Zivilisierung des Planeten Mars

Korrektur, die Energie ist natürlich 1/100 bei der gleichen Windgeschwindigkeit, nicht die Windgeschwindigkeit 1/100. Da hab ich noch geschlafen :)

LeviaX1 schrieb:Mit dem bisschen aufwirbeln meinte ich eigentlich, dass keine Kraft hinter den Marsstürmen ist, wie man sie von Erdstürmen kennt.

Ja, wie gesagt, wenn Du es so sagst, dann isses völlig in Ordfnung. Nur Überflüssig, weil zuvor niemand was anderes behauptet hat. Gesagt hast Du es aber anders, und darauf hast Du dann Widerspruch bekommen. Berechtigten Widerspruch. Den Du auch mal ganz ruhig an Dich ranlassen kannst, ohne gleich die Expertenkarte auszuspielen und das Wort "Laie" als wie ein Schimpfwort und Einspruchsverbot einzusetzen. Dann läßt sich das zumeist auch einfach klären, so nach dem Motto "naja, das hab ich ein bisserl ungenau formuliert, ich meinte..." und gut isses.Nicht jeder ist gleich ein lernunwilliger Physikleugner, der Widerspruch vorbringt. Auch nicht "in diesem Forum".

LeviaX1 schrieb:die Luftdichte muss man durch 100 teilen

Und das ist schon freundlich gerundet. Laut Wikipedia können die Windgeschwindigkeiten am Boden bis 400kmh draufhaben. Möcht man nicht abbekommen. Bei 6 Millibar entspricht die "Sturmkraft" allerdings einem Windchen von 2,4kmh oder 0,667m/s hier auf der Erde. Das ist der Luftwiderstand eines langsamen Spaziergängers bei Windstille.

LeviaX1 schrieb:Ich denke das Missverständnis, dass ihr gegenüber meiner Wortwahl habt ist, dass ihr es mit eurem Bauchgefühl bezügl. der Erde anseht.

Das Mißverständnis war zwar m.E. ein anderes, aber mit dem Annehmen von Mißverständnissen diskutiert es sich doch gleich freundlicher. Danke.

perttivalkonen schrieb:Und das ist schon freundlich gerundet. Laut Wikipedia können die Windgeschwindigkeiten am Boden bis 400kmh draufhaben. Möcht man nicht abbekommen. Bei 6 Millibar entspricht die "Sturmkraft" allerdings einem Windchen von 2,4kmh oder 0,667m/s hier auf der Erde. Das ist der Luftwiderstand eines langsamen Spaziergängers bei Windstille.

Also auf dem Mars herscht ein Luftdruck, der dem auf der Erde in einer Höhe von etwa 35 Km entspricht. In dieser Höhe sieht man nur noch schwarzen Himmel, und keine Atmosphäre mehr, warum sieht man dann auf den Bildern der Marsrover einen hellen rötlichen Himmel, müsste der nicht viel dunkler sein ? Und wie können die Bremsfallschirme der Rover eigentlich bei einer so dünnen Luft funktionieren ?
Hm Komisch...

@Alek-Sandr
Das weiß ich nicht. Ich könnte mir vorstellen, daß dies entweder an der Zusammensetzung der Atmosphäre (rd 95% CO2) liegt oder an dem hohen Gehalt schwebender Feststoffpartikel (Staub), daß die Lichtstreuung in der Marsatmospphäre stark genug ist, sodaß der Marshimmel "eine Farbe hat".

@Alek-Sandr
@perttivalkonen

Man sollte hier auch bedenken, dass die Schwerebeschleunigung sehr viel geringer ist als die an der Erdoberfläche. Dadurch erstreckt sich eine Atmosphäre mit einem nenndruck in einer gewissen Höhe sehr viel weiter nach oben. Heißt also, auch wenn der Luftdurck an der Marsoberfläche nur so hoch ist wie der Luftdruck 35 km über dem Erdboden, erstreckt sich im Vergleich zur Erde die Lufthülle des mars sehr viel weiter nach oben. Dies ist übrigens (neben dem fehlenden Magnetfeld) auch einer der Gründe, warum die marsatmosphäre so ausgedünnt ist - die sich viel weiter in den Weltraum erstreckende Atmosphäre bietet dem Sonnenwind eine sehr viel größere Angriffsfläche.

LeviaX1 schrieb:Ich denke das Missverständnis, dass ihr gegenüber meiner Wortwahl habt ist, dass ihr es mit eurem Bauchgefühl bezügl. der Erde anseht

Ich denke, daß Dich Dein Bauchgefühl bei Deiner Interpretation der Beiträge Anderer fehlgeleitet hat.

Ich habe keine Idee, wie Du darauf kommst, daß beispielweise ich die Staubstürme auf dem Mars mit Stürmen auf der Erde in Relation setzen würde.

Ich schreibe es aber gerne nochmal.

Mir ging es einzig und allein um Deine Wortwahl, daß auf dem Mars schlimmstenfalls ein bisschen Staub aufgewirbelt wird, was nunmal nicht der Fall ist. Da wird unter Umständen ein bisschen mehr Staub aufgewirbelt.

Das war nun mein letzter Versuch Dir verständlich zu machen, daß Deine Wortwahl nicht zielführend war.

Naja. Wenigstens @perttivalkonen hat es verstanden. Das ist mir schon viel wert.

Für eine Marskolonie wären die Staubstürme schon ein Problem, da sie das Sonnenlicht verdunkeln, wodurch die Energieerzeugung durch Solaranlagen stark eingeschränkt ist, oder sogar ganz ausfällt; zudem könnte der Staub auch nach Abklingen des Sturms teilweise auf den Solarpanelen liegenbleiben. Manche dieser Stürme können wochenlang andauern und den ganzen Planeten einhüllen...

Eine Kolonie sollte also immer über ausreichend Energiereserven verfügen und vielleicht zusätzlich eine alternative Energiequelle nutzen. Die Solarpanele könnten mit einer speziellen abriebfesten Oberfläche überzogen werden, an der Staub durch einen "Lotus-Effekt" nicht haften bleiben kann....

Der Platz für eine Marskolonie sollte sehr sorgfältig gewählt werden; am besten in der Nähe von Wasser und einer möglichst großen und stabilen natürlichen Höhle. In der Höhle könnten technische Anlagen stehen und Vorräte gelagert werden, und sie wäre im Notfall der Schutzraum. Man könnte vielleicht auch eine künstliche Höhle ausheben, aber diese wäre wahrscheinlich lange nicht so stabil, wie etwas das aus der Natur und Geschichte der Umgebung entstanden ist und schon seit Millionen von Jahren existiert...

Auf Marsböden und sogar auf Mondböden lassen sich tatsächlich Nutzpflanzen anbauen. Die Wissenschaftler experimentierten mit Tomaten, Erbsen, Roggen, Rauken, Spinat, Rettich und Kresse, die auf simulierten Böden gezüchtet und geerntet wurden. Dabei erbrachte der Marsboden einen doppelt so hohen Ertrag wie der Mondboden und damit in etwa genausoviel wie ein Boden auf der Erde. Einzig die Belastung mit Schwermetallen ist noch ein Problem, denn diese finden sich später in den Feldfrüchten wieder und würden damit in die Nahrungskette einer hypothetischen Kolonie gelangen. Die Ursache hierfür wird noch erforscht...

http://www.grenzwissenschaft-aktuell.de/gemuese-aus-simuliertem-mars-und-mondboeden20160310/

Ein interessantes Ergebnis. Sollte das Schwermetallproblem noch gelöst werden können, so wäre mit einem eigenständigen Gemüseanbau eine Kolonie auf dem Mars deutlich lebensfähiger, da sie nicht allein auf Nachschub von der Erde angewiesen wäre. Natürliche Kreisläufe könnten etabliert werden und die Zufuhr würde sich dann weitgehend auf technisches Equipment und einige Notfallrationen beschränken, und vielleicht auf eine immer größer werdende Anzahl Menschen, in der ferneren Zukunft, in den Zeiten der Besiedlung des Mars...

(Vielleicht sind ja auch tiefere Bodenschichten weniger belastet oder die Metalle lassen sich irgendwie herausfiltern...)

Wenn man auf dem Mars ein Treibhaus aufstellte, könnte man es darin ohne zusätzliche Beheizung auf (für Pflanzen) erträgliche Temperaturen bringen? Weiß da jemand was darüber?

@Alek-Sandr
In 35 km Hähe auf der Erde ist die Atmosphäre praktisch zu Ende, durch die stärkere Gravitation ist der Gradient der Díchte viel höher. Zudem befinden sich in der Höhe keinerlei Aerosole und Anderes mehr.
Auf der Marsoberfläche kommen noch 200 km Atmosphäre, in der sich Staubpartikel und Gaspartikel befinden, an der das Licht gestreut wird (siehe z.B. Rayleigh-Streuung)

Eigentlich ganz simpel.

Der Mars hat eine sehr dünne Atmosphäre und der Luftdruck ist etwa ein Hundertstel so wie der von uns bewohnten Planet erde. Die Sandstürme können den ganzen Mars trotz seiner dünnen Atmosphäre einhüllen, weil die Mars Gravitation die Sandkörner länger und höher als die auf unseren Planet fliegen lässt. Die Sandkörner fliegen bis zu zehnmal so hoch und erreichen ungefähr die 100-fache Distanz wie die Sandkörner auf unseren Planet. Im Vergleich fliegt ein Sandkorn bei uns ungefähr bis zu 60 zentimeter weit und auf dem Mars bis zu 100 Metern weit, der entscheidende Faktor wie ein Sandsturm entsteht ist die Flugzeit der Körner und die Dünenwanderung.Es werden sehr hohe Windgeschwindigkeiten erreicht aber die wirkende Kraft pro fläche ist zu klein deswegen werden schwere Objekte wie ein Mars Rover kaum bewegt und das, was ein gewöhnlicher Mars Sandsturm einen Rover anrichten kann, ist der aufgewirbelte Staub, der sich auf ihre Solarpaneelen legt und beeinträchtigt die Energiezufuhr durch die Sonne. Aber genau so schnell wie der Sturm die Solarpaneelen mit Staub belegt fegt er sie dann auch wieder weg.

Ich finde das die Sandstürme nicht das größte Problem bei der Bewohnung von Mars, sondern die Marsluft, weil die zu viel Kohlenstoffdioxid hat, wir könnten bevor wie denn Mars besiedeln erst Bakterien, die sich in der Umgebung anpassen platzieren. Sie verändern die Umgebung mit ihren Abbauprodukten und bilden so ein Biofilm, später können wir Pflanzen ansiedeln und sie verbrauchen Kohlendioxid und geben der Atmosphäre Sauerstoff. Ebenso ist der Luftdruck zu schwach deswegern ist für uns das Überleben auf Mars ohne einen Druckanzug unmöglich sonst wurde unser Blut sedieren und es ist auf dem Mars sowieso viel zu kalt. (Bis minus 137 Grad Celsius)

Fazit: Es dauert zu lange und ist auch nicht leicht.

@Bartholomeus

Solarzellen, an denen der Staub einfach von alleine abgleitet, sind schon sinnvoll, denn nach jedem Sturm oder auch nur stärkeren Winden bleibt der Staub da liegen, wo er nun mal hingeweht wurde. Wenn man eine handvoll Solarpanele hat, dann macht es vielleicht keine so große Mühe, den Staub mal eben wegzufegen, aber wenn die Kolonie wächst und die Nutzfläche die Größe mehrere Fußballfelder erreicht, dann ist es schon eine sehr lästige Arbeit, die viele Ressourcen kostet. Die Atmosphäre ist momentan natürlich alles andere als ideal und den Mars zu terraformen, um dies zu ändern, ist äußerst aufwendig und langwierig; und ihn gar in eine Art "zweite Erde" umwandeln zu wollen, eine enorme Aufgabe, die erst in den nächsten Jahrhunderten gelingen könnte, wenn überhaupt. Vielleicht wäre es aber ein interessantes Zwischenziel, den Mars allmählich soweit umzuwandeln, das man genetisch angepasste Nutzpflanzen im Freien anbauen kann. Das könnte helfen, die Kosten zu reduzieren und würde nebenbei das Sauerstoffniveau erhöhen...

Einige besonders robuste und speziell für den Mars erzeugte Pflanzen könnten als Nahrungsgrundlage dienen; sie wäre sowohl Kohlenhydrat- als auch Eiweißlieferant und die Basis der Nahrungsmittelproduktion. Man würde sie ernten, pürieren, die schädlichen Stoffe entfernen und sie mit anderen Pflanzen und künstlichen Aromastoffen "veredeln" und könnte so individuelle Gerichte bereitstellen, die für Abwechslung auf dem Speiseplan sorgen, Wenn es gelingt eine Atmosphäre auf dem Mars zu etablieren, die zumindestens einigen robusten Pflanzen das überleben ermöglicht, so muß man auch dafür sorgen, das sie erhalten bleibt; da der Mars kein eigenes Magnetfeld mehr hat, um eine große Atmosphäre auf Dauer vor dem Sonnenwind zu schützen, so müsste man mittelfristig ein künstliches Magnetfeld erzeugen, was vielleicht mit Hilfe eines Satellitennetzes möglich wäre...

Man kann sich jetzt natürlich fragen, ob sich die Mühe da wirklich lohnt, aber ich denke, das ist schon der Fall. Der Mars ist keine "ideale" Welt, kein Ort an den sich viele Menschen wünschen, aber mit viel Arbeit und technischen Equipment, könnte man ihn zu einem Ort machen, an dem es sich zu leben lohnt. Ich denke, es wird dann immer genug Menschen geben, die genau dort leben wollen, auch wenn man selbst vielleicht anders darüber denkt, und wenn wir uns allmächlich im Welraum ausbreiten wollen, dann kommen wir am Mars sowieso nicht vorbei, weil er in unserem Sonnensystem einer wenigen Orte ist, die sich zu besiedeln lohnt...

@wolf359



Die Dinger bewegen sich automatisch, kannst se gleich nach Sonnenstand programmieren. Nach nem Staubsturm stellstse halt mal senkrecht.

So ideal der Mars auch fürs Terraforming ist, so sehe ich doch arge Probleme für ein natürliches Habitat. Es reicht ja nicht, die Marsatmosphäre umzuwandeln in eine atembare, die Menge der Atmosphäre sollte ca. verhundertfacht werden. Wenigstens zwei Billiarden Tonnen Atmosphäre, irgendwo sollten die herkommen. Und anschließend festgehalten werden, nicht daß wieder alles in den Weltraum entfleucht.

Und von welchem Wasser soll sich marsweit ein Biofilm bilden? Wasser muß da ebenfalls produziert werden. In gewaltigem Umfang.

Mit künstlichem Habitat (alles unter ner Kuppel) und nem "kleinen Garten im Freien" (gerne ein paar hundert Quadratkilometer) könnte man da vielleicht leben und sich O2 und H2O in nötiger Menge produzieren. Aber Terraforming ist nochmal ne ganz andere Hausnummer.

Ich halte abriebfeste Solarpanele mit Lotuseffektoberfläche nach wie vor für eine gute Idee. Der Staub bleibt gar nicht erst liegen und kann sich auch nicht festsetzen. Es lässt sich auch nicht sicher vorhersehen, wie sich die Beanspruchung der Panele ändert, wenn es erst einmal auf dem Mars zu regnen beginnt. und die verschiedensten Elemente mit Wasser und Staub reagieren; das könnte dann leicht eine "klebrig-chemische" Angelegenheit werden, die am besten gleich von der Panele rutscht, bevor sie anfängt zu trocknen. Außerdem spart man langfristig Energie, weil man nicht auf jeden stärkeren Wind, der ein wenig Staub mit sich bringt reagieren muß, weil einfach nichts liegenbleibt, was man unter Einsatz von Energie entfernen müsste...

Um eine große Marsatmosphäre auf Dauer zu erhalten sehe ich kaum einen anderen Weg, als ein künstliches Magnetfeld zu erzeugen, eine Art magnetischen Schild, der den Sonnenwind abhält. Und eine "atembare" Atmosphäre zu erzeugen halte ich fast für unmöglich, denn auch wenn ein ähnlich hoher Sauerstoffgehalt wie auf der Erde irgendwann erreicht wird, so macht Kohlendioxidgehalt Probleme, denn Kohlendioxid in größeren Mengen ist für Menschen tödlich, andererseits sorgt das Kohlendioxid für einen Treibhauseffekt und damit für annehmbarere Temperaturen, in der Pflanzen leichter wachsen. Auch Wasserdampf kann für einen Treibhauseffekt sorgen, aber dazu müsste es erst einmal warm genug sein. Und dann wäre da noch der Stickstoff, der in der heutigen Marsatmosphäre nicht vorhanden ist, der aber vielleicht auf dem Mars in ausreichender Menge gebunden ist. Ohne Stickstoff gibt es kein pflanzliches Leben außerhalb von Gewächshäusern, jedenfalls nicht auf globaler Ebene. Wasser ist wahrscheinlich genug vorhanden. Ich denke mal, wenn irgendetwas fehlt, dann kann man es immer noch auf die "harte" Tour besorgen, indem man beispielsweise Kometen auf den Mars lenkt und kurz vor dem Aufprall sprengt, so das sich das Material in der Atmosphäre verteilt. Ich glaube auch eher an eine Atmosphäre, die für genetisch optimierte Nutzpflanzen, die speziell für den Mars entwickelt werden, geeignet ist, und nicht an etwas, was Menschen atmen können. Zumindestens wäre das ein Ziel, das sich mittelfristig erreichen lässt...

Die ersten Basis auf dem Mars wird aber wohl ganz "klassisch" mit Gewächshäusern auskommen müssen und mitgebrachten Vorräten...

@wolf359

Welche Veränderungen wird es geben wenn wir den Mond näher an die Sonne verschieben? Da wird es doch wärmer und wir könnten doch dann einen Krater mit Wasser füllen. Das Wasser wurde doch nicht nicht erfrieren und durch Wasser auf dem Mond konnte man doch Anbauen. Durch die Verschiebung verändert sich doch die Atmosphäre und der Luftdruck Oder schreibe ich hier gerade Unsinn ?

Zu den Solarpanelen: Klappbar. Bei starken Stürmen zusammenklappen. Schützt vor Abrieb und hält alles schön sauber ;) Man braucht nur eben vorsorglich ein paar Reserven.

@Bartholomeus

Der Mond ist derzeit auf seiner taghellen Seite viel zu heiß und auf der Nachseite viel zu kalt; er ist auch zu klein und zu leicht, um auf seiner Umlaufbahn eine Atmosphäre halten zu können. Es bringt daher nichts, ihn weiter in Richtung Sonne zu verschieben. Man könnte ihn allenfalls sehr weit von der Sonne entfernt ansiedeln, in einer Entfernung, in der der Sonnenwind nur noch sehr schwach ist, und auch die geringe Schwerkraft des Mondes eine Atmosphäre halten könnte; nur wäre er dann ein sehr kalter Ort, der auch nicht im "irdischen" Sinne lebensfreundlich sein dürfte...

Der Mond ist aber insofern interessant für die Raumfahrt, weil er erstens nahe bei der Erde liegt, so das er mit ein wenig gutem Willen in wenigen Tagen erreichbar ist, er zweitens dafür geeignet ist, Techniken für zukünftige Marsmissionen zu erproben und es auf ihm drittens Helium-3-Vorkommen gibt, die eines Tages für die Kernfusion von Bedeutung sein könnten. Dazu taugt er durchaus als Reiseziel für zukünftige "Mond-Touristen"...

@Semuros

Du kannst mit "deinen" marsianischen Solarzellen machen was du möchtest, aber es geht mir nicht darum mit meinen abriebfesten und mit einer Oberfläche mit "Lotuseffekt"-Eigenschaften versehenen Exemplaren irgendeiner Technik Konkurrenz zu machen; ich denke nur, das Solarzellen auf dem Mars von "Natur aus" sehr stabil, langlebig und möglichst wartungsfrei sein sollten; wenn man dabei noch mit weniger Extra-Technik auskommen sollte, dann sorgt das zusätzlich für einen geringeren Energieverbrauch und weniger Verschleiß...

@wolf359

Ich habe mich verschrieben, Mars statt Mond.

3He ist ein sauberer Brennstoff, weil er keine Radioaktiven Strahlungen hat und damit könnte man einiges anstellen. Leider können wir das nicht so leicht von den Mond transportieren weil der Marsboden erst auf ungefähr 700 Grad aufgeheizt sein um, das Gas aus dem Regolith zu kriegem und auf der der Erde gibt es nur wenige Spuren von 3He. Man könnte aber such aus dem Helium-Isotop gewaltige Bomben bauen eine Tonne davon und es setzt eine Energie von 315 Petajoule frei, was 75 Megatonnen TNT-Äquivalent sind. Die stärkste Atombombe die hier entzündet wurde war, hatte eine Sprengkraft von 57 Megatonnen TNT-Äquivalent. Aber natürlich auch für die Raumfahrt. Ich habe letztens in den News gelesen das China plant es zu abbauen auf dem Mond. Original anzeigen (0,2 MB)

@Bartholomeus

Die Reaktion von Deuterium mit Tritium setzt mehr Energie frei als der von Helium-3 mit sich selbst. Der Grund warum es soviel erscheint ist, dass du eine Tonne Brennstoff ansetzt. Allerdings gibt es kaum Waffen mit einer Tonne Fusionsmetarial und selbst wenn doch, würde der Großteil davon nicht fusioniert werden. es kommt noch hinzu, dass das Helium verflüssigt werden müsste und allgemein eine niedrigere Reaktionsrate aufweist.

Der Vorteil in einem Reaktor beschränkt sich also darauf, dass es keine Neutronen produziert und die geladenen Reaktionprodukte sehr viel effizienter in brauchbare Energie umgesetzt werden können als die Neutronen bei der D+T Reaktion.

Um den Mars näher an die Sonne zu bekommen, muß er auf seiner Umlaufbahn abgebremst werden. Das führt dazu, daß er in Richtung Sonne fällt. Dabei beschleunigt er mehr und mehr, bis er schließlich eine so hohe Geschwindigkeit hat, die dort, wo er sich gerade befindet, genau der dortigen Orbitalgeschwindigkeit entspricht. Mit dem Ergebnis, daß der Mars einen neuen Orbit besitzt, diesmal aber näher an der Sonne.

Der Mars hat eine Masse von 6,419 x 10^23 Kilogramm und eine Orbitalgeschwindigkeit von im Mittel 24,13 km/s

Um ihn mit einer Negativbeschleunigung von 1km/s² eine Sekunde lang bzw. 1km weit abzubremsen, sind also 6,419 x 10^23 x 10^3 x 10^3 = 6,419 x 10^29 Nm Beschleunigungsarbeit vonnöten. Wenn eine Tonne H3 in einer Bombe 3,15 Petajoule freisetzt, dann sind zwei solcher Bomben schon mal 6,3 Petajoule, fast so ne Zahl wie 6,419. Wir bräuchten also 10^14 mal zwei 1t-Bomben mit H3. Zweihundert Milliarden Tonnen H3. Auf der Mondoberfläche rechnet man mit einer Million Tonnen H3. Das ist ein halbes Prozent von einer Promille an H3, das nötig wäre, den Mars um 1km/s abzubremsen.

Will heißen: selbst mit allem abbaubaren H3 des Mondes könntest Du die Orbitalgeschwindigkeit des Marses allenfalls um Millimeter pro Sekunde ausbremsen. Das aber führt zu keinem nennenswert engeren Orbit.