Besiedlung des Sonnensystems jetzt?

[caesar_andy]

@cäsar-andy: man muss ja nicht den ganzen canyonboden bebauen.. aber zumindest terraformen kann man den dann... ackerbau, etc..., man muss auch nicht alles aufeinmal sofort abdecken.. man kann ja immer klein anfangen... in kleinen tälern oder so.. gibt ja genüg nebencanyons dort und so...

Trotzdem muss der Boden Kultiviert werden. Die Nördliche Halbkugel des Mars besteht zur gänze aus relativ flachen Tiefebenen. Dort technische oder Agrarwirtschaftliche Anlagen zu installieren wäre mit einem DEUTLICH geringeren Aufwand verbunden, als wenn man selbiges auf dem harten, zerklüfteten Boden einer Felsschlucht versuchen würde.

Das Problem wäre dann die Konstruktion der Kuppel die - sofern man die Bevölkerung zwecks Strahlenschutz nicht in die Kuppel bringt - aber dank eines höheren Inendrucks auch freitragend sein könnte, wie ein großer Ballon, der nur durch den Innendruck aufrecht gehalten wird.

Wenn du aber versuchen würdest, eien 150 Meilen breite Schlucht zu überbauen, geht das nicht mehr ... dann brauchst du eine starre Konstruktion, womit dein Gewächshaus im Tal dem Gewächshaus in der Ebene sogar in mehrerlei Hinsicht unterlegen wäre.

Ich sehe diese ganzen Kuppel- oder Glasgeschichten recht skeptisch: Das genuegt doch schon 1 Meteorit und schon wird die Luft duenn im schoenen, neuen Auenland...
Die Erde sammelt jeden Tag 70 Tonnen meteoritsches Material ein - das allermeiste zwar als Mikrometeoriten, die nichts anrichten, aber eben auch massig groessere Brocken, die unten ankommen.

Da würde ich mir keine größeren Gedanken machen. Wir sind ja heute schon in der Lage, Raketen mit Lasern abzufangen.
Wir sprechen hier vor allem erstmal von der Hürde Baumaterial, Werkzeuge und Maschinen zum Mars zu schaffen. WENN das eines Tages gelingt, dürfte die technologie auch weit genug sein, um fußballgroße Eisklötze aus dem Weltraum mit Lasern zu verdampfen.

mit fusionskraft, etc. wird man gute raumschiffe bauen können in zukunft, das wird sich dann alles schon lohnen... das wird schon alles wirtschaftlich ok gehen... ihr habt zuwenig fantasie leute... ihr solltet lieber weniger startrek krams schauen; die zukunft wird bestimmt besser und phantastischer als in solchen low budget serien mit gummi-masken aliens....

Du verwechselst Da leider die Schubkraft mit dem spezifischen Impuls, was deine Prognose angeht. Tatsächlich könnten eines Tages Fusionsgetriebene Raumschiffe zwischen Erde und Mars Pendeln, aber anders, als du es dir ausmalst.
Fusionstriebwerke haben einen sehr hohen, spezifischen Impuls. Das bedeutet, sie benötigen zum erreichen der selben Geschwindigkeit viel weniger Treibstoff als heutige Raketen.
Die SCHUBKRAFT von Fusionstriebwerken, ist aber um einiges geringer, als die von normalen Raketen - das heißt, ein Fusionsgetriebenes Raumschiff von der größe des Spaceshuttles würde deutlich schlechter Beschleunigen als dieses.

Damit eigenen sich Fusionsschiffe leider NICHT für den Transport von Gütern zwischen Planetenoberfläche und Planetenorbit. Ein Fusionsgetriebens Schiff kann einfach nicht die Schubkraft aufbringen, um die Gravitation des Planeten zu überwinden.

Du hast also grundsätzlich ein - relativ - kostengünstiges Transportschiff zwischen Erde und Mars. Die Hauptproblematik bleibt aber bestehen: Der Transport von Waren ZU diesem Schiff müsste wie heute auch mittels chemischer Raketen erfolgen und das ist schlichtweg unbezahlbar.

Die einzige dazu bestehende Alternative wären - wie es schon Jules Verne mit seiner "Kanone" vorhersagte - gigantische Massenbeschleuniger, die Frachtgüter in den Weltraum schießen können ... das würde allerdings auch wieder neue technische Frage aufwerfen.

Den oft favorisierten "Weltraumaufzug" halte ich persönlich für ein utopisches Hirngespinnst.

[xanrof]

Du machst den gleichen Fehler, den viele machen wenn sie an die Kolonisation des Mars denken, du bedenkst nicht die Marktwirtschaftlichen Umstände. .

An die Marktwirtschaft braucht man (noch) nicht zu denken, weil diese sich eh nicht vorhersagen lässt.

Aber bedenke nur, was passiert, wenn z.B. Seltene Erden,etc., richtig knapp werden (sind sie ja jetzt schon) - und keine neue Ressourcen auf der Erde gefunden werden. Stell Dir weiter vor, daß irgendein Material sehr dringend gebraucht werden sollte, z.B. für eine neue Form der Energiegewinnung oder -speicherung. Da kann es sich schon lohnen, vollkommen neue Wege zu gehen (Mars, NEAs)


.
EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
xanrof schrieb nach 4 Minuten und 55 Sekunden:

Da würde ich mir keine größeren Gedanken machen. Wir sind ja heute schon in der Lage, Raketen mit Lasern abzufangen.

Ein Meteorit ist keine Rakete. Um eine Rakete mit einem Laser außer Gefecht zu setzen, reicht es schon, diese zu treffen, um sie von ihrer Flugbahn abzubringen. Sie fällt unkontrolliert zur Erde und verglüht dabei (teilweise). Ein großer Gesteinsbrocken ist da was anderes. Selbst mit der neuesten Lasertechnik kratzt man den noch nicht mal an.
Außerdem dürfte es recht schwierig sein, ein fußball-großes Objekt, das eine Geschwindikeit von rund 10-20 km/sec hat, erst zu finden und dann zu treffen. Heutige Radar-Systeme, wie sie verwendet werden, um Meteoritenflugbahnen in der Atmosphäre zu messen, können das noch nicht

[caesar_andy]

Ein Meteorit oder kleiner Asteroid ist keine Rakete. Um eine Rakete mit einem Laser außer Gefecht zu setzen, reicht es schon, diese zu treffen, um sie von ihrer Flugbahn abzubringen. Sie fällt unkontrolliert zur Erde und verglüht dabei (teilweise). Ein großer Gesteinsbrocken ist da was anderes. Selbst mit der neuesten Lasertechnik kratzt man den noch nicht mal an.

Das ist irrelevant.

Asteroiden oder Meteoriten bestehen zu einem nicht unwesentlichen teil aus Eis, bzw. zumindest gefrorenen Silikaten. Wenn du ein solches Ding mit einem Laser beschießt, dann erzeugst du an der Stelle, an der der Treffer erfolgt eine starke, thermische Reaktion durch die der Frost auf der oberfläche verdampft und damit eine Schubquelle generiert, die die Flugbahn des Objektes verändert - wie eine Art kleine Steuerdüse.

Das ist übrigens auch der Grundgedanke bei der Idee, Asteroiden mit Nuklearwaffen abzufangen. Eine Atombombe kann einen größeren Asterioiden weder Sprengen noch seinen Kurs verändern. Aber die große Hitze der Explösion lässt einen Teil des Brockens explosionsartig verdampfen und verändert damit dessen Umlaufbahn.

[Agent Scullie]

die Ausführung Pro-GR gamma ray shielding glass von Nippon Electric Glass Co., Ltd. hält nach deren angaben 0.511 MeV an gammastrahlung ab..

[...]

Ich wüsste ich nicht, wie man 0,511 MeV strahlung umrechnen sollte, in z.b. millirad.... habe geguckt und geguckt im internet... und nichts gefunden..

vielleicht könnte Agent Scullie oder jemand anderes hier von euch helfen...

ich bin ja schon da

Die Angabe von 0,511 MeV bezieht sich auf die Energie eines einzelnen Photons der Gammastrahlung. D.h. dieses Glas schirmt Gammastrahlung ab, bei der jedes Photon eine Energie von 0,511 MeV besitzt. Mit dieser Energie pro Photon hängt die Frequenz der Gammastrahlung zusammen: sei f die Frequenz, dann beträgt die Energie jedes Photons E = h*f, wobei h = 4,135*10^-15 eV*s die Plancksche Konstante ist. Eine Photonenenergie von E = 0,511 MeV entspricht daher einer Gammstrahlenfrequenz von

f = E / h = (0,511 MeV) / (4,135 * 10^-15 eV*s) = 1,235 * 10^20 Hz

Das Glas schirmt also Gammastrahlung mit einer Frequenz von 1,235 * 10^20 Hz ab. Gammastrahlung mit anderen Frequenzen bzw. Energien pro Photon wird ggf. weniger gut abgeschirmt.

Dosisangaben in rad betreffen dagegen die Gesamtenergie der eintreffenden Strahlung, bezogen auf die Masse des bestrahlten Materials. Diese errechnet sich aus der Energie pro Photon mal der Zahl der ankommenden Photonen dividiert durch die Masse. Es gilt: 1 rad = 0,01 Joule / kg. 1 MeV sind 1,602 * 10^-13 Joule. Trifft also z.B. auf jedes kg deines Körpers ein Photon der oben besprochenen Gammastrahlung mit 0,511 MeV, dann bedeutet das eine Dosis von

0,511 MeV / kg = 8,186 * 10^-14 Joule / kg = 8,186 * 10^-12 rad

Treffen statt nur einem Photon 1 Million Photonen auf jedes kg deines Körpers, so ist die Dosis

10^6 * (8,186 * 10^-12 rad) = 8,186 * 10^-6 rad = 8,186 Mikrorad

Der Hersteller von dem Glas gibt an, dass bei 21,8 cm Glasdicke 36% der Strahlung durch das Glas durchkommen, d.h. 64% abgeschirmt werden. Von 1 Million auf das Glas treffenden Photonen werden daher 640000 absorbiert, nur 360000 gelangen hindurch. Würden ohne das Glas 1 Millionen Photonen auf jedes kg deines Körpers treffen, so sind es, wenn du dich mit dem Glas schützt, nur noch 360000. Die Strahlendosis wird folglich auf

0,36 * 8,186 Mikrorad = 2,947 Mikrorad

vermindert.

[xanrof]

Das ist irrelevant.

Asteroiden oder Meteoriten bestehen zu einem nicht unwesentlichen teil aus Eis, bzw. zumindest gefrorenen Silikaten.

Falsch. Kometen bestehen zu einem signifikanten Teil aus gefrorenem Wasser u/o CO2. Meteoriten bestehen aus Metall und/oder Silikaten. Letzteres sind Minerale und bereits fest, können also nicht "gefroren" sein. Lediglich innerhalb der schon recht kleinen Gruppe der "kohligen Chondrite" hat die Untergruppe mit Typ-1 Alteration einen Wassergehalt von 18-20%, der aber als OH Gruppe in den Schichtsilikaten steckt. Statistisch (bezogen auf die Häufigkeit) spielt das aber keine Rolle.

Bei Silikatmeteoriten richtest Du mit einem Laserimpuls (besonder bei großer Entfernung) nicht viel an. Eigentlich gar nichts.

[Enas Yorl]

An die Marktwirtschaft braucht man (noch) nicht zu denken, weil diese sich eh nicht vorhersagen lässt.

Aber bedenke nur, was passiert, wenn z.B. Seltene Erden,etc., richtig knapp werden (sind sie ja jetzt schon) - und keine neue Ressourcen auf der Erde gefunden werden. Stell Dir weiter vor, daß irgendein Material sehr dringend gebraucht werden sollte, z.B. für eine neue Form der Energiegewinnung oder -speicherung. Da kann es sich schon lohnen, vollkommen neue Wege zu gehen (Mars, NEAs)

Natürlich kann man die Marktwirtschaftlichen Bedingungen in Konkurrenz von Mars, Luna und Weltraumhabitaten an erdnahen Asteroiden vorhersagen. Der Mars hat hier Aufgrund seines Schwerkraftschachtes, die höchsten Exportkosten für seine Güter zu bezahlen. Warum sollte Jemand für 10 Tonnen Yttrium vom Mars mehr bezahlen, wenn es ein anderer Anbieter im Sonnensystem es günstiger anbietet?
Unter solchen Bedingungen, werden Investoren einer sehr großen Bogen um den Mars machen.

[caesar_andy]

Falsch. Kometen bestehen zu einem signifikanten Teil aus gefrorenem Wasser u/o CO2. Meteoriten bestehen aus Metall und/oder Silikaten. Letzteres sind Minerale und bereits fest, können also nicht "gefroren" sein. Lediglich innerhalb der schon recht kleinen Gruppe der "kohligen Chondrite" hat die Untergruppe mit Typ-1 Alteration einen Wassergehalt von 18-20%, der aber als OH Gruppe in den Schichtsilikaten steckt. Statistisch (bezogen auf die Häufigkeit) spielt das aber keine Rolle.

Bei Silikatmeteoriten richtest Du mit einem Laserimpuls (besonder bei großer Entfernung) nicht viel an. Eigentlich gar nichts.

Und wenn es so ist, dann beballerst du das Ding halt mit einem Massenbeschleuniger und gut ist.

Das ändert nach wie vor nichts daran, dass der "Kraftaufwand" zum Schutz einer Kuppel ein Witz ist, verglichen mit dem Aufwand, diese Kuppel erstmal zu errichten. Nach heutigen Gesichtspunkten den Schutz der Kuppel als Kontraargument zu benutzen, ist, als wolltest du den kauf einer Katze damit ablehnen, das du noch kein katzenklo hast.

Um eine Kolonie auf dem Mars zu bauen müssten wir tausende Tonnen baumaterial dorthin schaffen. Die Kuppel müsste hermetisch ebgeriegelt sein, die Wasseraufbereitung und die Atmosphärenaufbereitung im Inneren müssten mit 100%iger Effizienz arbeiten, damit kein Sauerstoff oder Wasserstoff von der Erde heran geschafft werden müsste. Die Kuppel im Inneren müsste Kultiviert werden, man benötigt Fusionsreaktoren für die Stromversorgung (heute ebenfalls noch nicht existent) und einen "Pendlerservice", der die Kolonie von der Erde aus mit lebensmitteln versorgt, so lange die Kolonie dass noch nicht selber kann.
Ein solcher logistischer Aufwand ist für unsere heutigen Fähigkeiten praktisch unvorstellbar. WENN die Menschen aber eines Tages weit genug sind, ein solches mammutprojekt zu stemmen, dann werden sie auch in der lage sein, eine solche Kuppel zu schützen.

Wir können HEUTE schon längst Raketen mit lasern abwehren - schnell bewegliche Himmelskörper von geringer größe mit einer Waffe anzuvieren ist also selbst für uns heute kein Problem. Aber wir können HEUTE noch keine Kolonien auf dem mars bauen. Dass können wir vieleicht mal in 100 oder 1.000 Jahren.
Das heißt aber, dass die Waffentechnik bis dahin AUCH um 100 oder 1.000 Jahre weiter entwickelt ist als heute. Und was dass bedeutet, dass will ich mir lieber gar nicht erst vorstellen.

Das Abwehren eines Kleinkörpers in der Atmosphäre mittels Lasern, Railguns oder Gott wer weiß was für Waffen, sollte den Menschen dann jedenfalls absolt keine schwierigkeiten mehr bereiten.

[Aurora90]

Die geringe Gravitation des Mars bringt aber noch weitere Probleme mit sich. Und zwar den Calcium Schwund der Knochen. Man kann bei Astronauten der ISS einen sichtbaren Calcium Schwund bemerken. Wenn sie dann wieder auf der Erde sind normalisiert sich das ganze wider ,aber es wird ein "point of no return" vermutet. Das heißt wen das ganze zu weit fortgeschritten ist ,dann lässt es sich nicht mehr umkehren.

Genau dieser Punkt sollte auch bei der Marsbesiedelung bedacht werden. Er hat nämlich nur ein 10tel der Masse der Erde. Das bedeutet die Gravitation beträgt genauso ein 10tel. Man weiß nämlich nicht ob der Körper des Menschen sich auf diese Gravitation einstellen kann. So wie es jetzt aussieht würde wahrscheinlich alles Calcium abgebaut werden man stirbt schließlich weil die Knochen zerfallen

[Enas Yorl]

Das bedeutet die Gravitation beträgt genauso ein 10tel. Man weiß nämlich nicht ob der Körper des Menschen sich auf diese Gravitation einstellen kann. So wie es jetzt aussieht würde wahrscheinlich alles Calcium abgebaut werden man stirbt schließlich weil die Knochen zerfallen

Die Gravitation des Mars beträgt 38% der Irdischen. Wie sich der Kalziumgehalt der menschlichen Knochen unter solchen Bedingungen langfristig verhält, ist unbekannt. Ein Abbau des Knochenkalziums ist sicherlich zu erwarten, ob sich diese unter 0,38G auf ein für den Mars akzeptables Niveau einstellt, sollte man vor einer Kolonisation schon noch herausfinden.

[xanrof]

Natürlich kann man die Marktwirtschaftlichen Bedingungen in Konkurrenz von Mars, Luna und Weltraumhabitaten an erdnahen Asteroiden vorhersagen. Der Mars hat hier Aufgrund seines Schwerkraftschachtes, die höchsten Exportkosten für seine Güter zu bezahlen. Warum sollte Jemand für 10 Tonnen Yttrium vom Mars mehr bezahlen, wenn es ein anderer Anbieter im Sonnensystem es günstiger anbietet?

Strenggenommen wären das nicht "marktwirtschaftliche Bedingungen" sondern Standortfaktoren. Aber egal ;-)

Im Prinzip hast Du ja Recht, das habe ich gestern Abend auch schon so geschrieben: erdnahe Asteroiden sind hier die Lösung. Wesentlich kürzere Reisedauern als zum Mars und man braucht weniger Energie, um wieder abzuheben.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
xanrof schrieb nach 7 Minuten und 12 Sekunden:

Und wenn es so ist, dann beballerst du das Ding halt mit einem Massenbeschleuniger und gut ist.

Irgendwas wird man sicher finden, schließlich geht es hier um Waffentechnik...

Das heißt aber, dass die Waffentechnik bis dahin AUCH um 100 oder 1.000 Jahre weiter entwickelt ist als heute. Und was dass bedeutet, dass will ich mir lieber gar nicht erst vorstellen.
Das Abwehren eines Kleinkörpers in der Atmosphäre mittels Lasern, Railguns oder Gott wer weiß was für Waffen, sollte den Menschen dann jedenfalls absolt keine schwierigkeiten mehr bereiten.

Das ist schon klar - und auch wahrscheinlich.
Aber wenn man das Thema schon +/- ernsthaft diskuttieren will (und nicht einfach über SciFi phantasiert), ist doch auch nicht falsch, sich erstmal auf den ersten Schritt zu konzentrieren. Ich denke, es liegt im Moment einfach näher, über eine unterirdische Station oder dgl. nachzudenken. Eine Kuppel wäre der übernächste Schritt

[Aurora90]

Die Gravitation des Mars beträgt 38% der Irdischen. Wie sich der Kalziumgehalt der menschlichen Knochen unter solchen Bedingungen langfristig verhält, ist unbekannt. Ein Abbau des Knochenkalziums ist sicherlich zu erwarten, ob sich diese unter 0,38G auf ein für den Mars akzeptables Niveau einstellt, sollte man vor einer Kolonisation schon noch herausfinden.

Ich hab die räumliche Begrenzung der Gravitation vergessen. Der Mars hat zwar nur ein 10tel der Erdenmasse dafür ist diese Masse im Schnitt näher an jemandem der sich auf der Oberfläche befindet. Deshalb liegt die Gravitation nicht bei 0,1G sonder bei 0,38G.

Das bedeutet trotzdem dass die Knochendichte abnehmen könnte. Für dieses Mögliche biologische Problem müsste ,wenn es eines ist (was wahrscheinlich ist) auch eine Lösung finden.

[caesar_andy]

Das ist schon klar - und auch wahrscheinlich.
Aber wenn man das Thema schon +/- ernsthaft diskuttieren will (und nicht einfach über SciFi phantasiert), ist doch auch nicht falsch, sich erstmal auf den ersten Schritt zu konzentrieren. Ich denke, es liegt im Moment einfach näher, über eine unterirdische Station oder dgl. nachzudenken. Eine Kuppel wäre der übernächste Schritt

Eine Kuppel würde mMn. in erster Line für Gewächshäuser Sinn Ergeben, sofern die Sonneneinstrahlung auf dem mars noch stark genug ist, um dort Agrarkultur zu betreiben. Eine ganze Stadt unter eine Kuppel zu packen - wie man es in der Sci-Fi gerne sieht - halte ich persönlich aber für unnötig und übertrieben.
Andererseits würde ich due kuppel in der Hinsicht nicht pauschal "erstmal" ausschließen. Ein solches gewächshaus könnte bereits zur Grundausstattung gehören. Der Vorteil einer Kuppel besteht darin, dass sie praktisch aus 'Folie' errichtet werden kann, die durch den Innendruck selbst Form annimmt - wie ein ballon. Günstiger und schneller wird man auf dem mars kaum große "Innenflächen" errichten können, und wo man keine Menschen vor Strahlung schützen muss, ist das natürlich praktisch - wobei natürlich auch die Frage beantwortet werden müsste, in wie weit sich das Bombardement mit Weltraumstrahlung auf Apfelbäume und Bananestauden auswirkt.

Das wahrscheinleichste Layout für eine Siedlung auf einem Atmosphärenlosen Planeten ist meines Erachtens nach eine Modulstadt ... also Wohnklo's, die mit Rohren untereinander verbunden werden.
Je nach Lage der Stadt kann man die Siedlung mehrschichtig anlegen ... die unterste Ebene wird in ein ausgehobenes Becken eingeführt, und der beim Aushub entstehende Abraum kann dann genutzt werden, um eine weitere, ebenerdig stehende Ebene mit einer weiteren Dreckschicht zu "übergraben".

[kosmoaffe]

wäre es nicht einfach besser und billiger unter die Erde zu gehen,statt Habitate zu bauen?.Somit hätte man zumindest einen billigen Strahlenschutz.
und das mit dem Knochenabbau ist in sofern kein problem,wenn man die ersten Kolonisten auf dem Mars nicht wieder zur Erde zurückholt...also ein One-way-ticket.Die kommenden Generationen wären dann biologisch angepasster.

[tiphares]

@Agent Scullie: Haben Sie vielen dank...! (auch wenn mir beim lesen hirn- und nervenzellen durchgebrannt sind..)

ich fass zusammen, was ich meine verstanden zu haben, falls das noch jemanden interessiert hier.. das glas absorbiert also 64% von so einer strahlung..
also verdoppelt man quasi den filterschutz des glases, oder verwendet ein doppelt dickes glas... das wäre dann ein 100%iger schutz, wenn ich nicht irre...

@zarkof und cäsar: unter der erde würd ich nicht gerne wohnen..j das kann man ja auch auf der erde haben...


mfg

[caesar_andy]

Unter der Erde zu wohnen ist im Prinzip ja auch nichts anderes, als auf einer Raumstation.

Auf dem mars gibt es ebenerdig zudem außer rotem Wüstensand nichts zu sehen.