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[Hard SF] Weltraum-Habitate und Nahrungsproduktion

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Kurna:

--- Zitat ---- [Mond-Gewächshäuser: aufgrund Tag/Nachtzyklus nicht praktikabel]
--- Ende Zitat ---
Wie sieht es beim Mond mit den Polregionen aus? Gibt es da Bereiche, die für Teile des Jahres eine Polarnacht/einen Polartag haben?
Dann könnte man nämlich dort Gewächshäuser bauen und während des Polartages nutzen. Die Nacht simuliert mit z.B. Jalousien. Dann kann man die zwar nicht ganzjährig nutzen, aber es sollte genug Pflanzen geben, bei denen ein paar Monate bis ein halbes Jahr für eine Ernte reichen. Die wären noch schlechter vor Meteoriten geschützt als auf dem Mars, aber bekämen mehr Sonneneinstrahlung.

Edit: Je nachdem, wie voll du dir den Mond vorstellst, würde es vielleicht natürlich nur für die örtliche Bevölkerung reichen und nicht für den Export.

Feuersänger:
Es gibt tatsächlich so "Peaks of eternal light" an den Polen, vor allem am Südpol. Aber: das sind dann mehr oder weniger lange, aber schmale und steile Streifen. Sehr gut geeignet um da Solarkraftwerke hinzustellen, nicht aber Gewächshäuser.

Tatsächlich ist das in Redshift einer der ersten Schritte der solaren Expansion, es ist also vermutlich alles mit PV zugepflastert. ;)

Mit der Energie wurde dann in der Frühzeit vor allem Eis abgebaut und mit Mass Drivern in den Orbit geschossen, um dann als Treibstoff zu dienen. Auch andere Rohstoffe wie Aluminium. Kann aber sein, dass das dann in der Settinggegenwart nicht mehr so relevant ist.

Aedin Madasohn:
@"Glas"

die meisten Glassorten wurden nur entwickelt, um die exorbitanten Energiemengen zum Schmelzen von SiO2 und A2O3 zu vermeiden

Boratsilikatglas als Laborglas, weil es keine Natriumionen ausschwemmen lässt: relevant für Glaskuppeln: Null

Alkalimetalle wie K und Na zur Verringerung der Temepratur, wo geschmolzen werden kann: Energie allgemein, Kosten und nicht zuletzt die Frage nach dem Schmelzwannenmaterial. Ein bissel weniger 17.Jahrhundert Schamotten-Sota und etwas mehr 21.Jahrhundert Werkstoff-Sota und schon bleiben nur Energie (kann ja aus der Südpol-PV kommen) und "Kosten" - am Ende also SiO2 Glas in der Kuppel (und was an Festigkeits-Spannung in reinem SiO2 möglich ist, sieht man an den ganzen Laborgeräten für Vakuum)

übrigens verblindet "normales Fensterglas" gegenüber den SiO2-Sandkörnern im Staub(wind). Das wäre dann auch abgefrühstückt.
mit SiO2 Fensterglas reduziert man auch massiv die UV Strahlung im Inneren. Wird die Delta9-THC Bauern treffen, ist aber gut für die Gesundheitsfürsorge... 

löst man das Problem mit dem Schmelzwannenmaterial (ist aluminumoxidlastig, da beißt sich aktuell die Schamotten-Katze in den Werkstoff-Schwanz) steht auch Al2O3 Glas zur Verfügung. bei Bedarf mit ein paar Fremdionen in Smaragdgrün, Saphierblau und Rubinrot verfügbar  ^-^
danach ist UV überhaupt kein Thema mehr.
der typische Marsianer also als gebleichter Weißer.

das Al2O3 ist dann extrem hart (ein SandStaubMetalloxid-losematerial Impakter zieht da den kürzeren, da ist die Reibungswärme beim Abgleiten noch relevant, aber da hat Al2O3 auch noch die Nase vorne  ~;D) und so ein Impakter hätte auf der ballistisch-runden Kuppel auch noch eine gewisse Abrutschneigung, sprich, die Impakterfestigkeit wäre recht hoch.

Panelle müssen ja "irgendwo" gelagert/befestigt sein - da lassen sich mit Elastomer-Schwing-Puffer-Faltenbalgen-Hüffburgenpatent-Stoßgelabsorber schon ruhende-Masse-muss-erst-angeschoben-werden-Kompensation von Impaktenergien mit betreiben (gibt so was auch bei Panzern, wo Gummipuffer Panzerplatten halten und Schweißnähte schonen)

bei einer Mehrphasen- Bedachung müssten die Außenschicht ja auch gar nicht die Gasdichtigkeit liefern.

Schnellabdichtung von Rissen in der Druckhalteschicht könnten auch integrierte Mikrokanäle mit Spritzkleber-Hochdruckpumpen (Injektorpumpen stecken in den Streben) leisten.
Kanäle stehen unter Druck und härten nicht aus, weil ja das Lösungsmittel nicht verdampfen kann. Impakter sorgt für einen Riss und aus der angestochenen Kanüle quillt jetzt der Kleber in die Schadstelle (klassische Folie verhindert, dass die Glassplitter sich zu schnell aus der Impakterzone entfernen und werden so wieder eingeklebt; gibt doch einen Begriff aus dem japanischen "Kintsugi" für das zusammenfügen von Porzelanscherben mit Gold, dass ließe sich doch stylisch nutzen  ^-^). Pumpe schiebt nach, bis das sich aushärtende Material einen Gegendruck aufbaut. Erledigt. Gelegentlich mal die Drohen hinfahren lassen und neue Kartuschen bei der Pumpe einsetzen.
 
je nachdem, wie opak dieser Kleber dann wird, "ver-flecken" "ältere" Kuppeln dann. Etwa wenn die Bonzenkuppel an die niedere Beamtenschaft und dann die arbeitende Bevölkerung weitergereicht wird.

ebenso sind Airbags zur Hüllenbruch-Stopfung denkbar. Dicker Schaumstoff, um auch scharfe Kanten und Grate umzuschließen und dann solide Drücke zum seitlich festkeilen. so ließen sich auch schnell-Aktions-Schotte darstellen, wo halt nicht tonnenschwere Panzertüren zuschwingen, sondern aus dem Türrahmen kommende Airbag-Gummilippen eine Erstabschottung in sekundenschnelle leisten. Bei durchdachter Linienführung der Druckspannungskammern würde sogar eine "seitlich durchwind-Schleuse für Menschen" bleiben, welche mit Sota-Druckfest-Zipzopp eine Notevakuierung noch ermöglicht und dann hinter sich wieder gezipzoppt wird. Die Reparatur-Luftschleuse ließe sich dann immer noch vorsetzen, wenn die Baukolonne da ist...

Funfakt: in der großen-großen Lagerhalle "findet" ein aktivierter freifallender Propfen schon sein einmal-in-hundert-Jahren-echtes-Leck-Loch  ~;D
wem das zu unfuture vorkommt: eine Segeldrohne mit KI-Steuerung kamikaziert sich in das Leck, Millisekunden vor Erreichen dann die Bags aufblasend und mit Ultrakleber einsprühen und flupps, alles gepropfet und gesiegelt ^-^

Feuersänger:
Ich habe in der Zwischenzeit mal noch etwas weiter mit den Zahlen jongliert, und auch grob überschlagen, wieviel die künstliche Beleuchtung zB bei einem Agri-Ring im Saturnsystem kosten würde (also an Energie bzw Fusionsbrennstoff). Ebenso habe ich ein paar Beispiele durchgerechnet, wieviel Energie der Transport von anderen Produktionsorten zum Saturn kosten würde. Ich will euch jetzt nicht mit den ganzen einzelnen Rechnungen langweilen. Nur so ganz grob das Fazit:

Der Transport von Deimos nach Titan kostet pro Nutzlast-Einheit ca 25% weniger Energie als für die Produktion der gleichen Menge Getreide an künstlicher Beleuchtung benötigt wird.

Aber das schließt jetzt jeweils nur diese beiden Schritte ein. Nicht enthalten sind:
- Konstruktion eines Agri-Rings bei Saturn
- Konstruktion eines Weltraumlifts zwischen Mars und Deimos
- Konstruktion weiterer Infrastruktur (Gewächshäuser, Stahl- und Glaswerke...)
- Heranführung benötigter Rohstoffe (Stickstoff, Kohlenstoff, Wasser...)
- Verfügbarkeit von Treibstoff

Die oberen Punkte sind freilich mehr oder weniger einmalige Investments, aber die letzten zwei Items sind immer wiederkehrende Posten.
Wenn Mars sich nicht immer mehr austrocknen will (indem das knappe Polar-Eis verwendet wird), muss Wasser importiert werden - vermutlich aus dem Hauptgürtel. Stickstoff sowieso.
Vermutlich wäre der Bau eines (oder vieler) Mass Drivers interessant, um den Krempel ohne zusätzliche Treibstoffkosten launchen zu können.

Umgekehrt ist Saturn in der Hinsicht ziemlich autark: Wasser kommt von den Ringen, Stickstoff und Kohlenstoff vom Titan, 3He vom Saturn. Auch der Agri-Ring selbst wird hauptsächlich aus Kohlenstoff gebaut, und wie Aedin weiter oben so schön dargelegt hat, muss man auch keine Megatonnen an Substrat herbeischaffen.

Fazit: für die Saturnianer dürfte Mars als Nahrungslieferant eher uninteressant sein. Es bleibt also als Hauptabnehmer für das marsianische Futter vor allem der Belt. Was ja okay ist, bzw das war ja auch der ursprüngliche Business Plan. Auch hierfür ist vermutlich der Transport mittels Mass Driver effizienter als mit Raketen (je nach Wirkungsgrad des MD).

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