Wir bauen uns ein Generationenschiff!

[EA-Loyalist]

Ne Reisedauer von 1500 Jahren ist viel zu lang, die Leute würden irgendwann anfangen das Schiff für ihre Welt zu halten und den ursprünglichen Zweck der Reise zu nur noch aus Sagen zu kennen. Das wäre ja so als wären die im frühen Mittelalter gestartet und würden heute ankommen.

Durchführbarer wäre sowas wenn wir die Leute einfrieren könnten und die Reisedauer auf 100 Jahre beschränken würden, wir hätten dann nicht so viel Masse zu transportieren an zB Luft, Nahrungsmitteln und müssten uns auch nicht um die Schwerkraft sorgen.

Die Kommunikation stelle ich mir nicht soo schwer vor, bei den geringen Distanzen die wir mit vieleicht maximal 5-10%C überbrücken könnten, jede Mail ist halt 10-20 Jahre unterwegs.

Von Larry Niven gibt es ein paar schöne Bücher zu dem Thema, zB Der Held von Avalon.

TP

BTW: Kennst du "Die lange Reise" von R. Heinlein?


Mann könnte natürlich auch die techno-autoritäre Schiene fahren. Ein Navigationscomputer steuert das Schiff ohne Hilfe der menschlichen Crew bis zum Zielpunkt. Allerdings ist es auch dumm den Leuten 1500 Jahre lang die Kontrollsysteme vorzuenthalten.

[tepe]

Ne Reisedauer von 1500 Jahren ist viel zu lang, die Leute würden irgendwann anfangen das Schiff für ihre Welt zu halten und den ursprünglichen Zweck der Reise zu nur noch aus Sagen zu kennen. Das wäre ja so als wären die im frühen Mittelalter gestartet und würden heute ankommen.

Durchführbarer wäre sowas wenn wir die Leute einfrieren könnten und die Reisedauer auf 100 Jahre beschränken würden, wir hätten dann nicht so viel Masse zu transportieren an zB Luft, Nahrungsmitteln und müssten uns auch nicht um die Schwerkraft sorgen.

Die Kommunikation stelle ich mir nicht soo schwer vor, bei den geringen Distanzen die wir mit vieleicht maximal 5-10%C überbrücken könnten, jede Mail ist halt 10-20 Jahre unterwegs.

Von Larry Niven gibt es ein paar schöne Bücher zu dem Thema, zB Der Held von Avalon.

TP

[Eagleeye]

Lasst mich eine kleine Rechnung aufstellen...
Sagen wir eine 4 Köpfige Gruppe bräuchte 80m2. Man hat 1000 Männer und 1000 Frauen an Bord... Es bilden sich jeweils paare von einem Mann und einer Frau. Dann haben wir eintausend Paare. Jedes Paar bekommt 2 Kinder. Da haben wir 4000 Personen. (Ich gehe vom max. Wert aus) Das heißt, wir brauchen 80 Km2 Wohnfläche.

Falsch. 80 m2 * 1000 = 80.000 m2. Das ist gerademal 8% eines Quadratkilometers, der insgesamt 1.000.000 m2 (1000 m * 1000 m) Grundfläche hat ...

Sagen wir, in eine Klasse passen 40 Kinder, was auch schon zu viel ist.
Dann bräuchten wir 50 Klassen a 70m2. Das wären dann schon 3,5Km2 für Bildungseinrichtungen.

Schon wieder falsch. 50 Klassen a 70 m2 sind 3.500 m2. Das sind echte Peanuts (0,35% eines Quadratkilometers ....) - da regt sich niemand wirklich drüber auf ...

Auch Deine anderen Rechnungen solltest Du noch mal gründlich nachrechnen. Du wirst feststellen, daß Du bei einer Besatzung von 4.000 Menschen weit weniger Platz für Quartiere und ... ich nenne es mal familiare Logistik (Wohnen, Atmen, Essen, Ausbildung) brauchst, als Du bisher zugrunde gelegt hast ...

Beispiel: Gesetzt den Fall, das Generationenschiff hätte die Form eines Würfels von 1010 Meter äußerer und 1000 Meter innerer Seitenlänge. (Die übrigen 10 Meter sind Schiffshülle). Dann hättest Du pro Ebene innen eben 1.000.000 m2 oder 1km2 Grundfläche. Ein Würfel wäre aber auch 1010 Meter hoch - und bei z.B. einem Deck aller 5 Meter macht das summa summarum 200 Ebenen = 200 km2 Grundfläche. Da kannst Du mehr - weit mehr - als nur 4000 Menschen unterbringen (zum Vergleich: Meine Heimatstadt Halle/S. hat laut Wikipedia-Artikel 135 km2 Grundfläche und knapp 235.000 Einwohner ...)

[Enas Yorl]

Ich glaube wir sind uns alle einig, dass ein solches Schiff gigantisch werden wird, egal welche Methoden man in der auch Zukunft anwendet. Dieses Schiff zu bauen wäre wohl nur durch eine massive Zusammenarbeit auf internationalen Level möglich. Eine Generationenschiff würde in der Praxis wohl schon in dieser Phase scheitern. Ein Objekt von der Größe könnte man auch nicht am Boden bauen, man müsste es gleich im Orbit konstruieren. Der Grund, weshalb man so eine Wahnsinnsmaschine überhaupt bauen sollte ist

Die Größe eines Generationenraumschiffes würde man ganz sicher in Kilometern messen. Auch setzt dies enorme Kenntnisse im Bau, Betrieb und Wartung von Weltraumstrukturen voraus. Eine Menschheit hätte zum Zeitpunkt wo der Bau eines solchen Raumschiffes möglich wird, wohl bereits große Teile des Sonnensystems besiedelt. Wenn man Asteroidenbergbau betreiben und Weltraumhabitate bauen kann, dürfte auch der Bau eines solchen Raumschiffes möglich sein.

Die ultimative Frage. Was will man erreichen? Geht es um einen fremden Planeten, welchen man besiedeln will, so kann dies die Massen wohl noch am ehesten mobilisieren. Es könnte aber auch eine Aufklärungsmission sein. Angenommen man entdeckt in einem fremden Systen die Anzeichen einer technischen Zivilisation, so könnte dies ebenfalls als Grund taugen.

Bis der Bau eines solchen Raumschiffes überhaupt denkbar ist, wird der Mensch die Fähigkeiten entwickelt haben, sich überall dort wo die nötigen Rohstoffe vorkommen ein Habitat zu erschaffen. Auf lebensfreundliche Planeten wären menschliche Siedler dann nicht mehr angewiesen. Und eine Besatzung die sich aus Weltraumgeborenen zusammensetzt, hätte wohl auch nicht das Bedürfnis auf solch einen zu leben. Fragt sich nur wie solch ein Unternehmen finanziert wird? Denkbar wäre da eine Stiftung würde man diese heutzutage gründen, könnte diese bis zur technischen Machbarkeit (in ca. 300 Jahren) genügend Finanzmittel angesammelt haben.

Das Schiff:
Wir reden hier über ein Generationenschiff. Es muss Familien beherbergen, das macht viiiiel Platz erforderlich. Es ist im Grunde egal welche Leute man auf das Schiff setzt, da selbst die zuverlässigsten Astronauten echt schlampige Enkelkinder haben können - und umgekehrt. Die Auswahlkriterien für die Mannschaft würden schon fast einen eigenen Thread rechtfertigen.

Am einfachsten wäre es zuerst ein ausreichend großes Weltraumhabitat zu bauen, und sich dort erst einmal eine angepasste stabile Gesellschaft entwickeln zu lassen. Diese hätte dann noch im Sonnensystem genügend Zeit ihre Verhaltensformen an diese Umgebung anzupassen. Erst wenn das Habitat und seine Gesellschaft zuverlässig funktionieren, baut man das ganze zum Raumschiff weiter. Möglicherweise entschließt sich auch ein bereits etabliertes Weltraumhabitat, die Reise in ein anderes Sonnensystem zu wagen.

Für die künsliche Gravitation hat man zwei Grundideen:
Rotationselemente
Beschleunigungskräfte der Flugrichtung nutzen

Idealerweise sollte sich die Habitatszone des Raumschiffes, auf beide Formen der Schwerkrafterzeugung einstellen können.

Das Schiff braucht eine äußerst langlebige Energiequelle.

Die Möglichkeit die Kernfusion zu nutzen, ist für die Realisierung eines solchen Projekts eine zwingende Voraussetzung. Als Energiequelle für den Antrieb könnte Antimaterie dienen, aber ob sich das praktisch realisieren lässt ist unklar.

Die Nahrungsversorgung wird ebenfalls ein Problem sein. Es ist unmöglich eine 2000-köpfige Gesellschaft über 1500 Jahre lang mit Konserven zu versorgen. Das Schiff müsste also auch ein fliegendes Gewächshaus sein, was auch das Problem mit dem Sauerstoff lösen könnte. Ebenfalls müsste man Tiere züchten und halten um den Bedarf an Fleisch zu decken.

Die Fähigkeit geschlossene Nahrungs und Sauerstoffkreislaufe zu konstruieren, ist eine zwingende Notwendigkeit um überhaupt das eigene Sonnensystem besiedeln zu können, lange bevor man an den Bau eines solchen Schiffes denken kann.

Die größte Gefahr ist es wohl, dass die Erde zu einer belanglosen Erinnerung im kollektiven Gedächtnis der Schiffsgemeinde wird. Die Kinder des Schiffes werden nichts anderes kennenlernen und sie werde die Erde, welche sie nur aus Erzählungen kennen, auf ihre Weise interpretieren. Es ist in etwa so, als würden wir uns am Sieg auf dem Lechfeld im Jahre 955 erfreuen - es ist verdammt weit weg und man verbindet damit keine Emotionen mehr.

Ist doch wurscht, die Erde hat für diese Reisenden keine praktische Bedeutung mehr. Also warum sollte das ein Problem sein?

Vielleicht wollen diese Nachfahren auch gar keine Kolonie mehr errichten oder keinen Kontakt mehr herstellen. Sie meutern (wer sollte sie hindern?) und treiben dann in ihrer "Erde" durchs All.

Diese Entscheidung muss man ohnehin den Bewohnern des Raumschiffes überlassen, ist ja auch ihr gutes Recht. Und von der kleinlichen Vorstellung das Menschen nur auf Planeten leben können, hat bis dahin die Realität längst ad absurdum geführt.

Es ist ebenfalls erforderlich zahllose Ersatzteile und Reservemaschinen mitzunehmen. Keine Maschine macht 1500 Jahre Vollast mit.

Ein Generationenraumschiff muss zwangsläufig auch eine Fabrik sein, nur so kann man Bauteile recyceln und neu herstellen. Ganz zu schweigen vom Aufbau einer Kolonie am Zielort.

[Klaus01]

Anstatt ein komplettes Schiff zu bauen, wurde ich ein passenden Asteroiden nehmen und in Aushöhlen. Aber nicht so, das er innendrin komplett hohl ist. Sondern mit Gängen und vereinzelt Räumen, gelegentlich auch Größere Raume für Park ähnliche Anlagen. Die Reaktor Räume weit weg von den Besatzung. Gut geschützt von einigen Hundert Meter Asteroidengestein.
Triebwerke aussen drauf und fertig.
Der Vorteil ist, das die Besatzung während des Fluges noch selber Räume bauen kann. Und auch Rohstoffe finden kann. Tief genug eingegraben, sind sie auch geschützt von der Kosmischen Strahlung

[Mortok]

Trotzdem würde das Dng riesig werden müssen... Es würde Miliarden von Tonnen wiegen und Kubikkilonmeter groß sein. Das steht fest!

[logman]

Rotationselemente
Beschleunigungskräfte der Flugrichtung nutzen

Wenn der Antrieb nicht im Dauerbetrieb die veranschlagten 1500 Jahre (mit 1 G Schub Leistung beschleunigt/bremst wäre letzteres nicht praktikabel.

Das Schiff braucht eine äußerst langlebige Energiequelle. Da kommt momentan nur die ergiebeige Kernkraft in Frage.

vergeß die Kernspaltung, zu niedriger Wirkungsgrad und zu wenig spaltbares Material auf diesem Planeten.

Die Fusionsenergie könnte aber schon relativ bald eine echte Alternative bieten. Wenn man einen Weg findet Gasriesen anzuzapfen könnte man unterwegs sogar Treibstoff aufnehmen.

Mit einiger Wahrscheinlichkeit wird der Pott nur zweimal Gasriesen begegnen, im Sonnensystem in dem er erbaut wurde, und im Zielsystem. Unterwegs is ziemlich und gähnende Leere.
Nutzbar wäre bestenfalls der interstellare Wasserstoff, also mit sowas wie Ramjet/Bussard-Kollektoren arbeiten.

Die Ankunft müsste ebenfalls geregelt werden. Baumaterialien lassen sich zwar so lange lagern, aber das kostet zustätzlichen Platz.

Es ist ebenfalls erforderlich zahllose Ersatzteile und Reservemaschinen mitzunehmen. Keine Maschine macht 1500 Jahre Vollast mit.

Ersatzteile nur im geringem Umfang und auch nur für die wichtigen Systeme damit man bei einem Ausfall die Produktionszeiten für den nächsten Satz überbrücken kann. Den Rest selber mit bordeigenen Mitteln herstellen.
Und wenn man 1500 Jahre lang den Ersatzteilbedarf aus eigener Produktion decken konnte dürften Baumaterialien am Ziel auch kein Problem darstellen.

[Mortok]

Ja! Die Wände müssten auch sehr dick sein, insgesamt so 1Km2 (Die höhe sagen wir mal 2meter... Dann wissen wir ja die mindesthöhe und müssen nur Länge und breite berücksichtigen.

[Wasser666]

Und Felder für die Narunsmittelproduktion. Das Schiff müste minestens die Größe Einer Kleinstadt mit Umland haben.

[Mortok]

Man bräucht stark exotherme reaktionen um die Nötige Energie zu bekommen. Da müsste man aber wahrscheinlich mit Chlor und Wasserstoff bzw. Wasserstoff und Flour ran, da der Elektronegativitätswert bei Wasserstoff sehr klein (2,19 und der bei Flour ziemlich groß ist (4,0) Herkömmliche verbrennungsmotoren oder heutige Raketenantriebssysteme reichen nicht...
Jedoch muss man auch bedenken, dass wenn sich ein Objekt frei im Raum bewegt, bewegt es sich so lange bis eine Kraft dagegen wirkt egal wie groß die Masse ist, man muss es nur beschleunigen!. Man müsste also nur der Grafitation der Planeten entkommen und Asteroiden ausweichen. Da reicht schon ein kleiner Stoß in die entgegengerichtete Richtung. Mit Solarenergie könnte man auch etwas ereichen, es wäre aber immernoch nicht genug um die 59 Gernerationen zu versorgen. Ein weiteres Problem wird der Sauerstoff sein, denn herkömmliche Filter reichen nicht aus! Man kann nicht davon ausgehen, dass wenn man am Anfang 2000 Leute mitschickt, dass es lange bei dieser Zahl bleibt, sondern müsste davon ausgehen, dass man kurzfristig 4000 Leute hat. Sanitäranlgen, Bildungseinrichtungen, Altenpflege, Erhohlungseinrichtungen, Küchen und Essensräume, das muss alles Berücksichtigt werden. Das Schiff müsste riesig sein, wenn man das alles unterbringen würde.

Lasst mich eine kleine Rechnung aufstellen...
Sagen wir eine 4 Köpfige Gruppe bräuchte 80m2. Man hat 1000 Männer und 1000 Frauen an Bord... Es bilden sich jeweils paare von einem Mann und einer Frau. Dann haben wir eintausend Paare. Jedes Paar bekommt 2 Kinder. Da haben wir 4000 Personen. (Ich gehe vom max. Wert aus) Das heißt, wir brauchen 80 Km2 Wohnfläche. Sagen wir, in eine Klasse passen 40 Kinder, was auch schon zu viel ist.
Dann bräuchten wir 50 Klassen a 70m2. Das wären dann schon 3,5Km2 für Bildungseinrichtungen. Sagen wir, es giebt Gänge, die zwei Meter breit sind. Das wären dann auch schon gute 20Km2
Erhohlungseinrichtungen: Sagen wir, es wird im 4 Schichtentakt gearbeitet. Dann sind jeweils 1500 Erwachsene und 2000 Kinder auf "freiem Fuß" 30 Prozent möchten einen öffentlichen Ort besuchen... Das sind 1050 Jeder braucht 2m2 Fläche für sich! Das sind 2,1Km2
Das heißt wir sind schon bei 105,6Km2 Der Antrieb braucht auch Platz... Sagen wir 100m2 in der höhe und 200m2 in der Länge und der Breite... Wartungsschächte und Komandoräume sind auch noch ca. 4Km2. Das sind dann 109,6. Sagen wir eine Etage hat 10.96Km2 dann brauchen wir 10 Etagen. Jede Etage ist 2 meter hoch. Dann haben wir ein 20 Meter hohes Schiff, mit einem Antrieb an der Seite. Bau so ein Ding mal...

Bei dieser Rechnung habe ich noch Wasser und Nahrungsspeicher nicht berücksichtigt. Trotzdem sind es riesen Dimensionen!

[EA-Loyalist]

He, du musst aber bedenken, dass die Leute nicht mit 80 ihre Kinder kriegen und die Generationen sich daher überschneiden! Du kannst also von gut 59 Generationen ausgehen die auf dem Schiff geboren werden!

Nun, die Anzahl der Kinder müsste man von der Nahrungsproduktion und dem Platz abhängig machen. Geburtenkontrollen wären unerlässlich.

[Wasser666]

Ich würde bei der Energie vorwigend auf Atomreaktoren setzen da man sonst mengen an schwerem Wasserstoff benötigt und die entsorgung macht bei der hohen Stralenbelastung im All auch keine großen Probleme.

[Mortok]

He, du musst aber bedenken, dass die Leute nicht mit 80 ihre Kinder kriegen und die Generationen sich daher überschneiden! Du kannst also von gut 59 Generationen ausgehen die auf dem Schiff geboren werden!

[EA-Loyalist]

Wenn man einen Astrophysiker der nüchteren Sorte zum Thema interstellare Reisen befragt, so bekommt man immer zwei Antworten:

1. Unmöglich

oder

2. Geht nur mit Generationenschiffen

In diesem Thread geht es um die ideale Beschaffenheit, Besatzung und Ausrüstung eines solchen Schiffes.

Um hier nicht in willkürliche Spekulationen zu verfallen, gebe ich zwei Rahmenbedingungen vor:

Reisedauer: 1500 Jahre
Mannschaft: 2000 Mann

Bei einer normalen Lebenserwartung von rund 80 Jahren kommt man auf ca. 19Generationen.

Ab jetzt kann man spekulieren:

Voraussetzungen:
Ich glaube wir sind uns alle einig, dass ein solches Schiff gigantisch werden wird, egal welche Methoden man in der auch Zukunft anwendet. Dieses Schiff zu bauen wäre wohl nur durch eine massive Zusammenarbeit auf internationalen Level möglich. Eine Generationenschiff würde in der Praxis wohl schon in dieser Phase scheitern. Ein Objekt von der Größe könnte man auch nicht am Boden bauen, man müsste es gleich im Orbit konstruieren. Der Grund, weshalb man so eine Wahnsinnsmaschine überhaupt bauen sollte ist Punkt 2.

Zielpunkt/Aufgabe:
Die ultimative Frage. Was will man erreichen? Geht es um einen fremden Planeten, welchen man besiedeln will, so kann dies die Massen wohl noch am ehesten mobilisieren. Es könnte aber auch eine Aufklärungsmission sein. Angenommen man entdeckt in einem fremden Systen die Anzeichen einer technischen Zivilisation, so könnte dies ebenfalls als Grund taugen. Die Suche nach Rohstoffen wird wohl nicht in Frage kommen. Alleine schon der Bau und die Flugzeit machen jede Kosten/Nutzen-Rechnung zu einem wahren Albtraum.

Das Schiff:
Wir reden hier über ein Generationenschiff. Es muss Familien beherbergen, das macht viiiiel Platz erforderlich. Es ist im Grunde egal welche Leute man auf das Schiff setzt, da selbst die zuverlässigsten Astronauten echt schlampige Enkelkinder haben können - und umgekehrt. Die Auswahlkriterien für die Mannschaft würden schon fast einen eigenen Thread rechtfertigen.

Man benötigt unbedingt künstliche Schwerkraft. Selbst intensives Training kann den Muskelabbau nur verzögern. Nach mehreren Generationen in der Schwerelosigkeit könnten diese "Menschen" kaum noch bei einem G überleben, falls der Zielplanet nicht sogar noch mehr hat.
Für die künsliche Gravitation hat man zwei Grundideen:

Rotationselemente
Beschleunigungskräfte der Flugrichtung nutzen

Beide Ideen könnten funktionieren, aber unser Wissen ist zu begrenzt um zu sagen was wirklich praktikabel ist.

Das Schiff braucht eine äußerst langlebige Energiequelle. Da kommt momentan nur die ergiebeige Kernkraft in Frage. Die Fusionsenergie könnte aber schon relativ bald eine echte Alternative bieten. Wenn man einen Weg findet Gasriesen anzuzapfen könnte man unterwegs sogar Treibstoff aufnehmen.

Die Nahrungsversorgung wird ebenfalls ein Problem sein. Es ist unmöglich eine 2000-köpfige Gesellschaft über 1500 Jahre lang mit Konserven zu versorgen. Das Schiff müsste also auch ein fliegendes Gewächshaus sein, was auch das Problem mit dem Sauerstoff lösen könnte. Ebenfalls müsste man Tiere züchten und halten um den Bedarf an Fleisch zu decken.

Der Kontakt zur Erde ist nur für kurze Zeit effektiv möglich. Die Tatsache, dass die äußerste Signalgeschwindigkeit bei Lichtgeschwindigkeit liegt, macht die Kommunikation äußerst schwierig und nach einigen Jahrhunderten Flug auch fast unmöglich. Die größte Gefahr ist es wohl, dass die Erde zu einer belanglosen Erinnerung im kollektiven Gedächtnis der Schiffsgemeinde wird. Die Kinder des Schiffes werden nichts anderes kennenlernen und sie werde die Erde, welche sie nur aus Erzählungen kennen, auf ihre Weise interpretieren. Es ist in etwa so, als würden wir uns am Sieg auf dem Lechfeld im Jahre 955 erfreuen - es ist verdammt weit weg und man verbindet damit keine Emotionen mehr. Vielleicht wollen diese Nachfahren auch gar keine Kolonie mehr errichten oder keinen Kontakt mehr herstellen. Sie meutern (wer sollte sie hindern?) und treiben dann in ihrer "Erde" durchs All.

Die Ankunft müsste ebenfalls geregelt werden. Baumaterialien lassen sich zwar so lange lagern, aber das kostet zustätzlichen Platz. Auch die Protokolle für den Erstkontakt wären recht sinnlos, da die fremde Kultur inzwischen völlig anders aussehen könnte oder nicht mehr existiert.

Der Schutz vor astronomischen Einflüssen ist ebenfalls ein Kapitel für sich. Das Schiff könnte man natürlich ganz einfach schwer panzern, was man wohl auch tun wird. Die kosmische Strahlung könnte man eventuell mit Magnetschilden stoppen.

Es ist ebenfalls erforderlich zahllose Ersatzteile und Reservemaschinen mitzunehmen. Keine Maschine macht 1500 Jahre Vollast mit.

So weit meine Gedanken. Wie würdet ihr ein Generationenschiff ausstatten/konstruieren?