlich diese riesigen bürokratischen Konzerne wie die NASA beiseite schiebt, aber obs dadurch auch sicherer wird ?

Die Kostenfrage bleibt, genau die ist ja auch der Grund dafür, weshalb es noch keinen"echte" private Raumfahrt gibt.