Was ist der schnellste Weg, einem Planeten Ozeane hinzuzufügen?

Nachdem ich diese Frage über die Ökologie eines Terraforming-Planeten geschrieben hatte, wurde mir klar, dass ich noch nicht alle losen Enden des Terraforming-Prozesses selbst verknüpft hatte. Ich wollte, dass eine Gruppe außerirdischer Wissenschaftler einen trostlosen Felsbrocken in einen etwas erdähnlichen Planeten verwandelt, aber das ist nicht so einfach. Insbesondere hatte ich unter anderem ein Problem mit Wasser.

Nehmen wir an, die Wissenschaftler haben bereits eine Atmosphäre (ohne Wasserdampf) eingeführt, die dazu beitragen kann, die Temperaturen auf dem richtigen Niveau zu halten, das gut genug ist, damit flüssiges Wasser existieren kann. Einer ihrer nächsten Schritte wird es sein, Ozeane (ungefähr halb so groß wie die der Erde) hinzuzufügen, einen Wasserkreislauf aufzubauen und die Dinge für das Hinzufügen von Pflanzen vorzubereiten.

Die Wissenschaftler wissen nicht, ob es unter der Erde Wasser gibt, obwohl Messungen ergeben haben, dass es möglicherweise welche gibt. Krustenanalysen zeigen das Potenzial für Wasserstoff und Sauerstoff, aber diese waren nicht endgültig. Die Pole und andere Regionen wurden vollständig erforscht, aber es wurde kein flüssiges Eis gefunden.

Was ist unter Berücksichtigung all dessen der schnellste (nicht unbedingt billigste) Weg, um die Ozeane hinzuzufügen? Andere Gewässer werden später hinzukommen.

" Ich hatte vor ... einen trostlosen Felsbrocken in einen etwas erdähnlichen Planeten zu verwandeln, aber das ist nicht so einfach. " In der Tat.
Ein allgemeines Problem ist, dass fast jede Methode, die Sie sich ausdenken, wahrscheinlich riesige Mengen an überschüssiger Energie erzeugt, normalerweise in Form von Wärme. Wie viel Abwärme Sie haben, ihre Auswirkungen und wie lange es dauert, sich abzuleiten (von Ihrem Planeten in den Weltraum abzustrahlen), könnte sich nachteilig auf Ihren Zeitplan und andere Pläne auswirken.
@Dragonrage Vergiss nicht Teil 2 (der wohl relevanter ist).
Aus irgendeinem Grund stelle ich mir ein Päckchen mit der Aufschrift „Instant Ocean – einfach Wasser hinzufügen!“ vor. :P
Universelle Flut: D
@LuisMasuelli Universell? Du wirst meine Asteroiden ganz durchnässen.
Doch ich frage mich, immer noch frage ich mich, wer wird den Regen stoppen?
@Dragonrage: Ich liebe es, wie alles zu den Niederlanden wird.
Die kometenbasierten Antworten scheinen davon auszugehen, dass Kometen leicht und in großen Mengen verfügbar sind.
"Flüssiges Eis"? Ich glaube, Sie meinten vielleicht "Wassereis"?
Die Wissenschaftler verfügen über die Technologie und die Ressourcen, um die Terraformung eines Planeten ernsthaft zu planen, werden jedoch nicht gründlich nach einer endgültigen Antwort darauf suchen, ob unterirdisches Wasser existiert. Entschuldigung für die Kleinigkeit, aber das würde meinen Unglauben an die Geschichte brechen.
@EmilioMBumachar Es ist nicht unbedingt einfach, und außerdem habe ich angegeben, dass sie etwas gesucht haben. Möchten Sie versuchen, den gesamten Planeten zu durchqueren, um zu sehen, ob Sie Grundwasser finden können? Terraforming als Ganzes ist schwierig; Nichts zu tun ist einfach.
@EmilioMBumachar "Auch in Zukunft geht nichts!"

Antworten (7)

Ich würde sagen, ein paar Kometen einzufangen und sie in der Atmosphäre zu verbrennen, wobei viel Wasserdampf zurückbleibt.

Wasserstoff und Sauerstoff sind zwei der häufigsten Elemente im Universum , Nr. 1 bzw. Nr. 3. Jede „Atmosphäre“, die Sie haben, wird also wahrscheinlich viele dieser beiden Elemente enthalten. Solange Wasserstoff verfügbar ist, können Mikroben oder etwas anderes Eisenoxid abbauen, da Fe die Nummer 6 der häufigsten Elemente ist und dies Sauerstoff freisetzt und je nach biologischer Zusammensetzung auch einen Boden bilden kann gleiche Zeit.

Jordi empfahl SiO2 als das zu trennende Oxid.

Am absolut einfachsten wäre es natürlich, einen gefrorenen Mond zu finden, wie Europa ihn in eine Umlaufbahn um den Planeten gebracht hat, und dann große Brocken zum Verbrennen in die Atmosphäre zu schicken. Den Mond direkt in den Planeten zu schlagen, könnte jede Terra-Formation um etwa eine Million Jahre hinauszögern.

Ich würde den Bakterien und Mikroben vorschlagen, Silikat (SiO2) auseinander zu brechen, wenn die Kruste erdähnlich ist. Das Siliziumvorkommen in der Erdkruste beträgt etwa 277 ppm (etwa das Fünffache des Vorkommens von Eisen), das meiste davon in Form von Silikat, und Eisen ist so schwer, dass es dazu neigt, in den Kern des Planeten zu sinken.
@JordiVilaplana Ich dachte, es könnte ein anderes besseres Oxid geben, aber ich wusste, dass es Eisenoxid geben würde
SiO2 ist Quarz, darf ich nur sagen.
"Das absolut Einfachste wäre, die Umlaufbahn eines kleinen Mondes zu ändern ..." Mann, ich würde es hassen, die komplizierte Lösung zu sehen.
Es gibt ungefähr 4.000 bekannte Kometen, die dem inneren Sonnensystem nahe kommen und zusammen nicht genug Wasser haben, um Ihnen den Michigansee zu geben, geschweige denn Ozeane. Die meisten Kometen befinden sich in der Oortschen Wolke, die 3 Lichtjahre entfernt ist. Angenommen, Sie können die Technologie den ganzen Weg dorthin bringen, um sie einzufangen, wird es etwa 40.000 Jahre dauern, bis sie Ihren Planeten erreichen. Der schnelle Teil dieser Antwort fehlt also !

Verwenden Sie einen Solar-Rekombinator

Ihre Sonne hat alles, was Sie brauchen, um in 10 bis 100 Jahren Ozeane in voller Größe zu haben.

Kometen zu finden, einzufangen und Ihren sorgfältig terraformierten Planeten zu bombardieren, scheint teuer und gefährlich und viel zu zeitaufwändig zu sein. Außerdem ist es zu unberechenbar. Sie brauchen einen systematischen, zuverlässigen und vorhersehbaren Prozess.

Besser wäre es, Technologie zu verwenden, um den Sauerstoff und Wasserstoff zu extrahieren, die die Sonne Ihres Planeten bereits im Überfluss hat. Angenommen, Ihre Sonne befindet sich in der Hauptsequenz, fehlt ihr der Kerndruck, um Sauerstoff zu verschmelzen. Die meisten Sonnen bestehen jedoch aus etwa 1% Sauerstoff (von zuvor explodierten Sonnen), was VIEL mehr ist, als Sie benötigen. Natürlich besteht die Sonne zu 98 % aus Wasserstoff, der Rest ist Helium, das im Kern verschmolzen wird....

Wie auch immer - der einfachste Ort, um Sauerstoff in der Sonne zu finden, sind die Sonnenflecken, die kühl genug sind (4500 K), um ihn in seiner molekularen Form zu sammeln. Vor diesem Hintergrund benötigt die Lösung drei primäre Subsysteme:

  1. Solar Oxygen Extractor - Dies wäre ein Solarsatellit, der die Sonne umkreist und so ausgerichtet werden kann, dass er über Sonnenflecken fährt, wo er das O sammeln und unter Verwendung von Magnetresonanz (denken Sie an eine Schienenkanone) einen Strahl von O-Atomen auf einen H2O-Rekombinator schießen könnte dauerhaft am L1-Lagrange-Punkt Ihres Planeten (dem Punkt zwischen der Sonne und Ihrem Planeten) angeordnet. Abhängig von der von Ihnen benötigten Strömung können Sie viele davon haben.

  2. Solarer Wasserstoffextraktor – Wie der O-Extraktor umkreist der H-Extraktor die Sonne, sammelt den Wasserstoff und schießt einen H2-Strahl auf den H2O-Rekombinator. Sie haben doppelt so viele davon wie Sauerstoffextraktoren (z. B. H2O).

  3. H2O-Rekombinator – Dies ist eine riesige Raumstation mit zwei Empfangspads – eines für das O und eines für das H. Darin hält es eine kontinuierliche Kombinationsreaktion aufrechtWasser zu schaffen. Einmal erzeugt, wird das Wasser sofort in einem langen Strahl (über Ionenwellentransport) mit sehr hoher Geschwindigkeit auf euren Planeten gesprüht. Der Wasserstrahl im Vakuum des Weltraums wird sofort kristallisieren, aber er wird keine Zeit haben, zu sublimieren, bevor er auf die obere Atmosphäre trifft, wo er sofort schmilzt und sich Ihrem Wasserkreislauf anschließt. Da sich die Rekombinatorstation auf L1 befindet, dreht sich Ihr Planet ohne Relativbewegung an Ort und Stelle, sodass der Eisstrahl eine schöne, gleichmäßige Feuchtigkeitsschicht auf Ihrer ganzen Welt erzeugt, ohne dass hypergenaue Zielkorrekturen für das Timing usw. erforderlich sind. - EINFACH! Lassen Sie die Ozeane in den Regionen mit geringer Höhe auf natürliche Weise entstehen.

Um über einen Zeitraum von 100 Jahren 10^18 Tonnen Wasser (so viel Wasser hat die Erde) zu erzeugen, müssten Sie Wasser mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 Millionen Tonnen pro Sekunde schicken. (Und Sie glauben, Kometen könnten Sie dorthin bringen? Auf keinen Fall!) Das scheint unglaublich hoch zu sein, aber es ist nicht so, wenn Sie einen ausreichend großen Rekombinator bauen.

Angenommen, die Größe des Wasserspenders auf dem Rekombinator beträgt ungefähr 1000 m x 1000 m² (oder 1 Million Quadratmeter), müssen Sie nur einen 300 Meter langen Eisstrom pro Sekunde erzeugen - was sicherlich machbar ist solange die Eingänge aus den Solarextraktoren haben ausreichende Durchflussraten.

Wenn 100 Jahre zu langsam sind, können Sie es auf weniger als 10 Jahre bringen, indem Sie einfach die Durchflussraten erhöhen oder zusätzliche Rekombinatorstationen einsetzen.

Haftungsausschluss - meine Mathematik könnte ein wenig daneben liegen, da ich mir diese Idee gerade ausgedacht und ausgehämmert habe, nachdem ich diese Frage in der Stapelüberlauf-Seitenleiste gesehen hatte und dachte, es sei eine so großartige Frage, dass ich der Gruppe beigetreten bin, um meine 2 Cent hinzuzufügen!
Sie müssen sich immer noch Gedanken über das Schmelzen der Lithosphäre machen, wenn all diese Masse aus dem Weltraum heruntergebracht wird, wodurch Gravitationspotentialenergie in Wärme umgewandelt wird .
Guter Punkt, selbst bei -53 ° C erzeugen Eiskristalle beim Eintritt etwas Wärme - mehr aufgrund der kinetischen Energie als des Gravitationspotentials. Der größte Teil dieser Wärme wird jedoch einfach in den Weltraum abgestrahlt. Vielleicht müssen wir eine Reihe von Eis-Debeschleunigern für niedrige Umlaufbahnen hinzufügen, die Sonnenenergie in ein elektrisches Feld umwandeln, das einen Teil dieser Energie absorbieren kann. Ich werde sofort ein Team für dieses Problem einsetzen!
Kenetische Energie kommt aus dem Potential. Sie können herausfinden, wie viel, indem Sie mit dem Gravitationspotential "bei der Flucht" arbeiten. Wenn das Objekt aus der Unendlichkeit fällt, stürzt es mit kenetischer Energie der Fluchtgeschwindigkeit ab. Wenn Sie Fallschirme, Segelflugzeuge usw. oder sogar Raketen in der Atmosphäre verwenden (oder auf den Boden schießen), liefern Sie diese Energie immer noch an den Planeten.

Es gibt ein paar Möglichkeiten.

Verwenden Sie, was bereits verfügbar ist

Sie können Kometen umleiten, damit sie auf den Planeten krachen. Tausende und Abertausende von ihnen, über viele Jahre hinweg. (Sie haben keinen Zeitrahmen angegeben, daher nehme ich mir hier einige Freiheiten)

Mit Absturz meine ich, dass diese Kometen Kontakt mit der Atmosphäre aufnehmen und in diese eintreten sollten. Ich würde hoffen, dass sie einfach verdunsten und ein Teil Ihres Wasserkreislaufs werden.

Sie können auch Verarbeitungsanlagen auf einem nahe gelegenen Planeten mit Polkappen oder Wasser in irgendeiner Form errichten und entweder das Eis zerschneiden und auf den Planeten schießen oder es einfrieren und dann tun . Vielleicht möchten Sie eine Flotte oder Roboter erstellen, die so schnell wie möglich damit beginnen.

Lass es Wasser geben

Alternativ können Sie versuchen, etwas Wasser zu erzeugen, indem Sie Sauerstoff- und Wasserstoffatome kombinieren. Sie haben bereits eine Atmosphäre "importiert", also nehme ich an, dass Sie Zugang zu einer Möglichkeit haben, diese Gase in großen Mengen zu erzeugen.

Zwischen diesen beiden Methoden sollten Sie die Arbeit in einem angemessenen Zeitrahmen erledigen .

Meine einzige Sorge bei der Kometenidee ist, ob sie den atmosphärischen Eintritt in gutem Zustand überleben könnten oder nicht.
@ HDE226868- Ich denke, der Punkt ist, dass Sie nicht wollen , dass die Kometen den Wiedereintritt überleben. Sie möchten, dass sie sich auflösen und dass sich ihre Rohstoffe mit Ihrem neuen Planeten vermischen – insbesondere mit dem Wasser.
@ HDE226868 Sie sind vielleicht besser dran, wenn sie den Eintritt nicht überlebt haben. Kometen, die auf den Boden treffen, werden das Teraforming beeinträchtigen. Sie wären besser dran, wenn sie in der Atmosphäre auseinanderfallen und sich in Wasserdampf verwandeln würden. Dann würde es als Regen ausfallen und den Wasserkreislauf in Gang setzen. Wenn Sie große Kometen hätten, könnten Sie sie auseinanderschneiden, damit die Stücke klein genug wären, um zu "verbrennen" oder zu schmelzen. Wenn Sie einen Weltraumaufzug oder ähnliches hätten, könnten Sie sie vielleicht in einem Stück herunterbringen. Der einzige Grund, sie zum Absturz zu bringen, ist, wenn Sie der Gleichung Wärme hinzufügen müssen.
@ AndyD273 Richtig, das macht Sinn.
Andrei, vielleicht möchten Sie die Diskussion in die Kommentare Ihrer Antwort aufnehmen ... sie helfen, sie zu konkretisieren und ziemlich viel zu erklären.
@James - eigentlich hatte ich die ganze Zeit im Sinn, dass sie in der Atmosphäre schmelzen. Ich denke, ich werde es ausdrücklich sagen, obwohl ich dachte, es wäre offensichtlich, dass etwas, das zu 99% aus Wasser besteht, den Aufprall auf die Oberfläche nicht überleben würde.
@ AndyD273 Sie erhalten die gleiche Menge an Wärmeenergie, unabhängig davon, ob der Komet auf den Boden trifft oder nicht. - Die kinetische Energie des Kometen wird in Wärme umgewandelt. Der Unterschied besteht darin, ob Sie es an einer einzigen Stelle konzentrieren möchten oder nicht.

Bei einem kalten Planeten wie dem Mars wird das einfache Senden von Kometen auf sich kreuzenden Umlaufbahnen, um mit Ihrem Ziel zu kollidieren, dem Ökosystem sowohl Energie und Wärme als auch Wasser hinzufügen (Kometen bestehen schließlich hauptsächlich aus Eis).

Wahrscheinlich möchten Sie den Kometen auf dem Weg dorthin verfeinern, damit Sie den Planeten nicht mit den verschiedenen anderen flüchtigen Elementen belasten, die im Eis gefroren sind, es sei denn, diese Elemente sind für das Projekt wichtig. Der Komet wird also eine Art Verarbeitungsstation haben, um das Eis zu verfeinern und im Wesentlichen einen riesigen Eiswürfel aus reinem Wasser zu extrudieren, der auf den Planeten stürzen kann, während der Rest der Anordnung beschleunigt, um den Absturz zu vermeiden.

Eine Sache, die Sie im Hinterkopf behalten sollten, ist, dass ein Kometeneinschlag extrem energiereich ist (wie bei Dinosaurier-Killer-Energetik), und wenn Ihr Planet klein genug ist, könnte ein Großteil der Atmosphäre und des Wassers zurück in den Weltraum geschleudert werden, was den Zweck Ihrer Mission zunichte macht. Wenn die Orbitalparameter falsch sind, könnte eine der anderen Aufgaben Ihrer Eisverarbeitungsmission darin bestehen, die Eiswürfel an Sonnensegeln zu befestigen und die Aufprallgeschwindigkeit zu verringern, damit die Kometen ihr Wasser nicht zurück in den Weltraum schleudern. Die Geschwindigkeit muss für jeden Planeten separat berechnet werden, aber die obere Energiemenge, die den Wassermolekülen verliehen wird, muss kleiner sein als die Fluchtgeschwindigkeit des Planeten.

Das Geheimnis ist, einen wirklich großen Eimer zu verwenden .“ - Buck Godot: Zap Gun for Hire, Die Gallimaufry-Reihe.

Wenn Sie entweder mit einer Welt vom Mars- oder Venus-Typ beginnen, fehlt wirklich Wasserstoff. Sowohl Venus als auch Mars haben viel Sauerstoff, der als CO2 oder Oxide gebunden ist, um viel Wasser zu erzeugen, wenn Sie Wasserstoff hinzufügen können. Beide Planeten wurden unfruchtbar, nachdem sie ihren Wasserstoff verloren hatten.

Der Import von Wasserstoff ist die offensichtliche Antwort und die Methode hängt vom Technologieniveau Ihres Außerirdischen ab. Wenn sie etwas fortgeschrittener sind als wir, dann sind Kometen oder Zwergplaneten die einzige Wahl.

Aber wenn sie mit einer Art FTL-Antrieb in die Sterne fliegen, haben sie wahrscheinlich die Kontrolle über die Schwerkraft, so dass die einfachste Wasserstoffquelle für sie wäre, ein kontrolliertes Schwerkraftfeld zu verwenden, um etwas Wasserstoff vom nächsten Gasriesen zu schöpfen.

Sie würden wahrscheinlich auch einen Haufen Helium für eine Marswelt mitnehmen wollen, um kurzfristig den atmosphärischen Druck aufrechtzuerhalten. Die Marsoberfläche ist mit einer Schicht aus Superoxidverbindungen (im Wesentlichen Bleichmitteln) bedeckt, sodass das Hinzufügen von etwas leicht Reaktivem wie atomarem Wasserstoff zu einer heftigen Freisetzung von heißem Sauerstoff führt, der in diesem Fall Wasser bildet. Das Wasser wiederum wird das Oxid abbauen, aber nicht davon verbraucht werden, so dass Sauerstoff in einer Kettenreaktion überall heraussprudelt. Die freigesetzte Wärme wird wahrscheinlich die Zündung von mehr Wasserstoff verursachen.

Ein Planet in der Größe einer kalten Erde wird Wasser haben, weil er seinen Wasserstoff durch die Schwerkraft behält. Eine heiße erdgroße Erde kann sich in eine Venus verwandeln, wenn sie niemals einen sauerstoffproduzierenden Organismus entwickelt ... und so weiter.

Einige der Eismonde haben mehr Wasser als die Erde! Dieses außerirdische System könnte dasselbe sein, mit einer großen Menge Wassereis in einem Klumpen, der mehr als genug ist.

Ein Teil davon wird Reaktionsmasse sein, um den Rest nach innen zu bewegen.

Das eigentliche Problem wird darin bestehen, es zu landen, ohne dem Planeten zu viel Energie zuzuführen. Diese Art von Tonnage ist eine Menge potenzieller Energie, die freigesetzt werden kann. Sie werden mehr davon als Reaktionsmasse verwenden, um es in eine niedrige Umlaufbahn (weit unter der Fluchtgeschwindigkeit) zu bringen, und dann die Umlaufgeschwindigkeit verringern, sodass es aus nur wenigen hundert Meilen direkt nach unten fällt. Der Bereitstellungsbereich, der ein Ringsystem wäre, kann den Planeten vor der Sonne beschatten, um die Menge an Wärme auszugleichen, die Sie unweigerlich hinzufügen können.

Gehen Sie hinaus in die Oortsche Wolke des Systems, finden Sie alle Objekte, die erhebliche Mengen an Wassereis enthalten, und schicken Sie sie nach innen, damit sie mit dem Planeten kollidieren, den Sie terraformen möchten.

Sie werden den Planeten mit einer kinetischen Energie treffen, die sich nicht von der Fluchtgeschwindigkeit unterscheidet, die viel höher ist als die Energiemenge, die erforderlich ist, um Eis in Wasserdampf umzuwandeln. Ich empfehle dringend, dass dies die erste Phase Ihres Terraforming-Projekts ist, da nichts, was Sie bis zu diesem Punkt getan haben, das Hinzufügen des Wassers überleben wird.

Die Ozeane der Erde enthalten 1,3 x 10^9 Kubikkilometer Wasser, das gibt Ihnen also eine Vorstellung davon, wie viele Eiskugeln Sie finden müssen.