Machbarkeit der Besiedelung von Ceres?

Diese Antwort ist veraltet. Der Dawn-Vorbeiflug im Februar 2015 fügte viele Informationen hinzu, die beim Schreiben dieser Antwort nicht bekannt waren.

Wir wissen eigentlich nicht viel über Ceres. Alles, was wir darüber wissen, stammt aus erdgebundener oder erdumlaufbahngestützter Beobachtung. Bisher wurde es nicht von einer Sonde besucht, aber die Raumsonde Dawn wird dies im Februar 2015 tun. Dies wird uns wahrscheinlich viel mehr Einblick in seine Zusammensetzung geben.

Was wir wissen, ist, dass Ceres ziemlich klein ist. Seine Masse wird auf nur etwa 1,3 % der des Mondes geschätzt. Seine Oberflächengravitation wird auf nur geschätzt$0.27 m/s^2$. Eine geringe Oberflächengravitation erschwert die Kolonisierung, da Astronauten fast genauso stark unter Muskelatrophie, Osteoporose und anderen Gesundheitsproblemen leiden wie in der Mikrogravitation im erdnahen Orbit. Aber wenn es um die Erforschung und/oder Ausbeutung von Asteroiden in der Nähe geht, macht die geringe Schwerkraft die Dinge einfacher, da dies bedeutet, dass es nicht viel Energie erfordern würde, um seiner Schwerkraft gut zu entkommen und eine Landung durchzuführen.

Ceres-Oberfläche scheint Eis zu enthalten. Zumindest impliziert das die Infrarot-Signatur. Eis kann möglicherweise geschmolzen und zu Trinkwasser gefiltert oder in Sauerstoff zum Atmen und Wasserstoff zur Energieerzeugung durch Kernfusion gespalten werden (was immer noch Science-Fiction ist, aber auch Asteroidenabbau und Weltraumbesiedlung). Eine weitere Anwendung von Wasserstoff und Sauerstoff besteht darin, dass sie verflüssigt und als Bitreibstoff für Flüssigtreibstoffraketen verwendet werden können. Das ist ein wichtiger Pluspunkt für die Exploration. Die Oberfläche scheint auch einige eisenreiche Mineralien zu enthalten, die möglicherweise zur Herstellung von Baumaterial für Lebensräume oder vielleicht sogar Raumschiffe geeignet sein könnten, aber das ist ohne eine tatsächliche Bodenprobe schwer zu sagen.

Ceres scheint ziemlich warm zu sein für ein Objekt, das so weit von der Sonne entfernt ist. Seine maximale Temperatur scheint bei etwa -38° C zu liegen. Er rotiert auch ziemlich schnell (Rotationsdauer von 9 Stunden), was bedeutet, dass die Temperaturunterschiede auf der Oberfläche nicht sehr groß sein werden. Das ist auch gar nicht so schlimm.

Aber am Ende scheint Ceres nicht viel mehr oder weniger ein Kandidat für eine Kolonisierung zu sein als andere große Eis-Asteroiden. Aber vielleicht wird uns Dawn mehr erzählen.

Die Abflachung von Ceres scheint auf Wasser hinzuweisen. Darüber hinaus wurden Wassergeysire kürzlich vom Weltraumteleskop Herschel entdeckt . Hoffentlich erfahren wir mehr, wenn die Raumsonde Dawn im Februar 2015 ankommt.

Planetarische Chauvinisten weisen gerne darauf hin, dass die Masse des Hauptgürtels im Vergleich zur Erde oder zum Mars klein ist. Aber der größte Teil der Masse eines Planeten ist unzugänglich. Während wir uns eingraben, steigen Druck und Temperatur. Nur eine dünne Hülle der Oberflächenmasse eines Planeten kann erreicht werden. Die potenziellen Grundstücke und Ressourcen eines Planeten lassen sich besser nach der Oberfläche als nach dem Volumen abschätzen.

Und die Gesamtoberfläche der Asteroiden übersteigt bei weitem die Oberfläche großer Monde und Gesteinsplaneten.

Außerdem ist das gesamte Volumen eines Asteroiden zugänglich.

Nach Seligman kann der Innendruck eines Körpers durch 3/8 π G g _R ² (1-(r/R) ² ) angenähert werden. Wobei R der Abstand von der Oberfläche zum Mittelpunkt und r der Abstand vom Mittelpunkt ist.

Wenn meine Rechnung stimmt, ist der Druck im Zentrum von Ceres ungefähr derselbe wie der des Felsens 2,7 km unter der Erdoberfläche, ungefähr 1400 Atmosphären. Und die südafrikanische TauTona-Mine geht bis zu 3,9 km tief unter die Erde. Dadurch ist es möglich, Ceres durchzutunneln. Natürlich wäre das Volumen kleinerer Asteroiden noch zugänglicher.

Planetare Chauvinisten sagen gerne, dass Planeten terraformiert werden können. Sie stellen sich gerne Marsmenschen vor, die in Hemdsärmeln unter dem Marshimmel laufen und Marsluft atmen. Meiner Meinung nach ist Terraforming unpraktisch und Ressourcenverschwendung. Ich glaube, dass Lebensräume jenseits der Erde vollständig geschlossene, künstliche Umgebungen sein werden. Dies gilt unabhängig davon, ob es sich bei den Habs um Asteroiden, Mond- oder Marsmenschen handelt.

Ein weiteres Argument für Planeten ist die Notwendigkeit der Schwerkraft, um gesund zu bleiben. In Spinnereien kann die Trägheit in einem rotierenden Rahmen (auch bekannt als Zentrifugalkraft) für Beschleunigung sorgen, um Knochen- und Muskelschwund zu verhindern sowie Nebenhöhlen zu entleeren, Toilettenspülungen, Duschen usw. zu ermöglichen.

Die sehr flachen Gravitationsbrunnen der Asteroiden machen Bohnenstangen (alias Clarke Towers) machbarer. Wenn der Asteroid eine gesunde Winkelgeschwindigkeit hat$\omega$, umso mehr. Der Sternentag von Ceres dauert etwa 9 Stunden, an$\omega$mehr als das Doppelte, fast das Dreifache von Mars und Erde. Eine Ceres-Bohnenranke könnte bis zu 706 Kilometer lang sein, und das Verjüngungsverhältnis bei Verwendung einer gewöhnlichen Substanz wie Kevlar würde nur 1,02 betragen. Ein weit, weit weniger herausforderndes Projekt als ein Erd- oder sogar ein Mars-Aufzug. Ein Vesta-Aufzug könnte mit einem Kevlar-Konusverhältnis von 1,01 nur 265 Kilometer lang sein. Ich glaube, Asteroidenaufzüge könnten die für Delta V benötigte Reaktionsmasse erheblich reduzieren. Dadurch werden die von Tsiolkovkys Raketengleichung vorgeschriebenen Massenanteile zu einer geringeren Herausforderung. Reisen durch den Hauptgürtel könnten weniger problematisch sein als Reisen zwischen Planeten.

Also meine Antwort ist ja. Ja, Ceres zu kolonisieren ist machbar. Neben der Kolonisierung eines Großteils des Hauptgürtels.

Auf Ceres gibt es genug Wassereis. Was meinst du mit Sprit? An seiner Oberfläche kann man aus Wasser Kraftstoff herstellen, indem man es in Sauerstoff und Wasserstoff trennt, aber das braucht Energie. Und die einzige Energiequelle dort ist Solarenergie.

Aus rein physikalischer Sicht könnten wir Ceres kolonisieren. Warum sollten wir das wollen? Die Besiedlung eines Objekts im Weltraum ist eher ein wirtschaftliches und politisches Problem als ein materielles oder physisches Problem. Bemannte Missionen zu Ceres werden Milliarden von Dollar kosten und es muss eine Rechtfertigung dafür geben, die für die vorherrschende Kultur akzeptabel ist. Und Kulturen ändern sich. Was würde die breite Öffentlichkeit oder private Investoren dazu bewegen, irgendeinen Ort auf der Erde oder im Weltraum zu kolonisieren? Beantworten Sie diese Frage und Sie werden die Zukunft von Ceres sehen – oder auch nicht.

Ja zu Wasser für Ceres, nein zu Treibstoff. Wenn Sie in ein "Kolonisierungs-WIKI" über die Besiedlung von Ceres gehen, werden Sie nicht nur feststellen, dass es auf Ceres eine beträchtliche Menge Wasser in Form von Eis gibt, sondern dass günstige Flugbahnen von der Erde zu Ceres tatsächlich häufiger vorkommen als zum Mars. Außerdem ist aufgrund der geringeren Schwerkraft von Ceres weniger Delta-V erforderlich als zum Mars. Es wird darüber geredet, dass andere Top-Asteroiden mit viel Wasser genauso gut sind wie Ceres, aber ich glaube nicht, dass wir wirklich andere kennen, und sicherlich hat Ceres, der größte Top-Asteroid, natürlich mehr Wasser als jeder andere Asteroid in der Welt Gürtel.

Was den Kraftstoff betrifft, müssen wir aufhören, über die Verwendung von Wasser außerhalb der Erde als Kraftstoff zu sprechen. Das ist so wahnsinnig kurzsichtig wie die ursprünglichen Osterinsulaner, die alle Bäume fällen.

Und so wie wir viel länger brauchen werden, um Menschen zum Mars zu schicken, als die derzeitigen Enthusiasten glauben, wird es viel länger dauern, außerweltliche Kolonien zu besiedeln, als die Leute denken. Immer mehr sucht die Reihenfolge, zuerst den Mond, dann Ceres ... NICHT den Mars!