Haben unbewohnbare Planeten nicht auch Vorteile?

[Spocky]

Ist der Aufwand wirklich so viel grösser als der Aufwand, den man ohnehin treiben muss, um eine Station auf einem anderen Planeten lebensfreundlich zu halten? Ballone sind doch da ziemlich "Low-Tech" im Vergleich mit all den Recycling-Systemen und Luftfiltern etc. etc. ... Oder anders gefragt: wäre die ISS wirklich viel teurer, wenn sie statt im Orbit an Ballonen in der oberen Atmosphäre hängen würde?

Ich gehe mal davon aus, dass die Lebenserhaltung in so einem Gasriesen nicht weniger aufwendig ist, als auf einem Planeten mit fester Oberfläche. In dem Fall ist alles, was man tun muss, um die Kolonie in der "Luft" zu halten zusätzlicher Auswand.

Bei einem Gasriesen mit entsprechendem Magnetfeld fällt vielleicht noch die Abschirmung bestimmte geladener Strahlung weg, aber wenn wir nicht gerade nur vom Sonnensystem ausgehen, so kann man das auch auf einem Gesteinsplaneten finden.

[Bynaus]

Das liegt wohl daran, dass es ein ungeheurer technischer Aufwand ist, diese Kolonien in der Schwebe zu halten und wenn auch nur ein klein wenig was schief geht, dann geht es nach unten und da herrschen schnell Druckbedingungen, bei denen kein Kolonist mehr lebensfähig wäre.

Ist der Aufwand wirklich so viel grösser als der Aufwand, den man ohnehin treiben muss, um eine Station auf einem anderen Planeten lebensfreundlich zu halten? Ballone sind doch da ziemlich "Low-Tech" im Vergleich mit all den Recycling-Systemen und Luftfiltern etc. etc. ... Oder anders gefragt: wäre die ISS wirklich viel teurer, wenn sie statt im Orbit an Ballonen in der oberen Atmosphäre hängen würde?

Zum anderen: Gasriesen haben ja schon eine beträchtliche Größe, die Zonen wo welcher Druck herrscht sind bestimmt sehr ausgedehnt und die Sinkgeschwindigkeiten auch dem entsprechend. Wenn man angenommen ein einem Bar-Bereich die Station ansiedelt wo ca 0,8g herrschen und es kommt zu einem leck o.ä. was ein Absinken bewirkt wird es doch ein stück dauern bis man in Bereiche fällt wo soviel Druck herrscht das die Hülle zerdrückt wird. Die Geschichte würde doch sehr der Uboot-Technik entsprechen. Nur, außer wegen Vergiftung oder ersticken dürfte doch ein Hüllenbruch bei der 1bar Grenze nicht viel Ausmachen. In der Station müssten doch auch grob gepeilt ein bar herrschen.

Auf der Venus ist atembare Luft ein "Treibgas" in dem Sinn, dass es bei 1 bar eine deutlich geringere Dichte hat und deshalb eine (genügend grosse) geschlossene Hülle mit einer 1 bar N2-O2-Atmosphäre die Hülle schweben lassen könnte. Dies weil die CO2-Atmosphäre der Venus viel dichter ist als eine N2-O2-Atmosphäre von gleichem Druck.

Auf den Gasriesen hat man das umgekehrte Problem: in einer Wasserstoffatmosphäre wird es sehr schwierig, Auftrieb mit Wasserstoffballonen zu erzeugen. Hier bräuchte man wohl sowas wie "Vakuum-Kugeln" mit extrem dünnen, aber doch festen und wasserstoffundurchlässigen Wänden.

So, als Laie muss ich jedoch wieder etwas hin und her spielen: wenn sich die Station bei 1 bar auf einem Niveau von 1g befindet, muss man von dort nicht auch genau soviel Energie aufbringen den Gasriesen zu verlassen wie von der Erde aus zu starten?

Man braucht sogar mehr Energie, weil 1) die Atmosphären der Gasriesen höher sind und man daher einen grösseren Weg zurücklegen muss, um einen Orbit zu erreichen und 2) - viel wichtiger - die Orbitalgeschwindigkeit sich zu v = Wurzel ( g * r) berechnet, wobei r auf einem Gasriesen immer deutlich grösser sein wird als auf der Erde.

Anders gesagt: die Jupiteratmosphäre ist so ziemlich der letzte Ort im Sonnensystem, an dem man sich befinden will, wenn einem gerade der Treibstoff ausgegangen ist...

Turbinen mit "offener Verbrennung" dürfte wegen dem Wasserstoff bestimmt zu gefährlich sein, oder?

Nö, die Situation ist nur umgekehrt im Vergleich zur Erde: Hier muss der Wasserstoff mitgeführt werden, und der Sauerstoff kann aus der Atmosphäre bezogen werden. Auf Jupiter muss der Sauerstoff mitgeführt werden, und der Wasserstoff kann aus der Atmosphäre bezogen werden - ist im Prinzip das gleiche.

[Hades]

Ja. Mir ging es auch nur darum, die Station zu halten.
(Das meinte ich mit Auftrieb.)

Ja, ich glaube ich werde da mal was basteln (skizzieren :P )

Mit Ballons wäre das Schweben zB in der Jupiteratmosphäre schwierig, weil diese schon aus 75 m% Wasserstoff (das leichteste Gas) besteht.

Ok, das ist Problematisch. Wie siehts mit den anderen GR aus?

Würde die Atmosphäre, zB, eines Expolaneten vorwiegend aus schwereren Elementen bestehen, dann kann man Ballons oder Tragflächen verwenden, um sich horizontal (und ein bisschen vertikal) zu bewegen.

Grundsätzlich denkbar wäre es doch aber auch zwischen zwei solchen Stationen auf 1bar-Ebene mit Propellergetriebenen Fortbewegungsmitteln zu reisen oder?

Turbinen mit "offener Verbrennung" dürfte wegen dem Wasserstoff bestimmt zu gefährlich sein, oder?

Aber auch hier gilt: Aufstieg in den Weltraum ist nicht möglich, weil die Gasatmosphäre nach oben eben immer dünner wird.

Ich habe eher in die Richtung gedacht: Auf der Erde wäre der unterschied zwischen Oberflächengravitation und der auf 10km Höhe zu gering um nennenswerte Unterschiede zu erreichen.

Aber wenn in einem GR der Höhenunterschied zwischen sagen wir 1bar und 0,5 bar sehr hoch wäre könnte man ja eine Plattform mit großen Ballons und dünnem Gas aufsteigen lassen um dem GR zu entkommen ich schätze mal anzunehmen auf 0,5bar herrschen nur 0,5g ist zu Naiv geschweige denn ob man in einer solchen Atmospäre überhaupt auf 0,5 bar schweben kann....

[Spocky]

Wenn man schon mit Ballons nicht so einfach schweben kann, dann wird das mit dem Auftrieb doch konsequenterweise generell ein größeres Problem sein als auf der Erde, oder sehe ich das falsch?

Flugzeuge müssten noch leichter sein und ein Sturz würde schneller ablaufen als hier. Wenn man davon ausgeht, dass die Anzahl der Atome in einem Gas bei konstantem Druck gleich groß ist, dann müsste die Reibung doch auch abhängig sein von der Größe der Atome?

[xanrof]

So, als Laie muss ich jedoch wieder etwas hin und her spielen: wenn sich die Station bei 1 bar auf einem Niveau von 1g befindet, muss man von dort nicht auch genau soviel Energie aufbringen den Gasriesen zu verlassen wie von der Erde aus zu starten?

Ja. Mir ging es auch nur darum, die Station zu halten.
(Das meinte ich mit Auftrieb.)

Könnte man Techniken der irdischen Luftfahrt wie Flugzeugen und Balons benutzen um genug raus aus dem Gasrießen zu kommen um energiesparender zu anderen Objekten zu fliegen?

Mit Ballons wäre das Schweben zB in der Jupiteratmosphäre schwierig, weil diese schon aus 75 m% Wasserstoff (das leichteste Gas) besteht. Würde die Atmosphäre, zB, eines Expolaneten vorwiegend aus schwereren Elementen bestehen, dann kann man Ballons oder Tragflächen verwenden, um sich horizontal (und ein bisschen vertikal) zu bewegen.
Aber auch hier gilt: Aufstieg in den Weltraum ist nicht möglich, weil die Gasatmosphäre nach oben eben immer dünner wird.

[Hades]

So, als Laie muss ich jedoch wieder etwas hin und her spielen: wenn sich die Station bei 1 bar auf einem Niveau von 1g befindet, muss man von dort nicht auch genau soviel Energie aufbringen den Gasriesen zu verlassen wie von der Erde aus zu starten? Könnte man Techniken der irdischen Luftfahrt wie Flugzeugen und Balons benutzen um genug raus aus dem Gasrießen zu kommen um energiesparender zu anderen Objekten zu fliegen?

[xanrof]

Gasriesen haben ja schon eine beträchtliche Größe, die Zonen wo welcher Druck herrscht sind bestimmt sehr ausgedehnt und die Sinkgeschwindigkeiten auch dem entsprechend. Wenn man angenommen ein einem Bar-Bereich die Station ansiedelt wo ca 0,8g herrschen und es kommt zu einem leck o.ä. was ein Absinken bewirkt wird es doch ein stück dauern bis man in Bereiche fällt wo soviel Druck herrscht das die Hülle zerdrückt wird. Die Geschichte würde doch sehr der Uboot-Technik entsprechen. Nur, außer wegen Vergiftung oder ersticken dürfte doch ein Hüllenbruch bei der 1bar Grenze nicht viel Ausmachen. In der Station müssten doch auch grob gepeilt ein bar herrschen.

Ja und ja (wenn der Hüllenbruch nicht zu groß ist).
Bzgl Gasdynamik bei Lecks habe ich hier schon mal was geschrieben:

http://www.scifi-forum.de/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/73410-berleben-vakuum-ohne-schutzausr-stung-5.html#post2772660

(Absatz Dekompression + die gerechneten Beispiele)

Ich denke, so eine schwebende Station/Kolonie in einer Gasatmosphäre dürfte aus technischer Sicht nicht allzu futuristisch sein. Den primären Auftrieb könnte man sogar mit Ballons etc. realisieren. Dazu ein paar Triebwerke, die die Station an Ort und Stelle halten (wenn die Winde nicht zu stark sind).

Anspruchsvolle wäre die Frage, was man dort (abbauen) will. Der Aufwand muss sich ja lohnen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Jupiter_%28Planet%29#Obere_Schichten

H, He3+ ?

[Hades]

Ich finde es bemerkenswert, dass 5 der 8 Planeten unseres Sonnensystems eine Oberflächengravitation von ca. 1 Ge haben (Venus, Erde, Saturn, Uranus, Neptun - bei den Gasriesen ist es die Gravitation an der 1 bar-Grenze). Bloss könnte man 4 dieser 5 Planeten wohl nur über schwebende Kolonien besiedeln. Aber immerhin: diese Welten bieten 1 Ge "Oberflächen"-Schwerkraft, Zugang zu allen Gasen, die der Mensch zum Überleben braucht, Zugang zu Fusionsbrennstoff (He-3, D), Schutz vor kosmischer Strahlung. Ich bin manchmal ein bisschen erstaunt, dass das nicht mehr Beachtung findet in solchen Diskussionen.

Das liegt wohl daran, dass es ein ungeheurer technischer Aufwand ist, diese Kolonien in der Schwebe zu halten und wenn auch nur ein klein wenig was schief geht, dann geht es nach unten und da herrschen schnell Druckbedingungen, bei denen kein Kolonist mehr lebensfähig wäre.

Der Mensch an sich steht eben am liebsten auf festem Boden

Gut, da kommt das typische Argument: wenn unsere Nachfahren im All(in dem Falle in einer Gasriesenatmospäre) geboren werden, warum sollten sie sich nach festem Boden sehen

Zum anderen: Gasriesen haben ja schon eine beträchtliche Größe, die Zonen wo welcher Druck herrscht sind bestimmt sehr ausgedehnt und die Sinkgeschwindigkeiten auch dem entsprechend. Wenn man angenommen ein einem Bar-Bereich die Station ansiedelt wo ca 0,8g herrschen und es kommt zu einem leck o.ä. was ein Absinken bewirkt wird es doch ein stück dauern bis man in Bereiche fällt wo soviel Druck herrscht das die Hülle zerdrückt wird. Die Geschichte würde doch sehr der Uboot-Technik entsprechen. Nur, außer wegen Vergiftung oder ersticken dürfte doch ein Hüllenbruch bei der 1bar Grenze nicht viel Ausmachen. In der Station müssten doch auch grob gepeilt ein bar herrschen.

[Spocky]

Ich finde es bemerkenswert, dass 5 der 8 Planeten unseres Sonnensystems eine Oberflächengravitation von ca. 1 Ge haben (Venus, Erde, Saturn, Uranus, Neptun - bei den Gasriesen ist es die Gravitation an der 1 bar-Grenze). Bloss könnte man 4 dieser 5 Planeten wohl nur über schwebende Kolonien besiedeln. Aber immerhin: diese Welten bieten 1 Ge "Oberflächen"-Schwerkraft, Zugang zu allen Gasen, die der Mensch zum Überleben braucht, Zugang zu Fusionsbrennstoff (He-3, D), Schutz vor kosmischer Strahlung. Ich bin manchmal ein bisschen erstaunt, dass das nicht mehr Beachtung findet in solchen Diskussionen.

Das liegt wohl daran, dass es ein ungeheurer technischer Aufwand ist, diese Kolonien in der Schwebe zu halten und wenn auch nur ein klein wenig was schief geht, dann geht es nach unten und da herrschen schnell Druckbedingungen, bei denen kein Kolonist mehr lebensfähig wäre.

Der Mensch an sich steht eben am liebsten auf festem Boden

[Bynaus]

manche Stoffe wie Helium-3 kommen hier gar nicht vor

Doch doch, Helium-3 kommt auch auf der Erde vor. Von einer Million He-Atomen (in der Atmosphäre) ist ca. eines ein He-3. Im Mond-Regolith ist es eines von zehntausend, also rund hundert Mal mehr. Ob das den Aufwand rechtfertigt, ist eine andere Frage.

Es ist jedoch schon richtig, dass viele Rohstoffe in nahezu unbegrenzten Mengen auf Asteroiden gewonnen werden könnten (einige Rohstoffe gibt es allerdings in hohen Konzentrationen nur auf der Erde, weil hier Milliarden Jahre lang Vulkanismus und Plattentektonik dahingehend gewirkt haben, diese Stoffe aus dem Mantel zu extrahieren und in Oberflächennahen Erzen zu konzentrieren).

Das einzige, was einer Nutzung im Wege steht, sind die Kosten. Wiederverwendbare Raketen, z.B., könnten diese Rechnung stark zugunsten des Asteroidenbergbaus verschieben. Und dann wäre möglicherweise die Verarbeitung / Veredelung der Rohstoffe im All auch günstiger als auf der Erde.

Ich finde es bemerkenswert, dass 5 der 8 Planeten unseres Sonnensystems eine Oberflächengravitation von ca. 1 Ge haben (Venus, Erde, Saturn, Uranus, Neptun - bei den Gasriesen ist es die Gravitation an der 1 bar-Grenze). Bloss könnte man 4 dieser 5 Planeten wohl nur über schwebende Kolonien besiedeln. Aber immerhin: diese Welten bieten 1 Ge "Oberflächen"-Schwerkraft, Zugang zu allen Gasen, die der Mensch zum Überleben braucht, Zugang zu Fusionsbrennstoff (He-3, D), Schutz vor kosmischer Strahlung. Ich bin manchmal ein bisschen erstaunt, dass das nicht mehr Beachtung findet in solchen Diskussionen.

[Thomas W. Riker]

Wie gering die Dichte des KB ist, zeigt sich auch daran, dass man trotz intensiver Suche noch keinen Körper gefunden hat, den die Pluto-Sonde New Horizons nach dem Besuch des Plutos 2015 bis zu einer Sonnenentfernung von gut 50 AU anfliegen könnte.(Für eine deutlich längere Zeit sind die Instrumente der Sonde nicht konzipiert).

Ein Zehntel der Erdmasse würde bedeuten, dass in einem Ring von 40 AU und einer Höhe von ca 10 AU, die geschätzt 70.000 Körper mit >100km gerade mal 8 Mondmassen haben.

[Hades]

... und der Kuiper-Gürtel verfügt über 10 Mal mehr Masse als die Erde.

Ähhhh, nein:

Astronomen studierten die Struktur des Kuiper-Gürtels und glauben das Rätsel seiner Entstehung gelöst zu haben. Die Kuiper-Gürtel-Objekte sind - so wie die Planeten auch - aufgrund von Zusammenstößen zwischen Planetesimalen entstanden, die dann aneinander haften blieben. Für eine solche Entwicklung in dieser fernen Region jenseits der Neptunbahn müsste der Kuiper-Gürtel aber wesentlich mehr Material enthalten; etwa das Zehnfache der Erdmasse. Die teleskopische Durchmusterung dieser Zone ergab aber, dass gegenwärtig höchstens ein Zehntel oder weniger an Erdmasse vorhanden ist.

Der Kuiper-Gürtel

[Psi-Warden]

Das einzige, wozu sich unhabitable Himmelskörper eignen, ist Rohstoffabbau und Terraforming.

Die Ressourcen der Erde werden sich irgendwann zu Ende neigen, es fängt in einigen Bereichen schon so langsam an und manche Stoffe wie Helium-3 kommen hier gar nicht vor, sehrwohl aber auf dem Mond und den Gasriesen. Erze, Mineralien etc. gibt es allerdings auch in Asteroiden, wo sie sich sich viel viel leichter abbauen und transportieren lassen. Knappheit dürfte dort ebenfalls nicht herrschen, ein großer Asteroid kann mehr Eisen oder Gold enthalten, als die Menschheit aktuell besitzt und der Kuiper-Gürtel verfügt über 10 Mal mehr Masse als die Erde.

Terraforming ginge ebenfalls, aber danach wäre der Planet nicht mehr unbewohnt.^^ In einigen Fällen kann er allerdings in den alten Zustand zurückfallen. Bedingt kann man unhabitable Planeten mit künstlichen Habitaten besiedeln, wie Luna und die Jupitermonde, aber ich mein ganzes Leben unter einer Kuppel verbringen müssen.

[horstfx]

Es wäre vollkommener Wahnsinn, das ins All zu schießen. Unbewohnte Planeten als Endlager, oder der Mond, wie in "Mondbasis Alpha" sind alleine schon von den Kosten her Wahnsinn. Hinzu kommen noch Gefahren wie z.B. was passiert, wenn so eine Rakete beim Start explodiert.

Mit Raketen ist es tatsächlich in finanzieller und technischer Hinsicht Wahnsinn so etwas zu tun. Für so etwas braucht man günstigere und sicherere Transportmittel. Damit wäre es dann allerdings kein Problem mehr.

[irony]

Wäre schade, diesen wertvollen Rohstoff ins All zu schiessen.

Es wäre vollkommener Wahnsinn, das ins All zu schießen. Unbewohnte Planeten als Endlager, oder der Mond, wie in "Mondbasis Alpha" sind alleine schon von den Kosten her Wahnsinn. Hinzu kommen noch Gefahren wie z.B. was passiert, wenn so eine Rakete beim Start explodiert.