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[Hard SF] Weltraum-Habitate und Nahrungsproduktion

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Kurna:
Da geht es um Millionen von Jahren, ist also nicht super dringend.

Feuersänger:
Habe hier mal ausgeputzt und die ganzen Beiträge, die sich um Bevölkerungsentwicklung bei Unsterblichkeit drehen, in den Unsterblichkeitsthread überführt.

Alexandro:

--- Zitat von: Feuersänger am 22.06.2025 | 01:34 ---Was aber auch noch ganz spannend ist: auf Mars ist tatsächlich der CO2-Partialdruck höher als auf der Erde. Da lag ich also insofern falsch: man muss die Marsluft nicht verdichten, sondern womöglich sogar verdünnen. Keine Ahnung ob normale Pflanzen mit so einer hohen CO2-Konzentration zurechtkämen. (Gengineering wäre freilich eine Option.) So oder so brauchen Pflanzen ja aber auch Sauerstoff zum Atmen, um Gewächshäuser und künstliche Atmosphären kommt man halt doch nicht rum.

--- Ende Zitat ---

Ich glaube, du wirfst da unterschiedliche Sachen durcheinander. Der CO2-Partialdruck beschreibt den Druck, welches CO2 innerhalb der (praktisch nicht vorhandenen) Marsatmosphäre ausübt. Und natürlich ist der (bei nur 1,2% der Dichte der Erdatmosphäre, und weniger Anteilen von anderen Gasen in dieser) höher als auf der Erde - das bedeutet nicht, dass man "die Marsluft verdünnen" müsste, ebenso wenig wie die Tatsache dass der Sauerstoff-Partialdruck in den Weltmeeren fast genauso hoch ist wie in der Erdatmosphäre bedeutet, dass wir alle unter Wasser atmen können.

Die dünne Atmosphäre bedeutet, dass ohne Druckanzüge deine Hautzellen einfach platzen (von menschlichen Lungen will ich gar nicht erst anfangen). Auch Strahlung und Mikrometeoriten sind bei einer derart dünnen Atmosphäre ein Problem, wenn man die Kolonie nicht komplett in unterirdischen Bunkern aufziehen will.

Wie bekommt man also dichtere Atmosphäre auf den Mars*? Schmelzen wir Polarkappen oder pflanzen wir massive Vegetation in unsere Habitate, und leiten Teile des produzierten Sauerstoff in die Marsluft raus?

Leider würde das nicht auf Dauer funktionieren, da der Mars nur ein schwaches Magnetfeld hat. Das heißt, dass ein Großteil der Atmosphäre nicht dauerhaft am Planeten anhaftet, sondern regelmäßig durch Sonnenwinde etc. abgetragen wird. Wenn wir also nicht ständig neue Atmosphäre aufbauen wollen, und ein selbst erhaltendes System konstruieren wollen, dann brauchen wir also eine Möglichkeit, um das Magnetfeld des Mars stärker zu machen.

Und da stoßen wir an das Problem, dass wir noch nicht soviel über Magnetfelder auf anderen Planeten wissen (selbst im Verständnis unseres Erdmagnetfeld gibt es - obwohl wir uns da am meisten auskennen - noch Lücken), daher kann das folgende in ein paar Jahren, mit höherem Forschungsstand, schon wieder überholt sein:
1.) Der Marskern ist fast komplett flüssig, und leichtere Elemente darin verhindern, dass er sich verfestigt - ein Gedanke mit dem ich einmal (für "Alien Communities" rumgespielt habe, wäre der, dass man massives Deep Core Mining betreibt, und damit die Temperatur im äußeren Kern ausreichend senkt, dass sich dieser verfestigen kann. Dann hätte man möglicherweise einen Geodynamo (allerdings mit einer festen Hülle um einen flüssigen Kern, statt umgekehrt wie auf der Erde) und damit u.U. ein stärkeres Magnetfeld.
2.) Man müsste irgendwie die leichteren Elemente aus dem Eisen und Nickel rausraffinieren, und dem Kern auf diese Weise die Möglichkeit geben, sich im Inneren zu verfestigen - aber da wüsste ich noch weniger, ob das irgendwie mit Technologie, die in keine "fucking magic" ist, machbar ist.

Just my 2cents.

* Über deren Zusammensetzung machen wir uns erstmal keine Gedanken - selbst eine reine CO2-Atmosphäre mit, sagen wir mal, 70% der Dichte der Erdatmosphäre, wäre lebensfreundlicher, als das, was wir im Moment haben - atmen kann man das zwar immer noch nicht, aber wenigstens braucht man dann keinen Druckanzug mehr, und ist besser gegen Strahlung und Gesteinsbrocken abgeschirmt.

Chaos:

--- Zitat von: Alexandro am 23.06.2025 | 18:13 ---Leider würde das nicht auf Dauer funktionieren, da der Mars nur ein schwaches Magnetfeld hat. Das heißt, dass ein Großteil der Atmosphäre nicht dauerhaft am Planeten anhaftet, sondern regelmäßig durch Sonnenwinde etc. abgetragen wird. Wenn wir also nicht ständig neue Atmosphäre aufbauen wollen, und ein selbst erhaltendes System konstruieren wollen, dann brauchen wir also eine Möglichkeit, um das Magnetfeld des Mars stärker zu machen.

--- Ende Zitat ---

Müsste es nicht auch möglich sein, den Mars vor den Sonnenwinden abzuschirmen? Ein durchsichtiger Schild, wie die Streulinse für die Erde, nur eben ohne Streueffekt?

Wenn man schonmal die Technologie für die Streulinse, die Feuersänger beschreibt, hat, wäre es zu so einem Projekt nicht mehr weit - erst recht verglichen mit irgendwelcher Manipulation des Planetenkerns.

Feuersänger:
Das sind alles verschiedene Baustellen.

Zum einen: mir war tatsächlich neu, dass der Mars einen flüssigen Kern hat. Ich dachte, der Planet wäre komplett erstarrt, was auch der Grund wäre warum es keine aktiven Vulkane mehr gibt. Aber dem ist wohl tatsächlich nicht so.

Zweitens, CO2-Partialdruck: stimmt, da habe ich wohl irgendwie die Zahlen durcheinandergebracht. Google sagt, die Marsatmosphäre habe nur 4-5mmHg, während der CO2-Partialdruck auf der Erde bei ca 40mmHg liegt. Die beiden Zahlen hatte ich wohl verwechselt.

Drittens: Terraforming wäre eine sehr langfristige Bemühung, weit jenseits des Scopes meines Settings -- dieses soll ja so ungefähr 2250 spielen, bis dahin könnte sich da beim besten Willen noch nicht viel getan haben, selbst wenn man morgen damit anfinge.

(Darum gilt Mars in Redshift im Allgemeinen als wenig attraktives Ziel -- was dann für manche Kolonialmächte wiederum interessant ist, weil sie da schalten und walten können wie sie wollen, ohne dass ein Konkurrent sich einmischen würde.)

Kurz, auf dem Mars baut man Kuppeln oder Hallen, aus in-situ hergestellten Werkstoffen, v.a. Stahl und Glas (Eisen und Silikat liegt ja überall rum). Vielleicht hat man auch den einen oder anderen kleineren Asteroiden auf den Mars crashen lassen, um die Verfügbarkeit von zB Wasser und Stickstoff zu erhöhen. Befüllt werden die Bauwerke mit einer Atmosphäre aus CO2, Stickstoff, ein wenig Sauerstoff und Wasserdampf.

Ich habe da sogar schonmal ausgerechnet, wieviel Material man für solche Bauwerke benötigt. Laut meinen Notizen kommt da zB ein 40ha großes Gewächshaus auf ca 9-14000t. (Uns spielt hierbei die geringere Schwerkraft in die Karten.) Die Dimensionierung beruht auf der Annahme, dass ein einzelner Marsbauer mit seinem Marstraktor an einem Arbeitstag 1 solchen Marsacker bearbeiten kann.


--- Zitat von: Chaos am 23.06.2025 | 18:34 ---Müsste es nicht auch möglich sein, den Mars vor den Sonnenwinden abzuschirmen? Ein durchsichtiger Schild, wie die Streulinse für die Erde, nur eben ohne Streueffekt?

--- Ende Zitat ---

Witzig, ich habe auch schonmal über so eine Linse am Mars nachgedacht, allerdings hier als Sammellinse, um im fraglichen Äquatorialbereich die Sonneneinstrahlung zu erhöhen. Vielleicht könnte das dann Double Duty als Strahlenschutz fahren. Um aber hier genügend Sonnenlicht einzusammeln, bräuchte man meiner Rechnung nach eine Linse mit ca 7000km Durchmesser. Ich habe das Projekt erstmal hintan gestellt.

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