Thema: [Hard SF] Redshift - Die Fliegenden Rochen der Venus (war: Redux)

[Feuersänger]

Edit:
Dieser Thread ging aus dem allgemeinen Redshift Redux Thread hervor: https://www.tanelorn.net/index.php/topic,130789.0.html

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Am heutigen Regentag mal wieder meine Gedanken etwas in den Weltenraum schweifen lassen, und da fiel mir etwas auf bzw ein. Nochmal zum Thema "Globaler Sonnenschirm am L1". Zur Erinnerung, wir wollen da ja eine große Streulinse bauen (ca 2300km Durchmesser) die so ca 2-3% des Sonnenlichts an der Erde vorbeilenkt. Baumaterial hauptsächlich Kohlenstoff.

Und da hatte ich ja _ursprünglich_ vor, diesen Kohlenstoff aus der Venusatmosphäre abzubauen und dann in Form von Photonensegeln zum L1 schippern zu lassen.
_Dann_ stieß ich auf den Pferdefuß, dass man den Kohlenstoff erstmal von der (oberen) Atmosphäre in den Orbit bringen muss, und dies nicht praktikabel ist wenn es dort lokal keinen geeigneten Treibstoff gibt (weil das im Überfluss vorhandene CO2 als Stützgas aufgrund seiner hohen Molmasse völlig ungeeignet ist). Und Import von Wasserstoff wäre prohibitiv teuer. Und Skyhooks stehen nicht zur Verfügung, weil man die sonst genausogut von der Erde aus einsetzen könnte.

Darum bin ich ja darauf umgeschwenkt, den Kohlenstoff lieber aus NEAs zu fördern, was ja auch ein schönes Konzept ist.

Aber jetzt fiel es mir wie Schuppen aus den Haaren: wir HABEN doch beliebige Mengen Wasserstoff auf der Venus! Da hängen auf 40-70km Höhe riesige Wolken aus SCHWEFELSÄURE herum, und woraus besteht diese? H2SO4! Ich hatte wirklich so einen Leslie-Nielsen-Stirnklatsch-Moment.

Das bringt die Venus also doch wieder ins Rennen. Man muss halt neben dem CO2 auch H2SO4 fördern und raffinieren, und wir bekommen: das gewünschte Exportgut C, sowie LH und LOx in rauhen Mengen. Gepowert wird das Ganze durch PV, die ja auf der Venus doppelt so effektiv ist wie auf der Erde. Vermutlich wollen wir trotzdem LANTR-Lifter haben, und brauchen also zusätzlich noch Kernbrennstoff, aber das ist gar nicht so viel und mE kein Showstopper.

Die genauen Zahlen, was wir nun konkret für einen logistischen Unterbau brauchen um zuverlässig 500t/d liefern zu können, muss ich noch durchrechnen. Aber es dürfte sich in Grenzen halten. Der Rest sind Details in der Umsetzung, etwa wie genau man die Förderplattformen fliegen lässt -- spontan denke ich da an eine Kombination aus wasserstoffgefüllten Auftriebskörpern plus aerodynamischem Lift.

Außerdem hatte ich weiter oben geschrieben, dass die Gewinnung von C aus CO2 sehr energieintensiv sei -- das stimmt auch, aber vielleicht doch nicht ganz so schlimm wie befürchtet. Wenn ich mich recht erinnere, war der genannte Energiebedarf -- was war das, 100GW Dauerleistung? -- auf reine Pyrolyse bezogen. Es gibt aber auch deutlich energieeffizientere katalytische Verfahren, insbesondere die Bosch-Reaktion, und die ist sogar exotherm.

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Nun wäre also abzuwägen, welcher Approach sich eher durchsetzen dürfte. Die NEA-Strategie ist ja auch nicht schlecht. Allerdings auch nicht ohne Tücken: weiter oben hatte ich noch geschrieben, dass es wohl NEAs gäbe die zum Großteil aus elementarem Kohlenstoff bestünden. Jetzt lese ich, dass das so nicht stimmt oder wenn dann die extreme Ausnahme ist. Vielmehr liegt in den meisten C-Typ Asteroiden der Kohlenstoff in verschiedenen Verbindungen gebunden vor -- hauptsächlich Karbonate und Kerogen-artige. Heisst also, die Förderung und Aufbereitung ist hier deutlich komplexer - und vermutlich bei jedem Asteroiden anders, d.h. man kann die Prozesse nicht so gut streamlinen wie bei der schnurgeraden CO2-Förderung auf der Venus.

Dazu noch zu bedenken: für das erste Megaprojekt, also diese Streulinse, da brauchen wir "nur" (Größenordnung) 1Mt C. Wenn man nur bis hierhin denkt, könnte eine entsprechend kurzzeitige NEA-Förderung am wirtschaftlichsten sein. Aber sobald wir mit einbeziehen, dass dieser Schritt ja nur eine Stufe im "Long Game" ist, und wir in der Folge noch massenweise Kohlenstoff an anderen Stellen im Sonnensystem gebrauchen können: Orbitalstädte, Agri-Habs, Rotovators/Skyhooks -- ist "Venerian Carbon" vielleicht doch eine Aktie auf die zu setzen sich lohnt.

[Chaos]

Zwei Fragen:

- Bei der vorgeschlagenen Umwandlung fällt ja auch noch Schwefel in rauen Mengen an. Kann man damit irgendetwas profitträchtiges anfangen? Mein Chemieunterricht ist lange genug her, dass mir außer Schießpulver nichts einfällt, und dafür ist das nun wirklich das falsche Jahrhundert.

- Die Bosch-Reaktion ist exotherm. Ist das in einer Umgebung, wo Hitze eher das Problem ist als Kälte, nicht problematisch? Gerade so nah an der Sonne, wo Aufheizung durch Sonneneinstrahlung ein doppelt so großes Problem ist wie nahe der Erde?

[Feuersänger]

- Bei der vorgeschlagenen Umwandlung fällt ja auch noch Schwefel in rauen Mengen an. Kann man damit irgendetwas profitträchtiges anfangen?

Ja, durchaus. Google spuckt dazu als erstes Stichwort "Schwefelbeton" aus -- IRL von der nasa als primäres Baumaterial für Mond- und Marsbasen vorgesehen. Da haben wir also anscheinend ein erstklassiges Baumaterial für planetare Bauwerke. Und selbst wenn sich der Transport nicht lohnen sollte, dann kann man das Zeug ja auch einfach wieder auf die Venus kippen.

- Die Bosch-Reaktion ist exotherm. Ist das in einer Umgebung, wo Hitze eher das Problem ist als Kälte, nicht problematisch? Gerade so nah an der Sonne, wo Aufheizung durch Sonneneinstrahlung ein doppelt so großes Problem ist wie nahe der Erde?

Denke nicht dass das ein Problem wäre, im Gegenteil. Die Bosch-Reaktion braucht ja afaik schon knapp 900K um abzulaufen. Das heisst also, wir müssen im Idealfall nur einmal Energie reinstecken um die Reaktion in Gang zu bringen, und dann erhält sie sich selber. Überschüssige Hitze können wir vielleicht über sekundäre Brayton-Turbinen in Strom umwandeln (bissl überflüssig wenn man eh PV hat) und den Rest kühlt man einfach mit Außenluft. Die Außentemperatur auf der besagten Höhe (72km) der Venus liegt auf der Tagseite bei ca -50 bis -40°C. Da dürfte man überschüssige Wärme gut ableiten können.

Übrigens: die Windgeschwindigkeit beträgt auf dieser Höhe 360-400km/h. Die Venus selber rotiert ja fast gar nicht. Wir müssen also unsere Plattformen nur so bauen, dass sie mit eigenem, solargepowertem Antrieb schlappe 400km/h schnell fliegen können und somit effektiv stationär in der Luft stehen. Das klingt für mich trivial.

Und: die Erfahrungen, die man mit diesen Venus-Plattformen sammelt, werden dann einige Jahrzehnte später bei der Errichtung der Saturn-Heliuminfrastruktur Gold wert sein. ^^

[Feuersänger]

Ich habe gestern noch weiter rumgetüftelt und - full disclosure - drei LLMs bemüht um mich an das plausibelste Modell heranzutasten.

Am besten gefällt es mir letztlich so:
Die Förderplattformen auf der Venus fliegen teils durch aerodynamischen, teils statischen Auftrieb (Wasserstoff). Sie sind geformt wie riesige Rochen mit ca 2,5km Länge und 4,3km Spannweite. Das Zentrum - entlang des "Rückgrats" - beherbergt Habitat, Maschinerie und obendrauf eine Landebahn für die Lifter-Shuttles.
Die Flügel sind etwa in den vorderen 2/3 mit PV-Folie laminiert, was insgesamt ca 3km² PV-Fläche ergibt, womit auf der Venus ca 2,5GW (!) elektrische Dauerleistung zu erzielen sind. Das hintere Drittel besteht aus einer transparenten Hülle, unter der metallische Spiegel stecken, die Sonnenenergie thermisch einfangen und ins Zentrum des Rochens leiten -- wir benötigen die Wärme für diverse Raffinationsprozesse.
Der gesamte Rochen hat so etwa 450 Mio m³ Volumen. Davon können ca 360Mm³ mit Wasserstoff als Auftriebsgas befüllt werden. Insgesamt benötigen wir 5 solcher Rochen im Einsatz, um unser Export-Target zu erreichen.

Witzig ist noch, dass die geforderte Kohlenstoffproduktion nur einen kleinen Teil des Förderaufwandes ausmacht. Der Großteil der Mühe geht in die Wasserstoffproduktion zur Betankung der Lifter: wenn 1 solche Plattform pro Tag 100 Tonnen C produzieren soll (Nutzlast für 1 Heavy Lifter pro Tag), muss sie gerade mal 367t CO2 pumpen.
Um aber die für einen Start benötigten 75t Wasserstoff -- das habe ich komplett neu berechnet, unter Maßgabe eines Lifters mit LANTR-Antriebs mit Scramjet-Unterstützung -- zu raffinieren, müssen wir 2000 Tonnen Flüssigkeit aus den Wolken einsammeln - entsprechend des Vorkommens genau 1932t Schwefelsäure und 386,4t Wasser. Bei 400km/h relativer Geschwindigkeit bedeutet das einen Scoop-Querschnitt von ca 8000m² (auf 52km Höhe).

Noch ein Treppenwitz: obwohl der Scoop nur einen Bruchteil der Größe der ganzen Anlage hat, verursacht er den größten Drag. Der Rochen selber könnte auf 72km Höhe mit sowas wie 18MW entspannt dahinsegeln. Aber der Scoop, auf ca 52km Höhe hinabgelassen, verursacht in der dort dichteren Luft eine Bremswirkung von ca 1360MW.
Die erforderliche Antriebsleistung wird über solarelektrische Impeller zur Verfügung gestellt. Die meisten dieser Impeller sind direkt am Scoop montiert sodass sie in der dort dichteren Luft operieren können. Minimum brauchen wir da 12 Triebwerke à 120MW Dauerleistung mit je ca 7,5m Durchmesser - das ist so berechnet, dass die Tip-Geschwindigkeit der Schaufeln mit normalem Sicherheitsabstand unter der Schallgeschwindigkeit auf dieser Höhe bleibt.
Die Stromversorgung wird über supraleitende Kabel passieren müssen.

Also langer Rede kurzer Sinn, ich finde das Bild von gigantischen Rochen, die über die Venus-Wolken hinweggleiten, eigentlich zu großartig um es der Schere zum Opfer fallen zu lassen. ^^

[Chaos]

Also langer Rede kurzer Sinn, ich finde das Bild von gigantischen Rochen, die über die Venus-Wolken hinweggleiten, eigentlich zu großartig um es der Schere zum Opfer fallen zu lassen. ^^

Oh, absolut. Ein bißchen "Rule of Cool" muss sein!

[Feuersänger]

Wie es halt öfter passiert, hat sich in die Berechnungen irgendwo ein gewaltiger Fehler eingeschlichen -- ob das nun an einer Verwechslung von MW mit MWh lag oder einfach irgendwo zwei unterschiedliche Skalierungen durcheinandergebracht wurden, kann ich jetzt nicht mehr recht nachvollziehen. (Ich drücke das so komisch im passiv aus, weil der Fehler zwar der KI passiert ist, aber ich ihn nicht rechtzeitig entdeckt habe). Darum jetzt also alles nochmal neu berechnen.

Aber immerhin ist es kein Showstopper, im Gegenteil: wir haben jetzt die Wahl, ob wir bei den bisherigen Produktionstargets bleiben, dann dürfen die Rochen deutlich kleiner werden, oder ob die Rochen so riesengroß bleiben sollen, dann können wir die Produktion nach oben schrauben.

Aktueller Zwischenstand ist: um pro Tag 200 Tonnen CNT zu produzieren und genug H2 um diesen in den Orbit zu schießen, muss der Rochen 1,8km lang und 2,6km breit sein. Das bietet nach wie vor mehr als genügend internes Volumen für die Auftriebskammern und alles was sonst so reingehört.

Blieben wir hingegen bei den ursprünglich angedachten 3x4,5km, könnte ein einziges solches Trumm pro Tag 580t CNT herstellen und exportieren. Das wäre also ein Heavy-Lifter Start alle 4 Stunden.

Allerdings skaliert das durchaus favorabel nach oben: 1x 3km Mega-Rochen hätte nur etwas mehr als die doppelte Masse eines 1,8km-Rochen, aber eben fast den dreifachen Ausstoß. Andererseits skalieren da natürlich auch Probleme mit der Statik nach oben, Biegemomente und Hebelkräfte usw. Auch "interessant" ist die Frage, wie diese Dinger überhaupt zusammengebaut werden, so schwebend im Venus-Jetstream. --> Darum vllt doch besser nicht ganz so dick auftragen und sich mit einem 1,8m-Rochen zufrieden geben.

--

Eigentlich schwebt mir ja für den Anfang eine kleine Flotte dieser "Solarkreuzer" vor, da es ja wie gesagt um eine globale Initiative geht. Namen hab ich schon! Nämlich basierend auf mythologischen Venus-Referenzen aus verschiedenen Kulturen. Den Anfang macht natürlich die älteste Zivilisation der Menschheit, und danach sollen die anderen Namen aus verschiedenen Kulturräumen kommen. Stellt euch diese Riesendinger vor, wie sie sich ins Bild schieben und, dick vorne auf dem Rumpf aufgemalt, die Namen jeweils in "traditioneller" und lateinischer Schrift:

(Klicke zum Anzeigen/Verstecken)

𒀭𒈹
INANNA

शुक्र
SHUKRA

金星
JINXING

ΕΩΣΦΟΡΙΑ
EOSPHORIA

CHAK EK'
[hier Maya-Glyphe vorstellen]

KHWEZI
[hier habe ich partout kein geeignetes Symbol auftreiben können]

[gilborn]

Aber immerhin ist es kein Showstopper, im Gegenteil: wir haben jetzt die Wahl, ob wir bei den bisherigen Produktionstargets bleiben, dann dürfen die Rochen deutlich kleiner werden, oder ob die Rochen so riesengroß bleiben sollen, dann können wir die Produktion nach oben schrauben.

Warum nicht beides nehmen?
Es gibt ja auch unterschiedlich große Ernetemaschinen, Tanker etc..

Cooles Projekt übrigens!

[Feuersänger]

Warum nicht beides nehmen?
Es gibt ja auch unterschiedlich große Ernetemaschinen, Tanker etc..

Nun, so wie sich mir das darstellt, skaliert die Produktivität so günstig nach oben, dass es eigentlich keinen Grund gibt, die Dinger kleiner zu bauen als was man ingenieurstechnisch/physikalisch konstruieren kann. Es sei denn, man fände einen Aspekt, wo kleinere Maschinen im Vorteil sind. IRL baut man ja zB unterschiedlich große Schiffe damit die durch unterschiedlich große Kanäle passen, und die Klassen heissen dann "Panamax" und so. Und die Größe von Erntemaschinen richtet sich vermutlich nach den zu bearbeitenden Feldern. Aber auf Venus hast du diese ganzen Unterschiede ja gar nicht, da ist alles ein riesiges Wolkenmeer.

Es gibt halt umgekehrt ein unteres Limit -- der Kreuzer muss genug Oberfläche haben um die benötigte Menge Solarenergie einzufangen, und braucht genug internes Volumen um 1. alle Produktionsanlagen, Habitat usw unterzubringen und 2. mit Wasserstoffkammern genug Auftrieb zu erzeugen. Da hat sich zB mein ursprüngliches Ziel von 100t Carbon-Produktion pro Tag als zu gering erwiesen, weil ein exakt darauf skalierter Rochen auch nur gerade genug Auftrieb erzeugen kann um sich selbst zu tragen, und keinen Platz mehr für einen Lifter mit 500t Startmasse hat. Hingegen bei 200t Produktion kommt dann schon so ein 1,8km-Gerät heraus, welches aber dafür über 4000t Auftriebsreserven bietet. Und der eigentliche Flaschenhals ist wie gesagt nicht die Kohlenstoff- sondern die Wasserstoffproduktion.

Im Zuge meiner Rechnungen habe ich übrigens diesbezüglich noch was Spannendes entdeckt: ich hatte zunächst gewohnheitsmäßig das Aufstiegsprofil des Lifters so ausgetüftelt, wie ich es auf der Erde machen würde, nämlich nach der niedrigsten Energie. Dann ist mir gedämmert, dass es hier für die Venus-Mission viel gescheiter ist, nach dem niedrigsten Wasserstoffbedarf aufzulösen, und das ist nicht dasselbe. Und so konnte ich tatsächlich noch einiges optimieren, und meine Lifter benötigen jetzt nur noch 50t Wasserstoff (statt vorher 75), um 100t Nutzlast in den Orbit zu bringen. Auch mit ermöglicht dadurch, dass wir im CO2-Medium den nuklearen Scramjet weiter ausreizen können. (Sauerstoff fällt bei unseren Produktionsprozessen sowieso im Überfluss ab, da muss man nicht sparen)

Cooles Projekt übrigens!

Danke. ^^

Aktuell bin ich am tüfteln, wie man so ein Monstrum überhaupt bauen kann -- man braucht ja quasi eine frei im Wind fliegende Werft.

[gilborn]

Nun, so wie sich mir das darstellt, skaliert die Produktivität so günstig nach oben, dass es eigentlich keinen Grund gibt, die Dinger kleiner zu bauen als was man ingenieurstechnisch/physikalisch konstruieren kann.

Gut, das wäre die reine technische Sicht.
Wenn dann aber ein Controller und Manager darüber schaut, kann es schnell heißen:
"Das ist ja schön und gut Herr Ingenieur, aber wenn ich so eine Werft hinstelle, macht die erstmal über Jahrzehnte keinen Gewinn. Wie soll ich das den Stakeholdern erklären? Und was, wenn es am Ende gar nicht funktioniert? Können wir das zunächst in kleinerem Maßstab testen? Ein Prototyp? Außerdem sind sie dann schneller gebaut, und wir schreiben schneller schwarze Zahlen."
Wenn du es so im Setting haben willst, findet sich irgendeine plausibel-kapitalistische Begründung warum es mehr Typen gibt.

Aktuell bin ich am tüfteln, wie man so ein Monstrum überhaupt bauen kann -- man braucht ja quasi eine frei im Wind fliegende Werft.

...womit man dann eine Werft-Werft bauen müsste ; )

Könnte die Werft im Orbit sein, meinetwegen an L1 (Da hätte man gleich viel Solarenergie) von wo man dann die Rochen bei der Jungfernfahrt in die Venusathmosphäre "hinabtauchen" lässt?

[Feuersänger]

Wenn dann aber ein Controller und Manager darüber schaut, kann es schnell heißen:
"Das ist ja schön und gut Herr Ingenieur, aber wenn ich so eine Werft hinstelle, macht die erstmal über Jahrzehnte keinen Gewinn.<snip>

Nun, Redshift spielt ja _nach_ der Weltrevolution.  Will sagen, das Venusprojekt ist ja Teil eines internationalen "Long Game" Plans, nachdem das Bewusstsein sich weg vom nächsten Quartalsbericht und hin zum längerfristigen Denken gewandelt hat.

...womit man dann eine Werft-Werft bauen müsste ; )

Meine Idee dazu wäre, Lastengleiter per Aerobraking in die Atmosphäre eintreten zu lassen, wo sie nach dem Bremsvorgang aufploppen und sich entfalten wie ein Rettungsfloß, nur dass die Auftriebskörper mit Wasserstoff statt Luft befüllt werden und obendrauf eine feste Plattform ist. Etliche dieser Module werden dann (von Robotern) zu einer großen Wanne verbunden, und in dieser Wanne wird dann der Solarkreuzer gebaut.

Könnte die Werft im Orbit sein, meinetwegen an L1 (Da hätte man gleich viel Solarenergie) von wo man dann die Rochen bei der Jungfernfahrt in die Venusathmosphäre "hinabtauchen" lässt?

Das klingt an sich praktisch, allerdings habe ich so meine Bedenken dass so ein 6000-Tonnen-Brocken so stabil ist dass er einen Atmosphäreneintritt übersteht. Aber kA, wer weiß -- wenn das Ding eine ausreichend hohe Gleitzahl hat, oder man ausreichend Einweg-Descent-Raketen dranschraubt, wäre es womöglich eine Option. Und natürlich ein extrem cinematisches Bild. Ich denk da mal drauf rum!

Edit:
Computer sagt Nein.
Diese Konstruktion ist im Prinzip darauf angewiesen, von aufgeblasenen Wasserstoffzellen unter Spannung gehalten zu werden. Im aufgeblasenen Zustand kann man sie aber nicht de-orbiten, weil durch die dabei entstehende Wärme der Wasserstoff sich extrem ausdehnen würde und die Zellen platzen würden. Und nicht-aufgeblasen geht auch nicht weil die auftretenden Kräfte das Trumm zusammenknüllen würden wie Alufolie.
Also so cool das mentale Bild, wie so ein riesiger Rochen in die Atmosphäre eintaucht auch ist, es dürfte wohl physikalisch unmöglich sein und passt somit nicht zum Hard-SF Anspruch von Redshift. Wir werden uns wohl doch an eine peu à peu zusammengebaute Wannen-Werft halten müssen.

[Skeeve]

Das klingt an sich praktisch, allerdings habe ich so meine Bedenken dass so ein 6000-Tonnen-Brocken so stabil ist dass er einen Atmosphäreneintritt übersteht.

ist das jetzt die große 3x4,5km Variante oder die kleine 1,8x2,6km-Version?

Und nicht-aufgeblasen geht auch nicht weil die auftretenden Kräfte das Trumm zusammenknüllen würden wie Alufolie.
Also so cool das mentale Bild, wie so ein riesiger Rochen in die Atmosphäre eintaucht auch ist, es dürfte wohl physikalisch unmöglich sein und passt somit nicht zum Hard-SF Anspruch von Redshift. Wir werden uns wohl doch an eine peu à peu zusammengebaute Wannen-Werft halten müssen.

wenn hier die große Version im Gespräch ist.... wie rechnet es sich wenn man das Teil kleiner baut? Ist das Trum kleiner, dann sind auch die auftretenden Kräfte kleiner. (ich fürchte ja dass auch das nicht reicht, aber die detaillierten Antworten überlasse ich lieber demjenigen, der die passende Formelsammlung schon zur Hand hat. Tauchende Riesen-Rochen haben schon was...)

[JorisClausen]

Ich finde das Bild mit dem Riesen-Rochen gerade deshalb ziemlich genial.  Beim Wiedereintritt löst eine kleinere Variante das Problem aber nicht automatisch: Die Masse nimmt mit dem Volumen ab, die angeströmte Fläche dagegen nicht im gleichen Verhältnis. Kleiner wäre also definitiv günstiger, aber bei 6000 Tonnen reden wir trotzdem noch über eine ganz andere Größenordnung von Raumfahrt-Bastelei.

[Galatea]

An dem Punkt dürfte es einfacher sein eine Werft im Orbit zu bauen, die die "Produktionswerften" (oder deren Bestandteile) baut, oder alles gleich komplett zu importieren.
Gerade wenn man ohnehin viel Material importieren muss, würde es ja Sinn machen, das Ding dann auch gleich woanders (weitgehend) zusammenzubauen, wo man die dafür nötige Produktionsinfrastruktur schon hat.

[Feuersänger]

ist das jetzt die große 3x4,5km Variante oder die kleine 1,8x2,6km-Version?

Ich habe mich jetzt auf die 1,8x2,7km Version eingeschossen. Wie gesagt: internes Volumen ca 145Mm³, Leermasse (inkl Produktionsanlagen) ca 6000t. Maximaler Auftrieb angeblich (habe ich nicht überprüft) 10.000t. Diese Variante sammelt genügend Energie, um pro Tag 100t H2 und 200t C zu produzieren.  Natürlich übersteigt es da auch mein Pay Grade, die Stabilität zu berechnen. Aber ich sage mal: wenn rechnerisch CNT stark genug sind, um Weltraumlifte auf kleineren Welten zu bauen (nicht auf der Erde aber zB auf Luna, Mars und Titan), dann sollten sie doch auch stark genug sein um so einen Riesenzeppelin zusammenzuhalten.

An dem Punkt dürfte es einfacher sein eine Werft im Orbit zu bauen, die die "Produktionswerften" (oder deren Bestandteile) baut, oder alles gleich komplett zu importieren.
Gerade wenn man ohnehin viel Material importieren muss, würde es ja Sinn machen, das Ding dann auch gleich woanders (weitgehend) zusammenzubauen, wo man die dafür nötige Produktionsinfrastruktur schon hat.

Ja, im Prinzip schon, aber wie gesagt hat man dann halt das Problem, wie man den Krempel runter in die Atmosphäre bringt. Grundsätzlich weisen die Umstände schon auf so ein Konzept hin, im Orbit Module zu bauen, diese aerodynamisch zu verpacken und mit Aerobraking runterzubringen, wo sich dann Ballons aufblasen und diese Module ins Zielgebiet bringen, wo sie dann zusammengeschraubt/geschweisst/gelegot werden. Wenn mal ein Schwebkörper nicht genau da landet wo er hinsoll, kann man ihn zB von solargetriebenen Flugzeugen aus mit einem Lasso einfangen und reinholen.

Trivia: um einen Körper auf 72km Venus-Höhe auszubalancieren, braucht man einen Auftriebskörper mit 5t Wasserstoff pro 100t Gesamtgewicht. Auf den Rochen bezogen heisst das, ca 2/3 des internen Volumens ist von Auftriebszellen belegt, der Rest - ca 50 Mio m³ - steht uns für Maschinerie, Produktion, Habitat usw zur Verfügung.
Zwar ist so ein Rochen auch selber ein Lifting Body und könnte seinen Auftrieb auch aerodynamisch erzeugen, aber dann riskiert man halt, dass bei einem Motorschaden das ganze Trumm abstürzt. So haben wir Redundanz: prinzipiell bleibt ein Rochen mit 300t Wasserstoff in den Auftriebszellen von ganz alleine auf 72km Höhe hängen, aber wenn damit etwas schief geht kann er auch noch Auftrieb durch Vortrieb erzeugen. Natürlich brauchen wir aber wie gesagt die Auftriebszellen auch zur Gewährleistung der internen Stabilität, es dürfen also nicht zu viele auf einmal kaputtgehen.

[Chaos]

Wenn mal ein Schwebkörper nicht genau da landet wo er hinsoll, kann man ihn zB von solargetriebenen Flugzeugen aus mit einem Lasso einfangen und reinholen.

Na das ist doch mal echtes Kino: Ein Schwebkörper-Rodeo in den Wolken der Venus!

[Feuersänger]

Ich finde das Bild mit dem Riesen-Rochen gerade deshalb ziemlich genial.

Mir fällt gerade auf, dass das dein erster Beitrag hier im Forum ist. Willkommen! 
Naja, ich denk mir jetzt halt, Hauptsache überhaut Riesen-Rochen. ^^ Die Idee war ja schonmal zeitweise der Schere zum Opfer gefallen, weil ich es zunächst nicht gerafft hatte dass man aus der Venus-Atmosphäre auch Wasserstoff ernten kann.

Na das ist doch mal echtes Kino: Ein Schwebkörper-Rodeo in den Wolken der Venus!

Howdy, howdy, howdy!  Allerdings ist das auch nicht ohne Tücken: Luftschiffe (die sich auf statischen Auftrieb verlassen) sind sehr langsam und das Square-Cube-Law arbeitet gegen sie. Gerade in 72km Venus-Höhe müssen sie schon sehr groß sein um sich überhaupt tragen zu können. Flugzeuge (mit dynamischem Auftrieb) hingegen haben es bei solchen Luftdichten (entspricht etwa 22km Höhe auf der Erde) schwer, sich überhaupt in der Luft zu halten und müssen eine Mindestgeschwindigkeit halten. Als Antrieb kommt eigentlich fast nur Solar-Elektrik in Frage, was wiederum die Leistungsfähigkeit stark begrenzt.
--> Will sagen: diese Rodeos laufen in einem ziemlichen Schneckentempo ab. xD

[Chaos]

Welche Größe hätten diese einzelnen Module (und dementsprechend die Flugzeuge, die sie einfangen) denn? Es ist ja schon ein Unterschied, ob die etwa die Dimensionen eines PKW haben oder eher die eines Ozeanriesen.

Und wie stürmisch ist es in der Höhe überhaupt? Gleitet man da eher in sanften Winden vor sich hin, oder machen da gerade kleinere Flugzeuge und Schwebkörper eher eine Sturm-Achterbahn durch?

[Feuersänger]

Welche Größe hätten diese einzelnen Module (und dementsprechend die Flugzeuge, die sie einfangen) denn? Es ist ja schon ein Unterschied, ob die etwa die Dimensionen eines PKW haben oder eher die eines Ozeanriesen.

Genau weiss ich nicht was da praktikabel wäre, aber ich habe den Eindruck, auch hier spricht das Square-Cube-Law eher zugunsten größerer Lasten. Also ich denke da so ungefähr an Größenordnung "Seecontainer".
Grob gesagt: um zB eine 12,5t Last schweben zu lassen, brauchen wir 1 Hindenburg.

Und wie stürmisch ist es in der Höhe überhaupt? Gleitet man da eher in sanften Winden vor sich hin, oder machen da gerade kleinere Flugzeuge und Schwebkörper eher eine Sturm-Achterbahn durch?

Stürmisch ist nicht ganz das richtige Wort -- und sanfte Winde noch viel weniger. Vielmehr haben wir hier einen permanenten Jetstream von 360-400kmh. Deswegen ist es ja wichtig, dass der Rochen diese 400kmh selber fliegen kann um nicht vom Wind davongeblasen zu werden.
Entsprechend die Schwierigkeit für kleinere Flugzeuge auf dieser Höhe - diese müssten mindestens zu 500kmh in der Lage sein, sonst können sie ja kein Ziel erreichen, das gegen die Windrichtung liegt.
Umgekehrt scheint dieser Jetstream aber auch sehr gleichmäßig zu sein -- d.h., wenn man sich mit dem Wind treiben ließe, würde es sich nahezu wie Windstille anfühlen.
Ich bin da gerade am rumbasteln und wenn mich Google nicht in die Irre führt, sollte ein breites "Blended Wing Design" mit 30m Spannweite und 300m² (PV-bedeckter) Flügelfläche ausreichen, um über 560kmh pushen zu können. Aber natürlich nur auf der Tagseite der Venus; auf der Nachtseite ist sofort Feierabend.

[Feuersänger]

Angeregt durch Chaosens Frage nach den Windverhältnissen habe ich noch etwas recherchiert und festgestellt: es gibt auch auf diesen Höhen noch Stürme und die Windgeschwindigkeit schwankt. Es könnte sogar sein, dass das Wetter so schlecht wird, dass Gefahr für den Solarkreuzer besteht.
Für solche Fälle haben wir einen Notfallmodus: wir weichen einfach nach oben aus, in ruhigere Atmosphärenschichten. Dazu:
- einholen und sichern des Wolken-Sammelscoops
- Solarthermie-Kollektoren in Ruhemodus schalten -- das letzte was wir jetzt brauchen ist mehr Wärme
- Ballast dumpen - alles was wir gerade an Schwefelsäure, CO2, Graphit und was wir sonst noch an schweren Stoffen angesammelt haben, alles raus
- Unterbrechen aller exothermen Produktionsprozesse (v.a. Bosch- und Sabatier-Reaktionen)
- Reserve-Auftriebskammern mit Wasserstoff fluten
- Flügelprofil auf maximalen dynamischen Auftrieb stellen ("Flaps Full")
- Großteil der PV-Zellen mit Alu-Shuttern abdecken, um so wenig Sonnenlicht wie möglich zu absorbieren.

--> theoretisch könnte der Rochen auf über 90km Höhe steigen. Oberhalb von 80km flaut aber der Jetstream abrupt ab. "Schon" auf 82km dürften wir vor dem Wetter unter uns komplett safe sein. Dieser Aufstieg geht auch relativ schnell, vermutlich weniger als 30 Minuten.
Auf der Zielhöhe müssen wir außerdem wahrscheinlich Hilfsradiatoren ausfahren, die speziell für diesen Zweck installiert wurden. Hier könnte es sich um hauchdünne Carbonpaneele handeln. Hierüber muss die sich im Inneren anstauende Wärme abgeleitet werden. Wir können es uns aber sicherlich leisten, das Crewhabitat zu klimatisieren -- Radiatoren laufen ja umso besser, je heißer sie sind. Falls zB die Abwärme in diesem Notbetrieb immer noch stolze 5MW beträgt (das finde ich schon reichlich), genügt dafür ein einzelner ungefähr 75x75m großer Radiator (bei 300K Temperatur).

Wenn die Gefahr vorbei ist, packen wir einfach den Wasserstoff aus den Reservezellen zurück in die Drucktanks - ganz allmählich, sodass sich der Rochen in gemütlichem Tempo wieder absenkt. Und dann so ziemlich alle Schritte in umgekehrter Reihenfolge zurück. Naja, bis auf den Ballast, der ist weg. xD

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Noch ein Tidbit:
Da die Winde immer von Osten kommen, zeigt auch die Nase des Rochen immer nach Osten. Lifter starten ebenfalls in Richtung Osten und treten somit in eine prograde Umlaufbahn ein, und wenn sie wieder absteigen, kommen sie logischerweise von Westen. Das coole: während der Lifter (in Form eines Spaceplanes) im Landeanflug ist, fliegt er mit der gleichen Geschwindigkeit gegen den Wind wie der Rochen. Für die Beobachter auf dem Rochen sieht es quasi aus wie die Senkrecht-Landung eines Harrier.
Und der Start eines Lifters könnte im Gegensatz dazu so erfolgen, dass man ihn mit einem Aufzug zum untersten Deck transportiert, dort eine Klappe öffnet und ihn einfach rausfallen lässt. Er lässt sich hundert Meter fallen, zündet seine Methalox-Stufe, und brennt dann davon.
Theoretisch könnte man sich die geplante 1800m-Start-und-Landebahn eigentlich fast komplett sparen - ein Landepad würde im Regelfall ausreichen - aber diese schafft natürlich Redundanz und Sicherheitsmarge. Und was gegen den Start nach unten spricht -- was, wenn das Triebwerk dummerweise nicht anspringt?