Supererden aus Metall

[Knörf]

Dafür gibt's dann die Asteroiden.
Da gibt es mehr als genug von allem.

Ist aber bei einem Asteroiden nicht das Problem, dass dieser wandert? Bei einem Planeten oder Mond weiß man wenigstens, dass dieser stabil auf einem Platz bleibt (ich meine damit die Umlaufbahn).

[Dannyboy]

Asteroiden haben i.d.R. auch Umlaufbahnen. Sonst gäbe es sie meist gar nicht mehr

[Liopleurodon]

Naja so ein richtiger Metallplanet wäre sicher super für uns geeignet als Rohstoffquelle. Irgendwann wird die Menschheit sicher riesige Raumschiffe bauen wollen und da reichen die Rohstoffe der Erde sicher nicht aus.

Die hohe Schwerkraft würde einen Abtransport allerdings sehr schwierig und teuer machen.

[Spocky]

Die hohe Schwerkraft würde einen Abtransport allerdings sehr schwierig und teuer machen.

Das stimmt. Einen Asteroiden könnte man theoretisch sogar in eine Umlaufbahn um die Erde bringen, wo man ihn günstiger abbauen könnte. Zumindest hat die NASA bereits Pläne für eine solche Aktion, wie auch schon in einem anderen Threat erwähnt wurde.

[Bynaus]

Es gibt mehr als genug Rohstoffe auf der Erde: es ist einfach alles eine Frage des Preises, den man zu bezahlen bereit ist: je mehr, desto grösser ist die Reserve bzw. die strategische Reichweite. Je knapper die Ressource wird, desto höher ihr Preis. Irgendwann wird es günstiger sein, die Ressource von Asteroiden zu gewinnen (sowohl weil ihr Preis steigt als auch weil die Kosten für die Gewinnung auf Asteroiden gesunken sind), und dann wird man diese Ressource auf der Erde nicht mehr abbauen (weil es sich nicht mehr lohnt).

Die schwereren Elemente (>60Fe) werden ja erst in der Supernova gebildet, während die leichteren Elemente durch die solaren Fusionsprozesse vor dem Einsetzen der Supernova entstehen.

Das stimmt nur für den ersten Durchlauf. Viele Elemente schwerer als Eisen werden aber auch durch Neutroneneinfang von bestehenden Elementen in Sternen gebildet, die zu wenig massiv für eine Supernova sind (z.B. in Roten Riesen).

Es geht dabei um wenige Gramm pro MioTonnen, selten um Gramm pro Tonnen.

Nana, nicht gleich übertreiben. Die Anreicherung von Gold in der Erdkruste im Durchschnitt beträgt bereits ca. 3 ppb = Parts per Billion = Teile pro Milliarde = Gramm pro tausend Tonnen. In kommerziell abbaubaren Vorkommen hat man natürlich Konzentrationen, die weit über diesem Durchschnitt liegen.

Ist aber bei einem Asteroiden nicht das Problem, dass dieser wandert?

Über Zeiträume, die für die für Bergbauoperationen relevant sind, sind Asteroidenbahnen absolut stabil. Ausserdem: Asteroiden gibts gleich nebenan. Goldplaneten nicht.

[Thomas W. Riker]

Ich möchte mal wieder darauf hinweisen, dass der Asteroiden-Hauptgürtel sehr überschätzt wird. Seine Gesamtmasse beträgt nur 5% der Masse des Mondes oder rund 1/1600 der Erdmasse.

@Bynaus
Danke, ich habe meinen Faktor-Tausend-Fehler im Beitrag oben abgeändert.

@Knörf
Schau mal in OT T&W in den Thread zur Sonde Dawn, die Vesta und 2015 Ceres besucht. In der NASA HP kann man deren stabilen Umlaufbahnen in Relation zu den Orbits von Erde und Mars sehen.

[Agent Scullie]

Zum Gold:
Die Erde hat einen Anteil von ca 225.000m³ Gold, was einem Würfel von ~61m Kantenlänge oder bei einer Dichte von ~19,25t/m³ ~4,3 miot entspricht.

irgendwie passt diese Angabe nicht so recht mit dieser zusammen:

Anteil in der Erdkruste / Reserven weltweit / Abbau p.a.
Gold 0,000.000.5% / 50.000t / 2.500t

da stehen plötzlich nur noch 50.000 Tonnen statt 4,3 Millionen?

[Bynaus]

Seine Gesamtmasse beträgt nur 5% der Masse des Mondes oder rund 1/1600 der Erdmasse.

Da ist aber nicht das relevante Verhältnis. Man muss das, wenn schon, in Beziehung setzen zu den Mengen, die wir tatsächlich brauchen/fördern.

Nehmen wir Gold: etwa 170'000 Tonnen wurden über die gesamte Geschichte der Menschheit abgebaut. Bei 170 ppb in einem Metoriten wären das 170'000 x (1'000'000'000/170) = 1e12 Tonnen Meteoritenmaterial. Bei einer Dichte von 3 Tonnen/m^3 entspricht das einem Radius (Durchmesser) von gerade mal 4.3 (8.6) km. Oder anders gerechnet, wenn der Asteroidengürtel 1/1600 Erdmassen enthält, und die Erdmasse 6e21 Tonnen beträgt, dann könnten wir im Asteroidengürtel also nochmals 6e21 / 1e12 = 6 Milliarden mal mehr Gold abbauen wie in der gesamten bisherigen Geschichte der Menschheit.

Ich denke, das sollte für eine ganze Weile reichen...

[Thomas W. Riker]

irgendwie passt diese Angabe nicht so recht mit dieser zusammen:
da stehen plötzlich nur noch 50.000 Tonnen statt 4,3 Millionen?

Der scheinbare Widerspruch besteht darin, dass sich die 4,3miot wohl auf die ganze Erde und die 50.000t wohl auf den real abbaubaren Anteil in der Erdkruste, mittlerweile schon in 5km Tiefe (!) beziehen.

- - - Aktualisiert - - -

Da ist aber nicht das relevante Verhältnis. Man muss das, wenn schon, in Beziehung setzen zu den Mengen, die wir tatsächlich brauchen/fördern.

Nehmen wir Gold: etwa 170'000 Tonnen wurden über die gesamte Geschichte der Menschheit abgebaut. Bei 170 ppb in einem Metoriten wären das 170'000 x (1'000'000'000/170) = 1e12 Tonnen Meteoritenmaterial. Bei einer Dichte von 3 Tonnen/m^3 entspricht das einem Radius (Durchmesser) von gerade mal 4.3 (8.6) km. Oder anders gerechnet, wenn der Asteroidengürtel 1/1600 Erdmassen enthält, und die Erdmasse 6e21 Tonnen beträgt, dann könnten wir im Asteroidengürtel also nochmals 6e21 / 1e12 = 6 Milliarden mal mehr Gold abbauen wie in der gesamten bisherigen Geschichte der Menschheit.

Ich denke, das sollte für eine ganze Weile reichen...

Bei einer realistischen Dichte von 3t/m³ halte ich einen Goldanteil von 170ppb um die eine oder andere 10er Potenz zu hoch.
30% der Masse des Hauptgürtels entfällt wiederum schon auf Ceres (Dichte 2,1t/m³),~8% entfallen auf Vesta (Dichte 3,5t/m³). Man müsste also wieder sehr tief schürfen.Auf den Oberflächen muß man erst mal Rigolith und Basalt wegräumen.
Mit einem Asteroiden von wenigen km Durchmesser käme man da imho nicht sehr weit.

Noch eine Anmerkung:
Heute kostet eine Feinunze Gold (31,1g) 1.391,21$ oder 1kg 44.733$
Zur Zeit kostet afair der Transport von 1kg (nur) in den Erdorbit schon rund 10.000$.
Einige Tonnen an Menschen, Material und einer Sonde zum Rückransport sowie Treibstoff müssten erst mal zu einem Asteroiden geschickt werden.
Es wäre erstmal eine Frage, ab welchem Rohstoff-Preis sich das Ganze lohnt (wir sind ja in T&W und nicht im SciFi-Bereich).

[xanrof]

Bei einer realistischen Dichte von 3t/m³ halte ich einen Goldanteil von 170ppb um die eine oder andere 10er Potenz zu hoch.

Ne, das stimmt schon. Die verschiedenen Kohligen Chondrite haben Gold-Konzentrationen zwischen 120 ppb (CK) und 190 ppb (CO), die Gewöhnlichen Chondrite liegen zwischen 140 ppb (LL) und 220 ppb (H). Das sind Konzentrationen bezogen auf die Gesamtmasse.
Die Kohligen und die Gewöhnlichen Chondrite repräsentieren die überwiegende Mehrheit der Meteoriten, und deren Mutterkörper sind die Asteroiden.

1000 ppb = 1 ppm = 0.0001 wt.% (Masse-%)
Und zum Abbau nicht nur von Gold würde man sich auch erstmal an kleinere Objekte ranmachen.

[Spocky]

30% der Masse des Hauptgürtels entfällt wiederum schon auf Ceres (Dichte 2,1t/m³),~8% entfallen auf Vesta (Dichte 3,5t/m³). Man müsste also wieder sehr tief schürfen.Auf den Oberflächen muß man erst mal Rigolith und Basalt wegräumen.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass wir auf einem Asteroiden oder auch einem Zwergplaneten Basalt finden werden. Dazu brauchst du schon einige Durchläufe an Kristallisatinsdifferentiation, um aus dem ultrabasischen Ausgangsgestein einen Basalt rauszuholen

[Thomas W. Riker]

Ich kann mir nicht vorstellen, dass wir auf einem Asteroiden oder auch einem Zwergplaneten Basalt finden werden. Dazu brauchst du schon einige Durchläufe an Kristallisatinsdifferentiation, um aus dem ultrabasischen Ausgangsgestein einen Basalt rauszuholen

Lt wiki besteht die Kruste des zweitgrößten Körpers im Hauptgürtel, Vesta, aus basaltischen Material. Guck am besten mal in den Dawn Thread, bzw die NASA HP.

[xanrof]

Ich kann mir nicht vorstellen, dass wir auf einem Asteroiden oder auch einem Zwergplaneten Basalt finden werden. Dazu brauchst du schon einige Durchläufe an Kristallisatinsdifferentiation, um aus dem ultrabasischen Ausgangsgestein einen Basalt rauszuholen

Ich denke, TWR bezieht sich vielleicht auf die Wiki-Artikel:

https://de.wikipedia.org/wiki/(4)_Vesta#Zusammensetzung_und_Oberfläche

Dort steht was von Lava, die als Basalt interpretiert wird.
Ich versuche morgen mal, an das Paper ranzukommen, das als Quelle angegeben wird.

edit:
das gibt es sogar online:

https://encrypted.google.com/url?sa=t&rct=j&q=geologic%20mapping%20of%20vesta%20from%201994%20hubble%20space%20telescope%20images&source=web&cd=2&ved=0CC0QFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.researchgate.net%2Fpublication%2F222487154_Geologic_Mapping_of_Vesta_from_1994_Hubble_Space_Telescope_Images%2Ffile%2F9fcfd50fee3b853c90.pdf&ei=ObW4UbqPCIezhAf_tYDQDg&usg=AFQjCNHyS65WPI9YexPVywrdyHCck0nCRw&bvm=bv.47810305,d.ZWU&cad=rja

Aus den Schlußfolgerungen:

The compositional contrast and the albedo contrast be- tween the western and eastern hemispheres suggests a distinct difference in morphologies. Within the western hemisphere, the narrower absorption bands provide the spectral evidence for a single mineralogical component. These spectra are most consistent with these units being surface basalts having a composition most analogous to that of eucrite meteorites.
(...)
The spectral characteristics discussed above imply the presence of surface basalt units. In order for them to be observed today, these must be units that have survived since the time of their emplacement. If eucrite meteorites represent samples of these basalts, isotopic measurements securely date their emplacement at ��4.5 byr ago.

Anmerkung: ''Eukrite'' sind eine Untergruppe von Meteoriten, die hauptsächlich aus Pyroxenen und Plagioklas bestehen. Sie werden zur HED-Gruppe gezählt, von der angenommen wird, daß sie von 4Vesta stammen.
Tatsächlich werden sie als Differenziate interpretiert.

[Spocky]

Gut, das ist dann aber sicher ein Basanit, also im Endeffekt aus quarzuntersättigtes Material und nicht Tholeiitisch, wie es auf der Erde in der Kruste das häufigste Mineral ist.
Fileiagramm Basalt.svg - Wikimedia Commons

- - - Aktualisiert - - -

Ich denke, TWR bezieht sich vielleicht auf die Wiki-Artikel:

https://de.wikipedia.org/wiki/(4)_Vesta#Zusammensetzung_und_Oberfläche

Dort steht was von Lava, die als Basalt interpretiert wird.
Ich versuche morgen mal, an das Paper ranzukommen, das als Quelle angegeben wird.

edit:
das gibt es sogar online:
https://encrypted.google.com/url?sa=...,d.ZWU&cad=rja

Zumindest steht da schonmal drin, dass Vesta einzigartig für einen Asteroiden sei und sonst wohl keiner Basalt besitze, oder ähnlich geologisch komplex aufgebaut wäre.

Das sieht für mich nach einer einzigartigen Entstehung dieses Himmelskörpers aus, wie auch immer die ausgesehen hat.

[xanrof]

Zumindest steht da schonmal drin, dass Vesta einzigartig für einen Asteroiden sei und sonst wohl keiner Basalt besitze, oder ähnlich geologisch komplex aufgebaut wäre.

Das sieht für mich nach einer einzigartigen Entstehung dieses Himmelskörpers aus, wie auch immer die ausgesehen hat.

Nun ja, die Besonderheit ist seine Größe (= Masse), die die Differenzierung erst ermöglicht hat. Nur Ceres ist noch schwerer im Gürtel.
Die Daten stammen ja von spektroskopischen Methoden der Oberfläche. Ich denke, Ceres sollte auch solche vulkanischen Merkmale zeigen, wenn sie direkt an der Oberfläche wären. Möglicherweise hat Vesta ''vor kurzem'' einen Impakt erlebt, der den Regolith in dieser Region weggepustet hat?
Das ist aber Spekulation von mir, ich bin bei den Zwergplaneten jetzt nicht perfekt auf dem Laufenden.