Sinn und Unsinn der Raumfahrt

[Enas Yorl]

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.

Sorry, aber den Bergbau in so großer Tiefe sind klare Grenzen gesetzt. Die Temperatur steigt im Mittel mit der Tiefe um 3 °C pro 100 Meter. Du kannst dir selbst ausrechnen das da selbst Bergbauroboter recht schnell an ihre Betriebsgrenze stoßen. Daneben gibt es in derartigen Tiefen erhebliche Probleme mit plastischer und elastischer Deformation des Gesteines. Das gilt auch schon für heutige tiefe Minen, insbesondere beim Großkavernenabbau. Die Hohlräume von mehreren 10-ner Meter Durchmesser werden mit zunehmender Tiefe immer instabiler (Bergdruck).
Der Bergbau unter 1000 Meter Tiefe lohnt sich nur, wenn das abzubauende Material eine gewisse Konzentration erreicht. Das ist fast nur bei Kohlelagerstätten der Fall. Bei den meisten Metallerzlagerstätten ist die Metallkonzentration pro Tonne Gestein so gering, das sich nur der günstigere Tagebau lohnt.

[irony]

Sorry, aber den Bergbau in so großer Tiefe sind klare Grenzen gesetzt. Die Temperatur steigt im Mittel mit der Tiefe um 3 °C pro 100 Meter. Du kannst dir selbst ausrechnen das da selbst Bergbauroboter recht schnell an ihre Betriebsgrenze stoßen. Daneben gibt es in derartigen Tiefen erhebliche Probleme mit plastischer und elastischer Deformation des Gesteines. Das gilt auch schon für heutige tiefe Minen, insbesondere beim Großkavernenabbau. Die Hohlräume von mehreren 10-ner Meter Durchmesser werden mit zunehmender Tiefe immer instabiler (Bergdruck). Der Bergbau unter 1000 Meter Tiefe lohnt sich nur, wenn das abzubauende Material eine gewisse Konzentration erreicht. Das ist fast nur bei Kohlelagerstätten der Fall. Bei den meisten Metallerzlagerstätten ist die Metallkonzentration pro Tonne Gestein so gering, das sich nur der günstigere Tagebau lohnt.

Hm. Wenn Bergbau auf der Erde oder anderen Planeten so übel ist, ist das ja eigentlich auch Grund genug, für geduldige Aliens, die zu Besuch kommen, erst mal abzuwarten, bis wir alles aus den Tiefen der Erde rausgeholt haben, und wenn die guten Bodenschätze alle an der Oberfläche sind und die Erde so gut es geht geplündert ist, ist der richtige Zeitpunkt gekommen, zuzuschlagen. Ist jetzt weit hergeholt, aber die Aliens aus "Independence Day" hätten vielleicht einfach noch 100 Jahre warten sollen, bis wir ihnen die eigentliche harte Arbeit des Raubbaus an der Erde abgenommen haben. Dann muss man am Ende als clevere Alien-Horde einfach nur noch landen, das Metall usw. aufsammeln und wegfliegen. Und man hinterlässt dann eine doch ziemlich erschöpfte Rohstoffquelle, d.h. einen leergeputzten Planeten.

[Enas Yorl]

Hm. Wenn Bergbau auf der Erde oder anderen Planeten so übel ist, ist das ja eigentlich auch Grund genug, für geduldige Aliens, die zu Besuch kommen, erst mal abzuwarten, bis wir alles aus den Tiefen der Erde rausgeholt haben, und wenn die guten Bodenschätze alle an der Oberfläche sind und die Erde so gut es geht geplündert ist, ist der richtige Zeitpunkt gekommen, zuzuschlagen. Ist jetzt weit hergeholt, aber die Aliens aus "Independence Day" hätten vielleicht einfach noch 100 Jahre warten sollen, bis wir ihnen die eigentliche harte Arbeit des Raubbaus an der Erde abgenommen haben. Dann muss man am Ende als clevere Alien-Horde einfach nur noch landen, das Metall usw. aufsammeln und wegfliegen. Und man hinterlässt dann eine doch ziemlich erschöpfte Rohstoffquelle, d.h. einen leergeputzten Planeten.

Oder die Aliens sind noch Schlauer und Beuten stattdessen den Asteroiden Psyche aus. Ein Metallasteroid mit einem Durchmesser von 250 km, der vermutlich mehr Metall enthält, als sich aus der zugänglichen Erdoberfläche überhaupt fördern lässt. Von den übrigen Asteroiden ganz zu schweigen.

[Colonel O'Neill]

Oder die Aliens sind noch Schlauer und Beuten stattdessen den Asteroiden Psyche aus. Ein Metallasteroid mit einem Durchmesser von 250 km, der vermutlich mehr Metall enthält, als sich aus der zugänglichen Erdoberfläche überhaupt fördern lässt. Von den übrigen Asteroiden ganz zu schweigen.

An einen Plan will ich lieber nicht denken, einen solchen Asteroiden in den Erdorbit zu fangen um Rohstoffabbau zu betreiben.
Das kann ganz schön schief gehen, wir müßten also schon ziemlich verzweifelt sein, uns sollch ein Objekt in den Erdorbit zu holen.

Aber eine Sache ist mir bei dem hier im Thread angesprochenen Weltraumbergbau noch nicht klar, wie will man die Tonnagen an Erz oder die bereits im Orbit gewonnenen Metalle zur Erde bringen?
Ein Lift wie Bynaus ihn ansprach wäre da das einzige was ich mir vernünftig vorstellen könnte, ansonnsten müsste man es kontrolliert zum Absturz bringen, falls die Realisierbarkeit eines solchen Lifts unmöglich sein sollte.

[Enas Yorl]

An einen Plan will ich lieber nicht denken, einen solchen Asteroiden in den Erdorbit zu fangen um Rohstoffabbau zu betreiben.
Das kann ganz schön schief gehen, wir müßten also schon ziemlich verzweifelt sein, uns sollch ein Objekt in den Erdorbit zu holen.

Das installieren eines kilometergroßen Asteroiden in einen weiten Erdorbit, sollte sich die Menschheit doch lieber für die ferne Zukunft aufsparen. Für den Asteroidenbergbau ist dies aber auch unnötig. Es gibt eine Reihe von Metallasteroiden die sich der Erde alle 2 Jahre auf etwa 2-3 Millionen Kilometer annähern.

Aber eine Sache ist mir bei dem hier im Thread angesprochenen Weltraumbergbau noch nicht klar, wie will man die Tonnagen an Erz oder die bereits im Orbit gewonnenen Metalle zur Erde bringen?
Ein Lift wie Bynaus ihn ansprach wäre da das einzige was ich mir vernünftig vorstellen könnte, ansonnsten müsste man es kontrolliert zum Absturz bringen, falls die Realisierbarkeit eines solchen Lifts unmöglich sein sollte.

Ist eigentlich ganz einfach. Man formt aus den geförderten Metallen große Kegel (ähnlich der Apollo-Kapsel), stattet sie mit einer kleinen Antriebseinheit aus und bringt sie kontrolliert zum Absturz. So das sie in einem unbewohnten Gebiet landen, man kann dabei sogar auf Bremsfallschirme verzichten. Beim richtigen Eintrittswinkel dürfte die Aufprallgeschwindigkeit nicht größer als 300km/h sein. Danach muss man die Rohstoffe nur noch aufsammeln.

[Bynaus]

Für mich hört sich das aber als ziemlich unwahrscheinlich an, zumal es nicht bewiesen ist und die klassische Theorie wahrscheinlicher ist.

Nicht, dass du mich falsch verstehst: Erdöl kann vermutlich auch aus abgestorbenen Meerestieren entstehen. Aber eben nicht nur. "Beweisen" kannst du ohnehin nichts - nur widerlegen. Und die abiotische Erdölentstehung ist nicht widerlegt, und auch nicht unplausibel, wenn man sich erst mal ernsthaft damit beschäftigt.

Man muss ja schließlich auch den Treibstoff und Transportmittel bereit stellen.

Der gewonnen Brennstoff selbst ist der Treibstoff... Wie schon erwähnt: Distanzen sind im Sonnensystem egal. Nur das "Delta v", die notwendige Geschwindigkeitsänderung, die für eine bestimmte Bahn (in Abhängigkeit der Bahn selbst, der Geschwindigkeit, der Gravitationsfelder an Start- und Zielort) nötig ist, spielt eine Rolle, bzw., das "Delta v" wird zum Weltraumäquivalent der Distanz auf der Erdoberfläche. Und da kann es eben sein, dass es ab einer bestimmten Menge gefördertem He3 günstiger ist, es sich aus der Uranusatmosphäre zu holen, als aus dem Mondregolith. Allerdings müsse man das wirklich mal durchrechnen.

Und nicht mit Teleoperation oder so was anfangen. Zur Not kann man ja ferngelenkte Bergbauroboter verwenden.

Teleoperation = ferngelenkte Bergbauroboter. Aber eben, siehe -> Enas Yorl.

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 ?

Enorm viel - wir haben etwa die Hälfte aller Erdölvorräte verbrannt, und die CO2-Konzentration in der Atmosphäre hat sich von 200 auf 400 ppm verdoppelt. ppm = Parts per Million! Der Sauerstoff geht uns - zumindest in der Erdatmosphäre, niemals aus.
Ich glaube allerdings kaum, dass im Fall, dass tatsächlich die abiotische Erdölentstehung zutreffend sein sollte, wir damit gleich unbegrenzte Mengen Erdöl zur Verfügung hätten.

Das Problem hast du natürlich auch, wenn du das Zeug nur im All nutzen willst.

Wo hab ich geschrieben, dass ich das will? Das wäre völlig unsinnig.

Sicher, so kann man Energie transportieren, man kann das System aber auch nutzen um eine gegnerische Bevölkerung weichzukochen, gleich flächendeckend.

Der Strahl ist fokussiert, und wenn du ihn auffächerst, verliert er an Intensität - und zwar sehr schnell (Quadratisch mit dem Durchmesser). Zudem ist eine Mikrowellenübertragungsstation ein ziemlich fettes, einfaches Ziel für eine ASAT-Waffe.

Aber das ist alles viel zu theoretisch und langfristig.

Überhaupt nicht. Siehe die Meldung oben: Solarfarmen im erdnahen Orbit werden schon jetzt geplant und finanziert. Das wird schneller kommen, als die meisten hier vermuten.

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

Es gibt noch keine private Raumfahrt, weil die einzige Volkswirtschaft, die technisch in der Lage wäre, eine solche zu entwickeln (die USA) jahrzehntelang am staatlichen Monopol in der Raumfahrt festgehalten haben (teils aus protektionistischen, teils aus militär-strategischen Gründen). Die NASA ist nicht nur einfach bürokratisch, sondern sie hat mit Staatsgeldern konsequent private Unternehmen aus dem Raumfahrtsektor rausgehalten. Jetzt erst ändert sich das - langsam.

[prince]

Ist eigentlich ganz einfach. Man formt aus den geförderten Metallen große Kegel (ähnlich der Apollo-Kapsel), stattet sie mit einer kleinen Antriebseinheit aus und bringt sie kontrolliert zum Absturz. So das sie in einem unbewohnten Gebiet landen, man kann dabei sogar auf Bremsfallschirme verzichten.

So funktioniert das nicht. Es handelt sich ja zum Beispiel um Eisen, das fängt beim Eintritt wie jeder Meteorit an zu glühen und zu schmelzen.
Die Raumkapseln tun das auch, haben aber einen Schutzschirm den man dann auch für jeden Metallklumpen bräuchte -> Kosten und Transport
Trotzdem würde es immer sehr viele ( wir reden ja hier von Bergau in großem Stil ) Irrläufer geben, die irgendwo einschlagen wie sie nicht hin sollen.

Ich erinnere da nur an die "Anwohner" von Baikonur, auf die schon bei den recht wenigen Starts ständig Raktenteile und ganze Raktenstufen niederregnen.

Stell dir das mal in einem Staat mit einem vernünftigen Rechtssystem vor, die würden verklagt werden bis sie den Laden zu machen können.

[Enas Yorl]

So funktioniert das nicht. Es handelt sich ja zum Beispiel um Eisen, das fängt beim Eintritt wie jeder Meteorit an zu glühen und zu schmelzen.
Die Raumkapseln tun das auch, haben aber einen Schutzschirm den man dann auch für jeden Metallklumpen bräuchte -> Kosten und Transport

Natürlich gibt es Materialverluste durch die Atmosphärenreibung, aber die sind vernachlässigbar. Eisenmeteore von mehreren Metern Größe, schaffen es auch durch die Erdatmosphäre, und bei denen kann man ganz sicher nicht von einen idealen Atmosphäreneintritt reden. Der Grund dafür, ist das Verhältnis von Reibungsfläche und Volumen. Je größer der Körper ist, um so mehr Masse muss erwärmt werden. Ab einer gewissen Größe erreicht die Hauptmasse nicht mehr den Schmelzpunkt bis es auf den Boden aufschlägt.

Trotzdem würde es immer sehr viele ( wir reden ja hier von Bergau in großem Stil ) Irrläufer geben, die irgendwo einschlagen wie sie nicht hin sollen.
Ich erinnere da nur an die "Anwohner" von Baikonur, auf die schon bei den recht wenigen Starts ständig Raktenteile und ganze Raktenstufen niederregnen.

Den kontrollierten Atmosphäreneintritt hat man heutzutage sicher im Griff. Und bis der Asteroidenbergbau Realität geworden ist, dürfte man dieses Verfahren perfektioniert haben. Auch kannst du das nicht, mit dem unkontrollierten Absturz von Raketenstufen vergleichen.
Es gibt auf der Erde genug Landestellen (z.B. in Sibirien) bei denen selbst größere Abweichungen vom Ziel tolerabel wären. Ein gewisses Restrisiko lässt sich nie ganz ausschließen, das kann man aber bei Flughäfen in der Nähe von Ballungsräumen auch nicht. Trotzdem ist die Menschheit offenbar bereit, das Restrisiko von Flugzeugabstürzen über Wohngebieten hinzunehmen.

[3of5]

Höchstinteressant, wie sich der Thread entwickelt hat. Ich würde gerne noch mal auf das Thema "Besiedlung des Weltalls" zurückkommen und diejenigen, die sich damit auskennen (Bynaus z.B.) fragen: Wie realistisch ist es eigentlich, dass die Menschheit in den nächsten Jahrhunderten andere Himmelskörper innerhalb des Sonnensystems besiedeln wird? Und welche Orte würden sich dafür – abgesehen vom Mars – anbieten? Ist der Mond ein realistisches Ziel? Sind Kolonien auf Asteroiden denkbar?

Ferner: Muss man sich Kolonien auf anderen Planeten/auf Monden im Zuge der großen Strahlung notwendigerweise als abgeschlossene Bunker vorstellen – oder sind zumindest große Glaskuppeln etc. denkbar?

[Enas Yorl]

Höchstinteressant, wie sich der Thread entwickelt hat. Ich würde gerne noch mal auf das Thema "Besiedlung des Weltalls" zurückkommen und diejenigen, die sich damit auskennen (Bynaus z.B.) fragen: Wie realistisch ist es eigentlich, dass die Menschheit in den nächsten Jahrhunderten andere Himmelskörper innerhalb des Sonnensystems besiedeln wird?

Im Vordergrund der nächsten Jahrhunderte wird wohl nicht die Besiedelung, sondern die industrielle Ausbeutung der Sonnensystems stehen. Menschliche Ansiedelungen werden in erster Linie dort entstehen, wo Menschen für den Betrieb gebraucht werden.

Und welche Orte würden sich dafür – abgesehen vom Mars – anbieten? Ist der Mond ein realistisches Ziel? Sind Kolonien auf Asteroiden denkbar?

-Der Mond (und das wird jetzt vielen Enthusiasten nicht gefallen) ist eigentlich das perfekte Objekt für die robotische Ausbeutung. Im Gegensatz zu allen anderen solaren Objekten ist dieser nahe genug, das hier der Mensch bei Problemen per Fernsteuerung eingreifen kann. Diese Roboter kann man mit Sonnenenergie betreiben, und während einer Mondnacht schickt man diese ganz einfach schlafen. Für einen bemannten Betrieb müsste man dagegen, aufwendig Sonnenenergie speichern oder nukleare Energiequellen einsetzen. Auch ist der Mond verdammt groß, mögliche attraktive Lagerstätten liegen wahrscheinlich hunderte von Kilometern auseinander. Weit auseinander liegende bemannte Stationen zu betreiben, wäre ein logistischer und finanzieller Alptraum. Es wäre wohl wirtschaftlicher hier zu genügsamen Robotern zu greifen. Das alles schließt den gelegentlichen Besuch von menschlichen Personal nicht aus, aber eine ständig bemannte Station wäre wohl erst wirtschaftlich, wenn die lunare Infrastruktur schon sehr fortgeschritten ist.
-Asteroiden (speziell Erdnahe) sollten das erste Ziel für eine Ausbeutung und Besiedelung sein. Hier kann man gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe erschlagen. Rohstoffe für die Erde und alle anderen menschlichen Niederlassungen. Strahlungssicheren Lebensraum mit künstlicher Schwerkraft, Rohstoffe in unmittelbarer Nähe und ein leichter Zugang zum Weltraum ohne dabei am unteren Ende eines Schwerkraftschachtes zu sitzen. Der große Bonus dabei ist, das sich auf einen Asteroiden auch sehr große Strukturen bauen und leicht davon starten lassen. Man könnte dort z.B. mit Asteroidenmaterial einen großen Hohlzylinder bauen. Ein solche Hülle wäre die Ausgangsbasis für ein mobiles Habitat/Raumschiff, mit künstlicher Schwerkraft. Das jahrelange autarke menschliche Missionen ermöglichen würde.
-Der Mars ist kein sehr attraktives Ziel für eine wirtschaftlich betriebene Raumfahrt. An einem Export von Rohstoffen und Produkten ist bestenfalls erst Jahrhunderte nach Gründung einer Kolonie zu denken. Eine Marskolonie wäre sehr lange ein Zuschussgeschäft, und ihre Finanzierung vom Willen irdischer Steuerzahler abhängig.

Ferner: Muss man sich Kolonien auf anderen Planeten/auf Monden im Zuge der großen Strahlung notwendigerweise als abgeschlossene Bunker vorstellen – oder sind zumindest große Glaskuppeln etc. denkbar?

Jede menschliche ausserirdische Siedlung, wird über einen ausreichenden Strahlenschutz verfügen müssen. Damit machen Glaskuppeln recht wenig Sinn. Aber zur landwirtschaftlichen Nutzung, wären z.B. auf den Mars große aufblasbare Strukturen denkbar. Darin könnten im Grunde untermarsianisch auch Menschen wohnen, solange deren Aufenthalt darüber limitiert ist.

[Oberst-Snake]

Sorry, aber den Bergbau in so großer Tiefe sind klare Grenzen gesetzt. Die Temperatur steigt im Mittel mit der Tiefe um 3 °C pro 100 Meter. Du kannst dir selbst ausrechnen das da selbst Bergbauroboter recht schnell an ihre Betriebsgrenze stoßen. Daneben gibt es in derartigen Tiefen erhebliche Probleme mit plastischer und elastischer Deformation des Gesteines. Das gilt auch schon für heutige tiefe Minen, insbesondere beim Großkavernenabbau. Die Hohlräume von mehreren 10-ner Meter Durchmesser werden mit zunehmender Tiefe immer instabiler (Bergdruck).
Der Bergbau unter 1000 Meter Tiefe lohnt sich nur, wenn das abzubauende Material eine gewisse Konzentration erreicht. Das ist fast nur bei Kohlelagerstätten der Fall. Bei den meisten Metallerzlagerstätten ist die Metallkonzentration pro Tonne Gestein so gering, das sich nur der günstigere Tagebau lohnt.

Soweit ich weiß hat man es in Süd-Afrika schon auf 2 Kilometer geschafft. Ok das dort sind Diamant, Gold und Platinminen. Aber Technisch geht es in diesem Tiefen.

Ich sag ja nicht das es jetzt schon technisch geht, aber anstatt Techniken zu entwickeln Minen im Weltraum zu errichten, sollte man lieber extreme Teifenbergbau Techniken entwickeln.

[HiroP]

anstatt Techniken zu entwickeln Minen im Weltraum zu errichten, sollte man lieber extreme Teifenbergbau Techniken entwickeln.

Bloß, dass man diese Techniken eben nicht mehr entwickeln, sondern nur noch bauen muss. Sämtliche Technologien zum Asteroidenbergbau sind da, wir könnten damit beginnen, überstiegen nicht momentan noch die Kosten für den Aufbau der Infrastruktur den Nutzen.

[LdadmDraganus]

Hehe, ohne Zweifel...
Aber nicht mehr für mehr als 20 oder 30 Jahre. Danach ist Schicht im Schacht und niemand wird sich die Mühe machen bis dahin mickrige Mengen Öl zur Erde zu karren.
Nein Leute, der Besuch auf unseren großen planetaren Nachbarn wird sich aus wirtschaftlichen Gründen nie lohnen. Rohstoffabbau wird auf den Asteroiden stattfinden.

hmm, bevor es soweit kommt, müssen sich einige aber auf den Arsch setzen. Also mit unseren derzeitigen "Raumshuttle's" sehe ich da keinen Erfolg. Wir brauchen was anderes, besseres. Schneller und Stärker (in form von Antriebskraft), sowas brauchen wir. Und meiner Meinung nach verhilft uns da nur die Nuclearkraft weiter.

[irony]

hmm, bevor es soweit kommt, müssen sich einige aber auf den Arsch setzen. Also mit unseren derzeitigen "Raumshuttle's" sehe ich da keinen Erfolg. Wir brauchen was anderes, besseres. Schneller und Stärker (in form von Antriebskraft), sowas brauchen wir. Und meiner Meinung nach verhilft uns da nur die Nuclearkraft weiter.

Als allererstes müsste man wohl etwas gegen den Weltraumschrott tun, sonst haben wir bald noch mehr gefährlichen Schrott im Weltraum, wenn eines Deiner Nuklear-Raumschiffe es nicht mal bis zur Höhe der geostationären Umlaufbahn schafft.

[LdadmDraganus]

Als allererstes müsste man wohl etwas gegen den Weltraumschrott tun, sonst haben wir bald noch mehr gefährlichen Schrott im Weltraum, wenn eines Deiner Nuklear-Raumschiffe es nicht mal bis zur Höhe der geostationären Umlaufbahn schafft.

jo, das auch. Aber dennoch muss die Technologie voranschreiten. Den mit dem US-SpaceShuttle, oder der russischen Konservendose kommen wir nicht allzuweit. Bestenfalls bis zum Mond, dann ist ende im Gelände.