Venus vs. Mars für die Kolonisierung

Der Grund, warum Mars mehr Aufmerksamkeit erhält als Venus, ist, dass wir auf dem Mars laufen könnten. Unsere aktuelle Technologie kommt mit dem Mars zurecht. Auf der Venus hingegen löst sich alles in ein paar Stunden von der Hitze und Säure auf, was es zu einem schrecklichen Planeten macht, den man besuchen sollte.

Aber zum Thema Terraforming. Terraforming ist immer noch sehr viel Sci-Fi und weit entfernt von jeder Tatsache. Wir sprechen über Ressourcenallokationen auf planetarischer Ebene. Aber ich habe mir beide angesehen und stimme auch zu, dass die Venus terraformbarer ist als der Mars. Im Gegensatz zum Mars, der eine Litanei von Problemen zu überwinden hat, hat die Venus nur eines, es ist zu heiß.

Aber geologisch und chemisch hat die Venus günstigere Bedingungen als der Mars.

Aber für eine Spezies, die derzeit eine Hitzekrise auf ihrer eigenen Heimatwelt hat, denke ich, dass wir weit davon entfernt sind, das zu beheben.

Abgesehen von der Terraforming-Frage ist es nicht trivial, einen schwimmenden Lebensraum zu haben, da so ziemlich das Einzige, was in der vorgeschlagenen Höhe erdähnlich ist, die Temperatur ist. Der Druck ist sehr nahe an der Todeszone , die Winde sind zyklonal und bis zu 100 m/s und die Atmosphäre enthält Schwefelsäure.

Dies kann für eine wissenschaftliche Mission funktionieren, bei der Sie ankommen, einen Ballon mit begrenzter Lebensdauer einsetzen und die Umlaufbahn abbrechen, wenn die Ressourcen erschöpft sind, Sie in eine Wirbelsturmregion geblasen werden oder etwas anderes schief geht, aber ein dauerhafter Lebensraum muss hoffentlich für immer in dieser Umgebung bestehen und wird viel komplizierter, wenn die Notwendigkeit, in einer Höhe von ungefähr 18000 Fuß auf der Erde über Wasser zu bleiben, während Sie Turbulenzen überleben, bedeutet, dass Ihr Gewicht kritisch sein wird (denken Sie an das Leben in einem Wohnmobil/Wohnwagen, nicht in der Bergbaustation Bespin).

Es gibt einige Dinge, die Sie auf dem Mond/Mars töten werden, aber nicht auf der Venus (Stromausfall beim Heizen/Kühlen und Lecks werden etwas weniger dringend sein), aber Sie haben auch keinen praktischen Zugang zu einer Oberfläche, auf der Sie Ersatzteile aufbewahren können. abbauen, Ihren Reaktor vergraben oder einfach nur Ihre beiden Kuppeln in der gleichen Position zueinander halten.

Ich stimme einigen Kommentaren zu, Terraforming sollte in diesem frühen Stadium der Besiedlung des Sonnensystems nicht als ernsthaftes Ziel angesehen werden.

Sowohl die Venus als auch der Mars haben ihre Probleme, aber was den wirklichen Unterschied ausmacht, ist unsere mangelnde Erfahrung mit Missionen, die nicht oberflächenbasiert sind, da wir auf der Venus die oberen Atmosphärenschichten besiedeln sollten. Mit dem Mars können wir wiederverwenden, was wir vom Mond gelernt haben.

Terraforming:

Terraforming ist für die Kolonisierung nicht notwendig, aber: Die Venus benötigt den Import von etwa 40 Billiarden Tonnen Wasserstoff, um genügend überschüssigen Kohlenstoff und Sauerstoff in Form von Wasser und Biomasse in ihrer Atmosphäre einzuschließen, bevor ihre Atmosphäre ausreichend verdünnt werden kann, um die Oberfläche zu bilden leicht überlebensfähig.

Der Mars hat möglicherweise genug eingeschlossene flüchtige Stoffe, um es zu ermöglichen, in einer Sauerstoffmaske auf der Oberfläche herumzulaufen, indem man einfach den Planeten aufwärmt. Eine atembare Sauerstoffatmosphäre mit niedrigem Druck könnte unter Verwendung von Sauerstoff aus Gestein aufgebaut werden, wobei enorme Mengen an Metallen und Silizium als Nebenprodukt entstehen.

Transport:

Um überall zu kolonisieren, müssen große Mengen an Material bewegt werden, und idealerweise möchten Sie mehrere Fahrten aus dem Raumschiff herausholen, das für den Job verwendet wird.

Die Landung großer Massemengen auf der Venus erfordert Hitzeschilde und Fallschirme sowie riesige Luftballons, wenn Sie die Oberfläche meiden wollen.

Die Venus hat eine fast so tiefe Schwerkraft wie die Erde und eine viel dichtere Atmosphäre. Um ein Raumschiff von der Venus zu starten, ist eine mehrstufige Trägerrakete erforderlich, genau wie auf der Erde, außer dass sie von einem in der Atmosphäre schwebenden Ballon starten muss. Ein vollständig wiederverwendbarer Venustransport ist im Grunde mit keiner verfügbaren Technologie möglich.

Die Landung großer Massemengen auf dem Mars erfordert Hitzeschilde und Raketenantriebe. Kleine Nutzlasten können etwas von Fallschirmen profitieren.

Der Start vom Mars ist viel einfacher als der Start von der Erde oder Venus. Ein Raumschiff, das von LEO starten und auf dem Mars landen kann, kann leicht die Antriebsfähigkeiten haben, die erforderlich sind, um für eine weitere Mission zurück zur Erde zu starten, wenn es an der Oberfläche auftanken kann. Und Mars verfügt über die Rohstoffe, die zur Herstellung von Treibstoffen benötigt werden.

Wohnen:

Die Venus würde lebhafte Lebensräume benötigen, die durch den Himmel treiben, der mit konzentriertem Schwefelsäurenebel gefüllt ist. Oberflächenrobotik müsste so gebaut werden, dass sie Bedingungen toleriert, bei denen herkömmliche Lote schmelzen, Aluminiumlegierungen erweichen und die meisten Kunststoffe verdampfen.

Mars benötigt kaum mehr als ein Druckgefäß und die Lebenserhaltung, die Sie überall brauchen. Es wird wahrscheinlich eine aktive Temperaturregelung geben, aber es wäre machbar, die Dinge passiv überlebensfähig zu halten. In Bezug auf Temperatur und Strahlung ist es eine bessere Umgebung als LEO. Bergbaumaschinen können fast die gleichen Materialien und Konstruktionen wie auf der Erde verwenden ... der große Unterschied besteht darin, dass Sie wahrscheinlich für viele Dinge, die auf der Erde Luftkühlung verwenden würden, einen Kühlmittelkreislauf durch einen Kühler führen werden.

Ressourcen:

Die einzigen Dinge, die auf der Venus leicht zu erwerben sind, sind Bestandteile ihrer Atmosphäre: CO ₂ , N ₂ , SO ₂ , H ₂ SO ₄ . Die Oberfläche scheint vollständig vulkanisch zu sein, Basalt so weit das Auge reicht (ca. 3 km unter Oberflächenbedingungen).

Der Mars hat auch viel Basalt, aber er hatte genug tektonische Aktivität, um ihm eine erdähnlichere Vielfalt an magmatischen und metamorphen Gesteinen zu verleihen, und eine lange genug Geschichte von flüssigem Wasser, um alle möglichen interessanten konzentrierten Mineralien zu bilden. Es gibt Ton, nützliche Salze ... einer unserer Rover blieb in einem Fleck Pulver stecken, das Eisensulfat zu sein schien, und es wird ähnliche Ablagerungen von Kupfermineralien und anderen Dingen geben, die Sie brauchen werden, um tatsächlich etwas zu bauen.

Lassen Sie mich Ihre Aussage aus den Kommentaren annähern:

In Bezug auf den Oberflächenbergbau wäre es nicht unmöglich, Bergbaudrohnen zu entwickeln, die an der Oberfläche arbeiten.

Nein. Derzeit würde jeder fortgesetzte Betrieb den kontinuierlichen Einsatz großer Mengen an Verbrauchsmaterialien – beispielsweise verdunstendes Wasser – erfordern, um die Kühlung einer solchen Drohne aufrechtzuerhalten. Ein dauerhafter Betrieb ist absolut unmöglich.

Venusoberflächentemperatur: 475 Grad Celsius src .

Hochmoderne Dampfkompressionskälteanlagen (die energieeffizienteste Methode, die wir kennen) haben eine Leistungszahl von etwa 4,5 src - das heißt, für 4,5 Kilowatt übertragene Wärmeenergie produzieren sie 1 Kilowatt Abwärme. Der typische erreichbare Temperaturgradient bei diesem energieoptimalen Betrieb liegt bei etwa 65 °C (gleiche Quelle).

Um die Temperatur von den 475 °C der Venus auf einen Betriebswert zu senken, müssen wir die Wärme durch 7 Kühlstufen leiten (65 * 7 = 455, 475 - 455 = 20; wir könnten mit 6 davonkommen, wenn wir die Systeme so auslegen bei wohligen 85 °C laufen lassen, aber nehmen wir mal 7 Stufen an):

Im Gegensatz zu allen Kryokühlern, die auf der Erde betrieben werden, muss dieses Ding bei Umgebungstemperatur für die gesamte Wärme verantwortlich sein, die durch seinen eigenen Betrieb erzeugt wird.

Das heißt, unser netter COP von 4,5 kW, der für 1 kW erzeugte Abwärme übertragen wird, bedeutet tatsächlich, dass 1 kW in unser Wärmebudget einfrisst – wir müssen es übertragen und von dem, was uns zur Verfügung steht, abziehen, um das zu kühlen Kontroll systeme. Uns bleiben 3,5 kW für den tatsächlichen Betriebsbedarf – und das nur von einem Motor, einer Stufe.

Nach vier Stufen haben wir 4 kW Abwärme produziert, wir haben noch 0,5 kW übrig, um das System zu kühlen, und wir haben die Temperatur von 480 auf 220 °C gesenkt. Das ist noch zu heiß für den Betrieb.

Wenn wir die verbleibenden drei Stufen hinzufügen, produziert unser Kühlsystem 7 kW Abwärme, während es immer noch 4,5 kW entfernt - es kühlt die Drohne nicht mehr, es heizt sie auf.

Wenn wir es schaffen würden, eine Kühlstufe von COP = 7 zu erreichen, dann würden wir (knapp) kostendeckend sein, 7 kW produziert, 7 kW emittiert, kein Platz mehr für Systeme – also muss die Effizienz tatsächlich höher sein. Der maximale theoretische COP für die Kühlung beträgt 7,8 , und wir sind technologisch bei weitem nicht in der Lage, ihn zu erreichen. Und selbst wenn wir das täten, würden 10 % des Energieverbrauchs der Drohne für alles andere übrig bleiben als für die Kühlung – z. B. Bergbau!

Venus wäre aus mehreren Gründen einfacher. Es braucht weniger Kraftstoff und Zeit, um dorthin zu gelangen. Wasserstoff ist dort viel schwimmfähiger als auf dem Mars und kann verwendet werden, um ein Fahrzeug 90 Meilen über der Oberfläche schweben zu lassen, wo der Atmosphärendruck dem der Erde entspricht und es nur 120-140 Grad F beträgt. Baumaterialien, die nicht durch Schwefelsäure korrodiert werden, sind erhältlich. Sie werden in der Lage sein, größere Nutzlasten mitzubringen, und die Erde kann mehr unbemannte Nutzlasten pro Dollar schicken und sie im Orbit parken, bis sie benötigt werden. Der 3D-Druck stellt alle benötigten Ersatzteile zur Verfügung. Der Grund, warum wir eher zuerst zum Mars fliegen, ist, dass die langfristige Besiedlung des Mars machbarer ist. Wir werden die Venus nicht nach Rohstoffen abbauen, sodass jede Besiedlung rein wissenschaftlichen Forschungszwecken dient. Terraforming kommt nicht in Frage, bis wir die Verarbeitung vollständig automatisieren können. Die Technologie, die erforderlich war, um eine Nutzlast zu bauen, die Maschinen verwenden konnte, die Asteroiden abbauen, und weitere Maschinen baute, um die Arbeit zu erledigen, um schließlich riesige Sonnenblenden für die Venus oder Spiegel für den Mars usw. zu bauen, alles ohne eine weltraumgestützte menschliche Arbeitskraft und nichts weiter als eine Anschaffungskosten, ist nicht undurchführbar.

Sogar das Leben auf der Venusoberfläche könnte viel besser sein als das Leben auf dem Mars, wenn es viel weniger Strahlung gibt, höhere Schwerkraft, weniger Probleme mit Staubstürmen, vielleicht gibt es sogar so etwas wie Unobtainium oder Naquadah auf der Venus, wenn es eine bessere Technologie gäbe, um Sachen zu bauen auf der Oberfläche, die nicht schmilzt oder zerdrückt wird, und bessere Beleuchtung während der langen Nächte und bessere Möglichkeiten, die Luft in den Gebäuden auf der Oberfläche der Venus frisch zu halten.

Mit Terraforming der Planeten Mars ist ... unmöglich, die Schwerkraft des Mars ist nicht stark genug, um genug Luft und Wasser vor Sonnenwinden zu halten, und derzeit gibt es keine Möglichkeit, diesen Zerfall zu verhindern, also eine dauerhafte, autarke, terraformierte Marskolonie ist unmöglich.

Die Venus hat jedoch die Atmosphäre, die die Veränderungen für das Ende der Zeit unterstützen kann, es erfordert jedoch viel kompliziertere Arbeit, die Atmosphäre zu terraformieren, als dies der Mars tun würde.

Venus wäre in der Lage, eine zweite Erde zu ernähren, und Mars kann nicht davon ausgehen, dass das Wissen, die Technologie und der Wille dazu vorhanden sind

Das größte Problem ist, dass der Mars keine Magnetosphäre hat, weil sein Kern zu kalt geworden ist. Es ist im Grunde sinnlos, da Sie innerhalb weniger Jahre an Krebs sterben, wie kürzlich darauf hingewiesen wurde, dass Marsmissionen weniger als 4 Jahre dauern sollten. Es gibt keinen gangbaren Weg, das Magnetosphärenproblem zu lösen. In Anbetracht dessen, was andere bereits über die Venus gesagt haben, würde ich sagen, dass sie ein viel besseres Ziel für die Kolonisierung ist. Dennoch würde die Zeitskala Hunderte von Jahren in die Zukunft reichen, daher sollte die Herstellung eines Gleichgewichts auf der Erde in Bezug auf Bevölkerung und erneuerbare Ressourcen oberste Priorität haben …