Wäre es möglich, den Mond zu terraformen?

Kurze Antwort ... nein. Längere Antwort ist, es kommt darauf an. Die größte Einschränkung sehe ich im Mangel an Atmosphäre. Ihn nur mit einer Atmosphäre zu versorgen, ist eine kurzfristige Lösung, da der Mond selbst keine ausreichende Schwerkraft hat, um zu verhindern, dass eine Atmosphäre in den Weltraum entweicht. Diese spezielle Frage wurde auf einer anderen Website gestellt:

https://physics.stackexchange.com/questions/52527/can-low-gravity-planets-sustain-a-breathable-atmosphere

Zitat aus einer der Antworten:

Die Fluchtgeschwindigkeit an der Mondoberfläche beträgt etwa 2,4 km/s. Die mittlere Geschwindigkeit von Sauerstoff bei 293 K beträgt etwa 0,48 km/s.

Eine allgemein zitierte Faustregel besagt, dass die Austrittsgeschwindigkeit das 6-fache der mittleren Geschwindigkeit des Gases betragen muss, damit dieses Gas von der Schwerkraft gefangen bleibt, und die von mir angegebenen Werte hängen nur mit dem Faktor 5 zusammen. Die Luft würde Wasser enthalten ( da trockene Luft sehr unangenehm zu atmen ist) und Kohlendioxid (als Nebenprodukt, wenn es nicht auch benötigt wird, um die Cyanobakterien/Pflanzen zu erhalten, die Sie anstelle von mechanischen Kohlendioxidwäschern in planetarischer Größe benötigen würden, dann gibt es die Nährstoffe, die Sie benötigen würden diese aufrechterhalten), was leicht einen atmosphärischen Treibhauseffekt verschlimmern würde, und da sich der Mond in etwa der gleichen Entfernung von der Sonne wie die Erde befindet, würden Sie erwarten, dass sich die Luft auf ähnliche Temperaturen wie die Erde erwärmt, jedoch ohne die mäßigende Wirkung der Ozeane , wodurch der Sauerstoff verdunstet. Da Stickstoff leichter ist, ist es

Kurz gesagt, es scheint nicht wahrscheinlich, dass es auf dem Mond möglich wäre.

Aber da Sie eine Art künstlichen Kern erwähnen, vielleicht einen, der einen höheren als natürlichen Gravitationseffekt erzeugt, der umgangen werden könnte, wenn es die Kosten für das Bohren zum Kern des Mondes für die Installation des Geräts rechtfertigt.

Ja

Mit mehreren Vorbehalten.

Flüchtige Stoffe

Wie @Saidoro erwähnte, müssen Sie alle flüchtigen Stoffe einführen, die für das Leben erforderlich sind. Dazu gehören Atmosphäre, Hydrosphäre und Stickstoff.

Es ist leicht, in den verschiedenen Eismonden und Kometen im gesamten Sonnensystem genügend Wasser und Sauerstoff zu finden. Im Vergleich zur benötigten Menge ist Stickstoff jedoch ziemlich selten. Sie müssen sich Gedanken darüber machen, wie Sie genug davon bekommen.

Langlebigkeit

Wie Sie anhand des Mondes erkennen können, bleiben die flüchtigen Stoffe nicht über geologische Zeitalter um den Mond herum.

Wenn Sie also den Mond mit flüchtigen Stoffen versorgen, wie lange können Sie damit rechnen, dass sie dort bleiben?

Es gibt viele atmosphärische Verlustmechanismen . Leider ist nur einer davon (Jean's Escape) leicht zu berechnen.

Wikipedia hat ein ausgezeichnetes und wissenschaftliches Diagramm , das die Fähigkeit verschiedener Körper zeigt, eine Atmosphäre über geologische Zeitalter hinweg zu bewahren.

Ich habe jedoch mein eigenes Diagramm erstellt, das auf Jeans Flucht basiert. Ich wende einen "Fudge-Faktor" an, um die anderen Fluchtmechanismen abzudecken, und er gibt die Halbwertszeit verschiedener Gase um einen bestimmten Körper an. Beachten Sie, dass mein Diagramm davon ausgeht, dass der Körper von Anfang an eine dicke Atmosphäre hat, sodass bestimmte Verlustmechanismen wie Sublimation und Sputtern kein Problem darstellen.

Laut meiner Tabelle könnte man erwarten, dass Wasser, das einer dicken Atmosphäre um den Mond hinzugefügt wird, eine Halbwertszeit von etwa 200.000 Jahren hat. Eine sehr lange Zeit im Vergleich zur menschlichen Zivilisation. Eine sehr kurze Zeit im Vergleich zur geologischen Zeit.

Halbwertszeit von Gasen um große Körper des Sonnensystems:

Gemessen in Jahren

Anmerkungen:

1. Jede Halbwertszeit mit einem Wert von$\cdot 10^{98}$ist bei den Bedingungen an der Oberfläche dieses Körpers eine Flüssigkeit oder ein Feststoff . Das heißt, solange es von einer Atmosphäre umgeben ist, wird es keinen Verlust dieser Verbindung geben (die Realität ist, dass luftlose Körper immer noch einige Verluste erfahren werden).
2. Der Körper Ceres befindet sich nach meinen Berechnungen knapp außerhalb der Schnee-/Frostgrenze .
3. Als ich sie finden konnte, verwendete ich Schmelz- und Siedepunkte für einen Druck von 0,1 Atmosphären. Als ich diese nicht finden konnte, habe ich diese für 1,0 Atmosphäre verwendet.
4. Den Fudge-Faktor zu optimieren, ist schwierig. Wenn Sie es zu hoch einstellen, bekommt der Mars zu viel Atmosphäre. Wenn Sie es zu niedrig einstellen, bekommt Titan nicht genug. Ich denke, ich habe einen glücklichen Kompromiss gefunden, da Ganymed keine bekommt, Titan hat eine, solange es etwas Nachschub gibt, und Mars hat den größten Teil seiner Atmosphäre verloren.
5. Roter Hintergrund bedeutet Halbwertszeit < 100.000.000 Jahre
6. Gelber Hintergrund bedeutet Halbwertszeit < 4.500.000.000 Jahre
7. Grüner Hintergrund bedeutet Halbwertszeit > 4.500.000.000 Jahre
8. Weißer Hintergrund bedeutet, dass die Substanz unter diesen Bedingungen kein Gas ist

Ich mag alle Antworten oben. Eine mögliche Methode wäre, eine Hülle um den Mond zu bauen. Dies ist eine Alternative dazu, dem Planeten eine vollständige Atmosphäre zu geben, die er regelmäßig verlieren und wieder auffüllen müsste, aber es ist immer noch ein Gonzo-Engineering-Füße und die Hülle wäre regelmäßigen Meteoriteneinschlägen und Einstichen ausgesetzt. Es müsste regelmäßig repariert werden oder vielleicht eine selbstreparierende Technologie und ein Leckstopfen - das ist keine einfache Aufgabe.

Eine andere Methode, die mir gefällt, wäre, ein sehr tiefes Loch in den Mond zu graben und eine Art tief unterirdische Wohnung zu haben, mit großen Ventilatoren, um die Zirkulation zu ermöglichen, und Spiegeln, die im Sonnenlicht reflektieren.

Als irdisches Beispiel liegt das Tote Meer etwa 400 Meter unter dem Meeresspiegel und hat daher einen um etwa 5% höheren Druck in der Atmosphäre. Quelle . Auf dem Mond, mit 1/6 der Erdanziehungskraft, wird es hässlich, aber wenn Sie ein Loch graben, einige, 30-50 Meilen in die Mondoberfläche, vielleicht mit einer steilen Neigung, um direktes Sonnenlicht zu vermeiden, aber trotzdem nehmen Vorteil des reflektierten Sonnenlichts. Es könnte möglich sein.

Etwas, ungefähr so, aber etwa 500- oder 1.000-mal größer.

Das Loch oder wie auch immer Sie es nennen (Atmosphäre gut?) sollte weitaus weniger Nachschub der Atmosphäre erfordern als die Terraforming-Idee an der Oberfläche. Es gäbe immer noch welche, man bräuchte eine helle Atmosphäre um den ganzen Mond herum, um zu viel Verlust zu vermeiden und den größten Teil der Atmosphäre im tiefen Loch zu erhalten, aber es ist machbarer, als die Oberfläche bewohnbar zu machen.

Eine andere Alternative mit genügend Energie wäre, Sauerstoff direkt aus dem Silikatmaterial des Mondes zu erzeugen, sodass der Sauerstoff aus dem Inneren des Lochs erzeugt würde.

Tief in den Mond zu graben, könnte auch Wasserquellen und andere Mineralien liefern. Ich bin mir nicht sicher, ob jemand in einem Loch leben möchte, aber es ist besser, in einem Druckanzug zu leben und niemals nach draußen zu gehen.

Ja.

Eine Atmosphäre müsste eingeführt werden (wahrscheinlich durch Kometenbeschuss oder ähnliches), und einige (wahrscheinlich biologische) Maschinen müssten eingeführt werden, die Mondstaub und Sauerstoff in etwas verwandeln könnten, in dem irdische Pflanzen wachsen könnten.

Darüber hinaus müssten einige Änderungen an den dort lebenden Tieren und Pflanzen vorgenommen werden, insbesondere Anpassungen an die verringerte Schwerkraft und den atmosphärischen Druck sowie an die erhöhte Strahlung, die durch das Fehlen eines starken Magnetfelds des Mondes verursacht wird.

Sobald die Technologie für all das verfügbar ist, wird der Mond terraformbar sein und wahrscheinlich eines unserer ersten Ziele sein, um genau das zu tun.

Terraforming ist ein wunderschönes und lächerlich einfaches Prinzip, das in der Theorie mehr als gottähnlich ist . Es gibt jedoch zwei Hauptprobleme, die die Anzahl der terraformbaren Himmelskörper auf eine sehr kleine Anzahl beschränken:

• Magnetfeld . Wir hier auf der Erde nehmen seine Existenz als natürlich an, aber es hat einen großen Anteil daran, dass das Leben hier so viel angenehmer ist.

  Ich weiß es nicht, aber ich bin mir zu 100% sicher, dass der Mond kein solches Magnetfeld hat, das die Erde hat, daher ist seine Oberfläche viel stärker Sonnenwind, Gammastrahlen und dergleichen ausgesetzt. Diese können sogar die chemische Zusammensetzung einer theoretischen Atmosphäre verändern.

  Ob das Feld der Erde den Mond erreicht und somit eine geringfügige Verteidigung bietet, entzieht sich meiner Kenntnis.

• Schwere. Die Anziehungskraft des Mondes beträgt nur 1/6 der Erde. Dies ist ein großer Unterschied, und deshalb wäre Moon nicht in der Lage, eine solche Gasschicht zu tragen. Das würde man einfach lassen.

  Ohne Schwerkraft gibt es keine Atmosphäre. Ohne Atmosphäre geht nichts.

Was kannst du dann tun? Ich bevorzuge die Idee, Kuppeln zu bauen und dann noch mehr Kuppeln zu bauen, mit eigenen Gärten, Gewächshäusern und anderen lebenserhaltenden Einrichtungen, um Sauerstoff zu produzieren. Dann könnte es als Versuch der Mondoberfläche ausgesetzt werden. Oder, wenn möglich, extrem riesige Kuppeln zu bauen, die in der Lage sein könnten, Wolken und Regen darin zu tragen! Sehr teilweise Lösung, aber ich kann das Ergebnis davon sehen.

Quelle : SpaceEx.SE

Ich stimme der Antwort von @Random zu, dass der Mond nicht genügend Schwerkraft hat, um langfristig an einer Atmosphäre festzuhalten, sodass er ständig aufgefüllt werden müsste. Es gibt noch andere wichtige Überlegungen für das Terraforming des Mondes (und des Mars): geringe Schwerkraft und das Fehlen eines Magnetfelds.

Dem Mond fehlt ein Magnetfeld. Der Weltraum ist ein rauer Ort, aber die Atmosphäre und das Magnetfeld der Erde schützen uns vor dem größten Teil davon. Mondbewohner werden kosmischer und Sonnenstrahlung ausgesetzt sein. Ich habe keine Strahlenbelastungskarte für den Mond, aber ich habe eine für den Mars , wo Sie eine Dosis von etwa 0,25 Sievert pro Jahr erhalten. 1 Sievert bedeutet eine Erhöhung des Krebsrisikos um 5,5 %, sodass die Mondbevölkerung ein sehr erhöhtes Krebsrisiko haben wird.

Dies kann etwas gemildert werden, indem der Atmosphäre bestimmte Moleküle wie Ozon hinzugefügt werden, um die Sonnenstrahlung zu blockieren. Kosmische Strahlung ist unberechenbar und ohne ein starkes Magnetfeld schwer zu blockieren. Sonneneruptionen können vorhergesagt werden und Mondbewohner müssen Schutz suchen.

Dann gibt es die Probleme, in einer Umgebung mit geringer Schwerkraft zu leben. Alles, was wir über die menschliche Gesundheit wissen, sagt, dass dies schlecht für Menschen ist , die sich über Milliarden von Jahren entwickelt haben, um die Vorteile einer konstanten Schwerkraft zu nutzen. Das größte langfristige Problem ist der Verlust von Knochen- und Muskelmasse und die Tendenz, dass sich Körperflüssigkeiten im Oberkörper ansammeln. Es gibt keine langfristige Heilung dafür.

Andere haben mit aktuellen Berechnungen festgestellt, dass der Mond lange genug Luft halten würde, um für die Menschen, die sich dort niederlassen, nützlich zu sein, wenn er eingeführt würde.

Das bestätigt die Behauptung, die in einer Geschichte, an die ich mich erinnere, über eine Gesellschaft der nahen Zukunft (keine Super-Duper-Technologie) gemacht wurde, die eine Mission zur Umleitung eines Kometen kooptierte und ihn auf den Mond stürzen ließ, anstatt ihn einfach zu verfehlen. Die Geschichte endet mit dem Erscheinen eines verschwommenen Blicks zum Mond, bei dem alle von dem Potenzial begeistert sind.

Eine andere Geschichte, an die ich mich erinnere, handelte von Jupitermonden (glaube ich), wo der erste nur Luft hinzugefügt hat, die von Zeit zu Zeit ein wenig nachgefüllt werden muss, aber die späteren haben eine Membran, um die Luft drin zu halten.

In Wil McCarthys Queendom of Sol - Serie wurden der Mond und andere kleine Körper zerkleinert , um ihnen einen kleineren Durchmesser und eine höhere Oberflächengravitation zu verleihen. In seinen Romanen sind industrielle Nutronium-Murmeln eine Sache, und ob er annimmt, dass die Schwerkraft sie stabil zusammenhält oder eine andere Endbehandlung erforderlich ist, wird nicht erklärt.

Der verstorbene Robert L. Forward behandelte das Thema jedoch mit der Absicht, "hartes" Sci-Fi zu sein. Ein mit Kohlenstoff und einer geformten Ladung (aus Antimaterie) beschichteter Asteroid erzeugte eine in Diamant eingekapselte Scheibe aus kollabierter Materie, die stark genug war, um den Innendruck aufrechtzuerhalten.