Terraforming von Venus, Mars und anderen Planeten

[Bynaus]

Nur um das klarzustellen: Terraforming ist eine schwierige Sache, und den Aufwand in der Regel nicht wert. Meine Aussagen auf der letzten Seite zielten nur darauf ab, dass das Terraforming der Venus nicht per se ausgeschlossen oder unmöglich ist. Die Venus hat halt einfach vor etwa 4 Milliarden Jahren ganz andere "Abzweigungen" genommen als die Erde, was zu einem Zustand geführt hat, aus dem man sie nur schwerlich wieder rausholt. Die Planeten sind nicht zufällig in dem Zustand, in dem sie heute sind. Das Einbringen von Lebewesen von der Erde wird daran grundsätzlich nichts ändern können. Auf der Erde sorgen komplexe Feedbackmechanismen dafür, dass das Klimasystem stets stabil bleibt, und das Leben spielt darin eine wichtige Rolle - auf einem terraformierten Planeten wäre das keineswegs einfach genauso zu erwarten. Es wäre eine andauernde, planetenweite Steuerung nötig, um den terraformierten Zustand aufrecht zu erhalten.

Die bessere Alternative zum Terraforming ist der Bau von Weltraumhabitaten. Der Aufwand ist vergleichsweise gering: das gleicht in etwa der Aufgabe, mitten in der Wüste eine klimatisierte, grüne Stadt zu bauen, verglichen mit dem Versuch, die Wüste zu begrünen. Die neue Wohnfläche steht sofort zur Verfügung (die Investoren kriegen ihr Geld bald zurück), die Funktionsweise ist relativ simpel und grundsätzlich bekannt. Man muss auch nicht für die Ewigkeit bauen: es reicht, wenn die Stadt / das Habitat im Normalbetrieb nicht defizitär ist. Das könnte man, im Weltraum zumindest, durch den günstigen Abbau und die Veredelung von Rohstoffen für die Energie/Rohstoffhungrige Erde erreichen. Womit wollen hingegen Kolonisten auf der Venus, dem Mars die gewaltigen Investitionen in das Terraforming zurückbezahlen? Eben.

Die Idee, schwebende Stationen auf der Venus zu bauen, ist in der Tat attraktiv (stellt sich allerdings immer noch die Frage, wie das bezahlt werden soll - im Moment halte ich einzig das Modell "Antarktisstation" (dh, Bezahlung durch an wissenschaftlicher Erforschung interessierte Staaten, die gleichzeitig auch Präsenz markieren wollen) für plausibel. Interessanterweise würde ein auf dem 1-Bar-Niveau schwebender Ballon, der mit 1 bar Stickstoff/Sauerstoff in atembarer Mischung gefüllt ist, ohne weitere Zutat schweben. Das heisst, eine Station könnte gleich im Inneren des Ballons, der sie trägt, gebaut werden. Die Energieversorgung der Station könnte über Solarzellen geschehen: Nach oben hin hat man ja praktisch die doppelte Sonnenstrahlung, und sogar das von den tieferliegenden Wolken reflektierte Licht ist immer noch energiereicher als das Licht der Sonne auf der Erdoberfläche - faktisch könnte man Solarzellenausleger des Ballons also beidseitig mit Solarzellen bestücken und hätte in etwa die drei bis vierfache Ausbeute eines vergleichbaren Auslegers auf der Erde. Von der Station aus wäre die Oberfläche mit langen Seilen beprobbar, zunächst mit Robotern, die so abgesetzt werden, später vielleicht auch mit bemannten, aktiv gekühlten und druckbeauschlagten Rovern.

Selbst Bynaus (sonst ein Bynause was die Erforschung von Planeten angeht) findet die Idee einer atmosphärischen Forschungsstation ganz interessant.

Das ist so. Aber wie soll ich die Aussage zur Erforschung von Planeten deuten?

[Enas Yorl]

Ein terrafomierter Planet hingegen wäre über millionen Jahre ohne Wartung bewohnbar, selbst wenn die Menschen keine Technologie mehr nutzen würden oder aussterben würden könnte das Ökosystem überleben. Das sind neben Dingen wie hoher Graviation, große Vorkommen natürlicher Rohstoffe etc. eindeutige Vorteile für planetare Kolonien.

Mir scheint das ein recht unrealistischer Anspruch zu sein. Die Menschheit soll tatsächlich gewaltige Summen über Jahrhunderte (wahrscheinlich aber eher Jahrtausende) aufwenden, um Planeten zu terraformen, die ein Ökosystem ohne technische Hilfe erhalten können? Reden wir hier von der gleichen Menschheit, die sich noch nicht einmal über die Bekämpfung der Klimaerwärmung in diesen Jahrhundert einigen kann? Und welche zukünftige Gesellschaft, soll den diese uneigennützige Mammutaufgabe über einen derart langen Zeitraum bewältigen?

[horstfx]

MMn kann man Terraforming in unserem Sonnensystem vergessen. Damit ein Planet allein theoretisch bewohnbar gemacht werden kann, müssen diverse Faktoren gegeben sein: Er müsste in der habitablen Zone liegen, was ja beim Mars und der Venus noch gegeben ist.

Stimmt nicht ganz. Die Venus liegt unmittelbar vor dem inneren Rand der habitablen Zone (vor 4 millarden Jahren lag sie sogar drin) Da diese sich auf Erdbedingungen (Zusammensetzung der Atmosphäre etc.) bezieht müsste man nur verschiedene Veränderungen vornehmen um die Venus entsprechend abzukühlen. Wahrscheinlich werden wir in den kommenden Jahrzehnten Geoengineering erleben mit der wir entsprechende Erfahrungen sammeln können.

Was die langen Tag/Nachtphasen angeht muss man ja nicht so unkreativ sein. Wozu arbeiten wir mit der Gentechnik. Man braucht nur 2 Arten von Pflanzen zu züchten. Ein mal schnell wachsende Pflanzen, die mit dem Tag wandern und wachsen (über 200 Tage sollte ja reichen) und nach Einbruch der Nacht absterben. Als zweites könnte man langsam wachsende Pflanzen züchten, die die Nachtphase in einem Ruhezustand überstehen. Ähnlich wie Bäume im Winter, die ihre Blätter abwerfen und teilweise auch an die 100 bis 150 Tage ohne neue Versorgung durch Fotosynthese überstehen. Wenn man die Pflanzen entsprechend züchtet könnte man so ein Ökosystem schaffen, das trotz der schwierigen Umweltbedingungen auf der Venus dauerhaft lebensfähig wäre. Da die Atmosphäre recht schnell rotiert wäre so der Gasaustausch zwischen Tag und Nachtseite kein Problem.

Weltraumhabitate sind zwar schön und gut, aber sie wären niemals wirklich autark. Beschuss mit Mikrometeoriten und Verschleiss würde stehts dazu führen, dass die Dinger gewartet werden müssen. Ein terrafomierter Planet hingegen wäre über millionen Jahre ohne Wartung bewohnbar, selbst wenn die Menschen keine Technologie mehr nutzen würden oder aussterben würden könnte das Ökosystem überleben. Das sind neben Dingen wie hoher Graviation, große Vorkommen natürlicher Rohstoffe etc. eindeutige Vorteile für planetare Kolonien.

[Kid]

Was faselst du da zusammen? Am besten du malst dir die Sonne und die Venus mal auf ein Stück Papier auf. Für eine in den oberen atmosphärischen Schichten der Venus treibende Station ist es abwechselnd 48 Stunden hell und 48 Stunden dunkel.

Welchen Sinn hat es, eine Station in den Orbit der Venus zu setzen, und was hat das mit Terraforming zu tun?

Ich rede hier davon, dass man den Planeten Venus selbst schlecht bepflanzen kann. Das soll ja auch der Sinn des Terraforming-Prozesses sein.

Ne Raumstation kann ich auch ins All setzen...

[irony]

Nun gut, die von Dir geplante Station müsste dann erst mal leichter als die Atmosphäre in 50 km sein, damit das ohne dauerhaften Antrieb klappt.

Von mir geplant ist das nicht. Das wäre zuviel der Ehre. Ausgearbeitet hat das z.B. Geoffrey A. Landis - Wikipedia, the free encyclopedia

Ich sage nicht, dass die Kolonisation der Venusatmosphäre einfach wäre, aber es wäre ein interessantes Projekt, besonders wenn man es von Robotern durchführen lassen könnte.

Selbst Bynaus (sonst ein Bynause was die Erforschung von Planeten angeht) findet die Idee einer atmosphärischen Forschungsstation ganz interessant. (Steht alles weiter vorne.)

[Thomas W. Riker]

@ irony
Hab nach dem Schreiben gemerkt, dass es um 48h Tag + 48h Nacht also 96h Gesamttageslänge geht, und habe während Du deinen Beitrag schriebst meine Zahlen um den Faktor 2 reduziert.

Nun gut, die von Dir geplante Station müsste dann erst mal leichter als die Atmosphäre in 50 km sein, damit das ohne dauerhaften Antrieb klappt.

[irony]

In 50 km Höhe mit ca 800km/h, um einen 48h-Tag zu haben, durch die Venus-Atmosphäre zu pflügen stelle ich mir sehr spannend vor, mal abgesehen davon, dass dauerhaft Motoren laufen müssten, um diese Höhe zu halten.

Warum müssten da dauerhaft Motoren laufen? Die Station treibt wie ein Schiff auf dem Ozean. Wenn auf dem Atlantik ein Schiff seine Motoren abstellt, geht es ja auch nicht unter. Dasselbe gilt für einen Zeppelin in der Erdatmosphäre.

Die Geschwindigkeit wäre auch nicht 800 km/h sondern 95 m/s (= 212 mph), also eher 300 km/h. Von einer gemütlichen Aussichtsplattform für Touristen war allerdings auch nie die Rede.

Und der atmosphärische Unterschied Erde in 350km und Venus in 50km Höhe ist schon sehr massiv.

Sicher. In 50 km Höhe ist die Venusatmosphäre lebensfreundlicher als die Erdatmosphäre in 350 km Höhe:

At an altitude of 50 km above Venusian surface, the environment is the most Earth-like in the solar system – a pressure of approximately 1 bar and temperatures in the 0°C–50°C range.

[Thomas W. Riker]

In 50 km Höhe mit ca 400km/h, um einen 96h-Tag zu haben, durch die Venus-Atmosphäre zu pflügen stelle ich mir sehr spannend vor, mal abgesehen davon, dass dauerhaft Motoren laufen müssten, um diese Höhe zu halten.
Die ISS ist übrigens nur gut 3000km/h langsamer als die Entweichgeschwindigkeit, die man braucht ,um den Erdorbit zu verlassen, aber wegen der Erdatmosphäre braucht sie regelmäßig zum Anheben der Bahn Schübe, z.B. durch die Sojus-Transportkapseln um nicht zu tief zu sinken.
Und der atmosphärische Unterschied Erde in 350km und Venus in 50km Höhe ist schon sehr massiv.

[irony]

Na und? Sonnenstrahlen werden nicht weggeweht... und mit genau diesen funktioniert die Fotosynthese.

Was faselst du da zusammen? Am besten du malst dir die Sonne und die Venus mal auf ein Stück Papier auf. Für eine in den oberen atmosphärischen Schichten der Venus treibende Station ist es abwechselnd 48 Stunden hell und 48 Stunden dunkel.

Eine Raumstation in 50 km Höhe müsste aber wesentlich schneller liegen, um diesen Orbit zu halten.
Die ISS in ca. 350 km Höhe fliegt mit ca 7km/sec ~ >25000 km/h und hat einen 90-Minuten-Tag. Die Reibung an der Venus-Atmosphäre in 50km Höhe dürft eine kurzfristige Erfahrung sein.

Ja, aber die ISS treibt auch nicht in der Atmosphäre. Diese Venus-Stationen würden in der Atmosphäre der Venus wie Schiffe auf einem Ozean treiben, also durch Auftrieb, wie Luftschiffe eben.

Die ISS hingegen befindet sich im freien Fall im leeren Raum, es gibt keinen Autrieb, und deshalb muss sie sehr viel schneller umlaufen.

[Thomas W. Riker]

Eine Raumstation in 50 km Höhe müsste aber wesentlich schneller liegen, um diesen Orbit zu halten.
Die ISS in ca. 350 km Höhe fliegt mit ca 7km/sec ~ >25000 km/h und hat einen 90-Minuten-Tag. Die Reibung an der Venus-Atmosphäre in 50km Höhe dürft eine kurzfristige Erfahrung sein.
Einen 24-Stunden-Tag haben die geostationären Sateliten , z.B. Astra, in 36000 km Höhe!

[Kid]

Der planetare Festkörper der Venus rotiert mit dieser Geschwindigkeit.
Die darüber liegenden atmosphärischen Schichten rotieren aber schneller:



Colonization of Venus - Wikipedia, the free encyclopedia

Na und? Sonnenstrahlen werden nicht weggeweht... und mit genau diesen funktioniert die Fotosynthese.

[irony]

Das stimmt nicht. Die Venus dreht sich in 243 Tagen einmal um sich selbst - das ist sogar länger als ein Venusjahr (in 225 Tagen kreist die Venus um die Sonne).

Der planetare Festkörper der Venus rotiert mit dieser Geschwindigkeit.
Die darüber liegenden atmosphärischen Schichten rotieren aber schneller:

Cloud-top colonization also offers a way to avoid the issue of slow Venusian rotation. At the top of the clouds the wind speed on Venus reaches up to 95 m/s (approximately 212 mph), circling the planet approximately every four Earth days in a phenomenon known as "super-rotation"

“However, viewed in a different way, the problem with Venus is merely that the ground level is too far below the one atmosphere level. At cloud-top level, Venus is the paradise planet.”

Colonization of Venus - Wikipedia, the free encyclopedia

[Kid]

Mit Tagen sind hier 24 Stunden Erdzeit gemeint. D.h. eine mit der Venusatmosphäre rotierende Station erlebt einen Rhythmus von ca. 48 Stunden Dunkel / 48 Std. hell.

Das stimmt nicht. Die Venus dreht sich in 243 Tagen einmal um sich selbst - das ist sogar länger als ein Venusjahr (in 225 Tagen kreist die Venus um die Sonne).

[irony]

Also beim Mars müsste man das noch irgendwie berechnen können, jedoch ist die Wärmeverteilung bei der Venus eben kein Ersatz für eine Tag/Nacht-Phase, die so ziemlich alle Pflanzen benötigen.

Die Marsschwerkraft muss so hoch sein, dass sich Sauerstoffmoleküle nicht allzu schnell verflüchtigen. Soweit ich weiß, können z.B. Wasserstoff und Helium von der Erde entweichen.

Zur Tag-Nacht-Phase ist doch hier schon was gesagt:

Okay, es is Wikipedia, aber daher hatte ich die Info mit der Tragfähigkeit des Gases wies scheint: Colonization of Venus - Wikipedia, the free encyclopedia

Ums kurz in einer Liste zusammenzufassen:

• Ad Solarenergie: Wiki spricht hier von 'Cloud Top Level', also etwa 50km über dem Boden. Sonnenenergie dürft da nicht das Problem sein.
• 'Länge des Tages' wär, lt. Wiki, etwa Vier Tage, da die Winde in der Höhe den Planeten in dieser Zeit einmal umkreisen. Zwei Tage Sonnenschein, zwei Tage Nacht, müsste mit Batterien zu schaffen sein.
• Schwebende Treibhäuser - wenn du schon Aerostat- und Ballonkolonien hast, was spricht dagegen?

Mit Tagen sind hier 24 Stunden Erdzeit gemeint. D.h. eine mit der Venusatmosphäre rotierende Station erlebt einen Rhythmus von ca. 48 Stunden Dunkel / 48 Std. hell.

[Kid]

Ich denke, dass die Marsschwerkraft für ein Terraforming ausreichend ist, und bei der Venus ist interessant, dass die Venusatmosphäre in nur 4 Tagen um den Planeten rotiert.

Also beim Mars müsste man das noch irgendwie berechnen können, jedoch ist die Wärmeverteilung bei der Venus eben kein Ersatz für eine Tag/Nacht-Phase, die so ziemlich alle Pflanzen benötigen.