Das Abschöpfen verschiedener Gase aus der jovianischen Atmosphäre oder der Einsatz von Superwissenschaften zur Gewinnung von metallischem Wasserstoff tief unter der Oberfläche erschließt nur einen kleinen Teil der potenziell verfügbaren Ressourcen. Da Sie ausdrücklich "Jupiter" und nicht das Jupiter-System gesagt haben, werde ich die 67 Monde oder Tausende von Asteroiden auf den Trojanerpunkten L4 und L5 beiseite legen.

Jupiter hat eine enorme Menge an Wärmeenergie und gibt im Infrarotbereich doppelt so viel Energie ab, wie er von der Sonne empfängt. In dieser Entfernung von der Sonne reichen Solaranlagen entweder nicht aus oder müssen bei gleicher Ausgangsleistung massiv größer sein als vergleichbare Anlagen auf der Erde. Die Nutzung der Wärmeenergie von Jupiter würde Energie für industrielle Aktivitäten im gesamten System liefern.

Der Planet hat auch eine massive Magnetosphäre, die 19.000-mal größer ist als die Erde. Die Bewegung von Io durch das Magnetfeld erzeugt einen elektrischen Strom, ähnlich wie ein Draht, der sich in einem klassischen wissenschaftlichen Experiment durch ein Magnetfeld bewegt. Im Jupiter-Raum hat die Flussröhre einen Stromfluss von etwa 2 Billionen Watt, eine weitere reichhaltige Energiequelle für eine Jupiter-Zivilisation.

Die intensiven Strahlungsfelder um Jupiter könnten ebenfalls als Ressource betrachtet werden, da die Verwendung von Strahlung zur Manipulation oder Veränderung von Materialien eine bekannte Technik ist, die Menge des Strahlungsflusses die Herstellung von Isotopen oder möglicherweise eine Umwandlung im industriellen Maßstab ermöglichen würde. Arbeiter in der Werkstatt benötigen eine starke Abschirmung, sonst verbringen sie ihren Ruhestand als Nachtlichter.

Der Abbau von metallischem Wasserstoff könnte eine Möglichkeit sein, aber ich bin mir nicht sicher, was passiert, wenn Sie ihn aus dem Druck herausbewegen und was von dort aus weitergeht.

Zweitens und wahrscheinlich lustiger für eine Geschichte ... Helium-3. Das meiste Helium auf der Erde ist Helium-4 (zwei Neutronen und zwei Protonen in seinem Zentrum) ... auf der Erde ist es ein dummes Verhältnis von 99,999986% Helium 4. Jupiter hat jedoch eine viel höhere Konzentration von Helium 3 als wir anderswo finden (messbar in Teile pro Million, nicht Teile pro Milliarde). Anscheinend war es in der Urzeit (Sonnennebel) häufiger als heute.

Es ist stark von Helium 4 zu unterscheiden (das einen Gesamtspin von 0 hat, was es zu einem Boson macht), während Helium-3 einen Gesamtspin von der Hälfte hat, was es zu einem Fermion macht. Dies gibt ihm einige interessante Anwendungen.

Helium-3 hat einige interessante kryogene Anwendungen und einige medizinische Anwendungen. Es ist auch äußerst nützlich für die Neutronenerkennung. Wir können es im Labor herstellen, aber nicht am einfachsten und nicht in hohen Konzentrationen (und woraus wir es herstellen, ist ein Hauptbestandteil von Atomwaffen). Oh, in diesem Sinne kann es für Kernspaltungsanwendungen verwendet und wahrscheinlich bewaffnet werden.

Wiki schlägt tatsächlich vor, dass der Vorschlag, Jupiter dafür abzubauen.

Der Abbau von Gasgiganten für Helium-3 wurde ebenfalls vorgeschlagen.[61] Das hypothetische Design der interstellaren Sonde Project Daedalus der British Interplanetary Society wurde zum Beispiel durch Helium-3-Minen in der Atmosphäre des Jupiter angetrieben. Die hohe Schwerkraft des Jupiter macht dies jedoch zu einem energetisch ungünstigeren Vorgang als die Gewinnung von Helium-3 aus den anderen Gasriesen des Sonnensystems.

https://en.wikipedia.org/wiki/Helium-3

• Wasserstoff, Wasser, Ammoniak, alles aus der Atmosphäre abgeschöpft und nicht an der Oberfläche abgebaut. Ammoniak enthält Stickstoff, also kannst du mit dem Wasser und einem Kohlenstoff-Asteroiden anfangen, Gewächshäuser zu bauen.
• Helium-3 . Es wäre klüger, es aus Saturns flacherer Schwerkraft herauszuholen, aber wenn Sie sowieso in der Gegend sind ...

Jupiter ist ein riesiger Gravitationsbrunnen, also wird es nur logisch sein

meine Schwerkraft

Wenn Sie Helium oder Wasserstoff zur Erde bringen wollen, brauchen Sie weniger Energie, um es von Uranus zu bekommen (da es schrecklich schwierig ist, von Jupiter herunterzukommen).

Aber mit exotischer oder konventionellerer Technologie könnte man die Schwerkraft in etwas Wertvolles umwandeln.

Derzeit verwenden wir eine Zentrifuge, um eine lokale höhere Schwerkraft zu erzeugen.
Bis zu 20% (ich habe die Quelle verloren. Tatsächlich kann es beliebig hoch sein, wenn Sie wirklich abgereicherten Schwanz oder superreichen Brennstoff wollen) der Leistung eines Kernkraftwerks wird verwendet, um Uranisotope mit einer Zentrifuge zu trennen. Also, einfach einen Beutel Uran in den Kern werfen und ihn mit einem Ballon wieder hochholen, könnte Sinn machen.

Um eine Charge zu rechtfertigen, die groß genug ist, um dies auf Jupiter zu erfordern, könnte die Computerindustrie unbegrenzte Verwendung für 28Si haben

Jupiter ist ein ganz großer Stapel aus Wasserstoff und Helium. Das einzige, was wirklich nützlich wäre, wäre eines davon. Wasserstoff ist nicht wirklich begrenzt verfügbar, besonders wenn Sie die überschüssige Energie haben, um ihn aus Wasser zu extrahieren. Helium ist sehr gefragt , wenn Sie einige Leute fragen, nicht so sehr, wenn Sie andere fragen. Das größte Spurenmaterial wäre Methan, das ebenfalls nützlich sein könnte.

Die Mechanik, einen von ihnen aus Jupiter herauszuholen, macht es unwahrscheinlich, dass sich einer von beiden lohnt, egal zu welchen Preisen. Jupiter hat ein massives Magnetfeld, das sehr starke Strahlung verursacht. Galileo hatte alle möglichen Störungen, die durch das Strahlungsfeld verursacht wurden, als es den Jupiter umkreiste, und Pioneer 11 verlor die Bilder, die es von Io gemacht hatte, bevor es sie übertragen konnte. Cassini hingegen hatte um den Saturn keine Strahlungsprobleme. Ungeachtet der Tatsache, dass Menschen in Jupiters Umlaufbahn sofort sterben würden, wäre sogar eine Roboter-Bergbaustation in der Nähe von Saturn besser dran.

Etwas anderes aus Jupiter abzubauen ist so ziemlich ein Nichtstarter. Selbst wenn der Kern des Jupiter aus festem Unobtainium bestand, beträgt die Temperatur im Kern etwa 36000 K und 3000 GPa (beide sind zu hoch, um sie mit irgendetwas außer der Sonne und den Fusionsbomben zu vergleichen). Die Technologie wird weit in die Handwavian-Prinzipien eindringen, bevor dies möglich ist.

Die letzte Option, nach der Sie fragen können oder auch nicht, sind Jupiters Monde. Die großen vier Monde sind eine Kombination aus Gesteins-/Eisenkern und eisigen flüchtigen Stoffen, hauptsächlich Wasser mit etwas Ammoniak. Andere Elemente, die in den Oberflächenschichten vorhanden sind, umfassen Magnesium, eisenhaltige hydrierte Silikate, Kohlendioxid und Schwefeldioxid. Die felsigen Eisenkerne sind zu tief, um nützliche Ziele oder Bergbau zu sein.

Die kleineren Monde haben eine ähnliche Zusammensetzung wie die Oberflächenschichten der großen Monde. Da man von einigen der unzähligen kleinen Monde um Jupiter Fluchtgeschwindigkeit auf einem Pogo-Stick erreichen kann, ist es wahrscheinlich einfacher, dort Mineralien/flüchtige Stoffe zu bekommen als von den großen Monden. Sie sind auch (meistens) weiter von der Strahlung entfernt. Schließlich gibt es neben vielen Monden unterschiedlicher Größe auch die weiter entfernten Trojaner , die eine Umlaufbahn mit Jupiter teilen, anstatt Jupiter zu umkreisen.

Was meiner Meinung nach die beste Erklärung für den Bergbau ist, ist der Versuch, flüchtige Stoffe für eine Weltraumkolonie zu erhalten. Nehmen wir an, dass Menschen in Raumstationen im inneren Sonnensystem leben und ihre eigene Nahrung anbauen. Sie werden Wasser und Ammoniak für die Pflanzen, Wasser für die Menschen (und die Industrie?) und viele andere Chemikalien für Düngemittel (Phosphate, Schwefel, Kalium usw.) oder industrielle Zwecke benötigen. Diese Dinge sind auf der Erde reichlich vorhanden, aber nicht billig in den Weltraum zu bringen. Es ist einfacher, wenn Sie sie einfach von irgendwo anders im Weltraum mitbringen. Der Asteroidengürtel ist lang an Felsen und Metallen und knapp an Wasser und Ammoniak und so weiter. Der naheste Weg, solche Dinge in einen Weltraumhabitat in der Erdumlaufbahn zu bringen, wäre von Jupiter oder seinen Trojanern. Der große Vorteil des Umgangs mit Jupiter und allen Strahlungsproblemen besteht darin, dass er viele AE näher ist als Saturn.Methan , wenn du darauf stehst.

Jupiter hat vergleichsweise viel ³He von der Entstehung des Sonnensystems übrig. Das vielleicht interessanteste Merkmal von ³He ist die Verwendung als Fusionsbrennstoff. „Der Fusionsreaktor ist wahrscheinlich auf dem gleichen technologischen Stand wie der Abbau von Jupiter leicht machbar, man muss nur irgendwie jede Menge ³He bekommen. Hier ist ein Zitat aus Wikipedia, das erklärt, warum wir nur ³He wollen:

Die Attraktivität der Helium-3-Fusion beruht auf der aneutronischen Natur ihrer Reaktionsprodukte. Helium-3 selbst ist nicht radioaktiv. Das einzige hochenergetische Nebenprodukt, das Proton, kann durch elektrische und magnetische Felder eingedämmt werden. Die Impulsenergie dieses Protons (erzeugt im Fusionsprozess) interagiert mit dem enthaltenden elektromagnetischen Feld, was zu einer direkten Nettostromerzeugung führt.

Der Abbau begann wahrscheinlich bei den anderen Gasgiganten mit weniger tiefen Gravitationsbohrungen, weil es viel einfacher ist. Aber Jupiter ist dem inneren Sonnensystem am nächsten und daher von Vorteil, sobald Sie die Technologie haben, ihn abzubauen. Dies würde also die natürliche Phase der Ausbeutung des Sonnensystems und des technologischen Niveaus festlegen.

Auf diesem Stand der technologischen Entwicklung, wo die Kolonisierung des Sonnensystems in vollem Gange ist, hätte jeder Gasriese eine ³He-Tankstelle für Schiffe, aber Jupiter könnte die ³Er-Exporte in das innere Sonnensystem dominieren, weil es viel näher an Zeit und Energie ist, und viel einfacher gegen Piraterie zu überwachen (wenn Sie diese Art von Aktivität wünschen). Exporte könnten durch einen Massenfahrer erfolgen, der riesige elektrisch geladene Ballons (wahrscheinlich aus Graphen) schießt, die mit ³He gefüllt sind, die dann am Zielort mit elektromagnetischen Netzen gefangen würden (die elektrische Ladung würde im harten Vakuum nicht sehr stark entweichen). Andere Bergbauprodukte, die auf die gleiche Weise versandt werden, enthalten mindestens Deuterium (es gibt mindestens 2 Arten nützlicher ³He-Fusion: ³He+³He und Deuterium+³He).

Sie hätten also Pump- und Veredelungsstationen, die den Jupiter umkreisen, mit langen Rohren, die in die Atmosphäre führen, mit einer Pumpe am Boden (oder möglicherweise sogar dem Veredelungssystem am Boden, aber es ist ein ziemlich rauer Ort ...). Stationen würden von Fusionsreaktoren angetrieben, die genau das ³He verwenden, das sie abbauen. Um dem Widerstand der Rohre entgegenzuwirken, würden sie wahrscheinlich Fusionsraketen verwenden , um den normalen Wasserstoff, der von der Veredelung übrig geblieben ist, zurück zum Jupiter zu treiben.

Der Rest der wirtschaftlichen Aktivität (und damit der politischen Macht) würde sich aus den praktischen Aspekten und der Kontrolle dieser Pump- und Raffineriestationen ergeben, ähnlich wie es jetzt auf der Erde aus den Ölfeldern geschieht, und den Hintergrund für Ihre Geschichte bilden.

Ich kenne kein Material, für das Jupiter gut wäre. Es hat jedoch ein Attribut, das in unserem Sonnensystem unschlagbar ist. Es hat wahnsinnig viel Druck. Vielleicht sind Ihre unerschrockenen Bergleute tatsächlich Gießereiarbeiter, und sie müssen diesen immensen Druck nutzen, um eine exotische Form von Material herzustellen. Wenn zum Beispiel eine gewöhnliche Eisenlegierung auf eine bestimmte Weise unter Druck verarbeitet wird, entsteht ein Stahl, der für die Herstellung von (Weltraum-)Kriegsschiffen seinesgleichen sucht. In Bezug auf die Abwehr von Hochgeschwindigkeitsstößen und die Absorption schädlicher Strahlung ist es 100-mal besser als das nächstbeste Material. Yadda.

Jetzt haben Sie einen höllischen Arbeitsplatz und er ist von extremer strategischer Bedeutung.

Jupiter ist „der“ Ort im Sonnensystem

1. Energiequellen

Io ist aufgrund der Gezeitenreibung sehr heiß . Es ist ein sehr guter Ort, um geothermische Kraftwerke zu errichten und die Energie auf einen freundlicheren und gastfreundlicheren Mond wie Europa oder Ganymed zu strahlen. Dies ergibt eine interessante Umgebung, da Io ein sehr instabiler Ort ist, sodass die Kraftwerke ständig repariert oder umgebaut werden müssen. Beschäftigen Sie sich damit, vielleicht machen Sie bunte Abenteuer. Energieerzeugung und Wasser ermöglichen es großen Bevölkerungsgruppen, sich in riesigen Städten niederzulassen, und selbst der jährliche Neubau von Kraftwerken kann kosteneffektiv sein.

Helium 3 ist immer interessant . Soweit ich weiß, können Fusionsreaktoren mit Helium 3 viel billiger und kleiner sein als mit traditionellen HD-Reaktionen, die wir auf der Erde versuchen.

Spaltreaktoren auf Basis von Thorium und Uran eignen sich sehr gut für die Oberfläche kälterer Planeten und Monde. Das liegt daran, dass der Kernbrennstoff Wärme erzeugt und die Differenz zwischen der Wärme und der Umgebungstemperatur die Turbinen bewegt. Auf Raumschiffen ist die Wärmeableitung sehr schwierig und Kernreaktoren sind kleiner. Selbst dann hat die NASA nur genug Plutonium, um weitere 3 Missionen durchzuführen. Nicht etwas, das eine Zivilisation führen kann. Auf kälteren Planeten oder Monden ist es einfacher. Das Problem besteht darin, das Uran und Thorium abzubauen und dorthin zu schicken, wo es verwendet wird. Gesteinsplaneten und Asteroiden sollten viel Thorium haben und das Jupitersystem hat zwei große Monde, die Thoriumminen haben können: Io (wieder) und Callisto. Asteroiden nicht mitgezählt.

Baue die Energiegürtel ab , wie Thukydides vorgeschlagen hat. Ich weiß nicht, ob das so einfach ist, aber in Jupiter-Strahlungsgürteln steckt viel Kraft.

2. Umwelt

Das Heizen eines kalten Ortes kostet viel Energie. Weniger kältere Monde ermöglichen größere Siedlungen. Deshalb würde ich den Großteil der Zivilisation außerhalb der Erde in Europa und Ganymed platzieren. Diese Monde werden durch die Gezeitenkräfte des Jupiter erhitzt und sind nicht so kälter wie die meisten Monde. Sie sind näher an Io, das viel geothermische Energie hat. Sie sind näher an Io und Callisto, die viel Thorium haben sollten. Das wird nicht ausreichen, um diese Monde aufzuwärmen. Lebensräume werden wahrscheinlich wie die Station Halley am Südpol aussehen.

Eis oder Wasser ist wichtig, weil es hydrolysiert werden kann, um atembaren Sauerstoff herzustellen. Diese Monde haben viel Ammoniak, das gebrochen werden kann, um Stickstoffatmosphären zu schaffen, die für das Pflanzenleben unerlässlich sind.

3. Schwerkraft

Die Schwerkraft ist ein wichtiger Faktor. Der Mars hat viele Ressourcen, aber es wird billiger sein, sie von den Asteroiden und kleinen Monden abzubauen. Beim Transport wird weniger Energie benötigt. Gleiches gilt für die Habitate. Kleine Monde mit viel Wasser ermöglichen Transporten, weniger Energie an Land zu bringen.

Dies ist ein großer Unterschied zu Jupiter. Es ist der Ort des Sonnensystems. Viele Ressourcen. Weniger kältere Monde. Wahrscheinlich wird es das Zentrum einer Weltraumzivilisation sein.

4: Science-Fantasy

Jupiter hat ein sehr starkes elektromagnetisches Feld. Nur die Sonne hat eine größere und aus offensichtlichen Gründen können wir nicht in der Nähe der Sonne sein, um sie zu benutzen oder zu studieren. Vielleicht können Sie Ihrem Szenario ein Fantasieelement hinzufügen und sagen, dass es eine Voraussetzung zum Öffnen von Wurmlöchern, eine Art FTL oder einfach der Ort des LHC Ihrer Zeit ist.

5: Dyson-Schwarm

Eine Einstellung mit einem Dyson-Schwarm platziert die Sonnenkollektoren so nah wie möglich an der Sonne, um mit minimaler Oberfläche die meiste Energie einzufangen. Ich würde vermuten, dass sich ein Dyson-Schwarm in der Nähe der Merkurbahn befinden würde, wahrscheinlich sogar näher an der Sonne. Das bedeutet, dass näher an der Sonne eine Flugverbotszone wäre. Um Abstürze zu vermeiden, werden wir wahrscheinlich Schichten von Umlaufbahnen benötigen, und dies könnte so viel dauern wie die Umlaufbahn der Venus. Bei dieser Energieleistung bräuchten wir Orte mit viel Wasser und Mineralien. Auch hier sind Jupiter und der Gürtel ein guter Ort. Mit dieser Art von Energie kann ein Planet wie die Erde überhitzen. An einen kälteren Ort zu gehen, könnte eine gute Idee sein. Doch jenseits von Jupiter werden Rohstoffe immer knapper.

Ein Dyson Swarm kann eine bahnbrechende Technologie sein. Indem ein kleiner Prozentsatz der Sonnenstrahlung auf die Monde des äußeren Sonnensystems konzentriert wird, können sie so aufgeheizt werden, dass sie der Erde ähneln. Dies könnte es sogar ermöglichen, Venus, Uranus und Neptun aus dem Großteil ihrer Atmosphäre zu entfernen, um ihre Oberflächen für Menschen zugänglich zu machen.

Beob

Denken Sie daran, dass Sie sich nicht zwischen der einen oder anderen Energieform entscheiden müssen. Eine Zivilisation wird wahrscheinlich zuerst Thorium-Reaktoren entwickeln, dann Io-Geothermiekraftwerke; dann Helium-3-Reaktoren; dann eine Möglichkeit, Jupiter-Strahlungsgürtel zu ernten, und dann eine Dyson-Sphäre.

Da wir die primäre Weltenergiequelle im Öl haben, haben wir gleichzeitig viele andere. Brasiliens primäre Energiequelle ist aufgrund seiner Geographie und seines Klimas Wasserkraft. Es ist ähnlich wie Jupiter, der eine Fülle von Energiequellen hat, die im Rest des Sonnensystems knapp sind.

Das bedeutet nicht, dass wir in einer solchen Umgebung keine massive Präsenz von Menschen auf allen Planeten oder Monden hätten, aber Erde und Jupiter würden wahrscheinlich die Zentren sein. Mars und Venus können so reich werden wie die Erde, aber ihre Schwerkraft ist ein Problem. Die Schwerkraft von Mars und Venus ist viel höher als die von Monden, was mehr Energie bedeutet, um Dinge in die Umlaufbahn zu bringen, was sie weniger attraktiv für den Abbau von Ressourcen macht, die an einen anderen Ort transportiert werden sollen. Sie wären nur große Wirtschaftszentren, wenn sie terraformiert würden. Der Mars kann durch Thoriumreaktoren erwärmt werden, um eine dichtere Atmosphäre zu erhalten und es Bakterien zu ermöglichen, die Atmosphäre atmungsaktiv zu machen. Ein Sonnenschutzmittel kann die Venus ausreichend kühlen, damit Bakterien ihre Atmosphäre atmungsaktiv machen können. In beiden Fällen wird es Jahrhunderte dauern und die benötigten Ressourcen (Spiegel und Thorium) müssen irgendwo abgebaut werden. Ist zu viel Material, um es von der Oberfläche der Planeten zu nehmen (außer Quecksilber). Wahrscheinlich muss die Zivilisation schon vor Beginn der Terraformation weltraumtauglich sein. Das bedeutet, dass das Jupiter-System wahrscheinlich zuerst kolonisiert wird. Vielleicht werden Ceres und andere größere Asteroiden schon vorher besiedelt.

Merkur hat eine langsame Rotation und Spekulationen über eine Zone, die in Kratern am Nord- und Südpol niemals Sonne bekommt. Merkur ist wahrscheinlich ein interessanter Ort für Minen. Da sie auf der Nachtseite abbauen müssen, werden die Fabriken auf Rädern stehen. Um es auf der Nachtseite zu halten, müssen sich die Fabriken am Äquator mit durchschnittlich 10 km / h oder 6 km / h bewegen, weniger als in der Nähe der Pole. Bei einem mechanischen Problem können sie 30 Tage lang stillstehen, viel Zeit, um Probleme zu beheben. Da Quecksilber schwer ist, kann es viel Uran und andere Schwermetalle enthalten. Es ist der beste Ort, um eine Mine zu legen, um Spiegel für den Dyson-Schwarm herzustellen. Geringe Schwerkraft, um Dinge in die Umlaufbahn zu bringen, viele Rohstoffe, viel Sonnenenergie. Nicht sehr praktisch für die Behausung hart. Städte auf Rädern oder in permanenter Dunkelheit von Kratern zu bauen, ist möglicherweise nicht praktikabel. Auch der Wassermangel spielt eine Rolle. Bedeutung, industrieller und wissenschaftlicher Außenposten.

Sie können auf Jupiter nichts abbauen , da Sie auf Jupiter nicht abbauen können , da Jupiter keine feste Oberfläche zum Graben hat. Man könnte jedoch versuchen, in eine niedrige Planetenumlaufbahn zu gelangen und dann einen Gasextraktor mit einem langen Rohr nach unten platzieren, um an die gasförmigen Bestandteile der Atmosphäre zu gelangen.

Nach unserem derzeitigen Wissensstand besteht die Atmosphäre des Jupiter nach Volumen hauptsächlich aus:

• 88-92 % Wasserstoff$H_2$(ca. 74% Masse)
• 8-12 % Helium$He$(ca. 24 % Masse)

Die Spektroskopie zeigt, dass die tieferen Schichten der Atmosphäre nach Masse ungefähr wie folgt aufgeteilt sein könnten: 71%$H_2$, 24%$He$und 5 % andere Elemente. Spekulationen sprechen von einem festen, metallischen Wasserstoffkern, aber das ist weder bewiesen noch widerlegt.

Nach dem, was wir im Moment wissen , ist Jupiter also eine brauchbare Quelle für leicht erhältlichen Wasserstoff. Wasserstoff ist ein sehr vielseitiger Stoff:

• Jeder Wasserstoff ist ein hochreaktives Gas, das durch die meisten Metalle diffundieren kann, wenn auch langsam. Ein einfaches Rohr, das mit einem Ende verschlossen ist und dann alles heraussaugt, was hineinkommt, ist ein ziemlich sicherer Weg, um 99% reinen Wasserstoff in dieser Atmosphäre zu erhalten.
• Wasserstoff ist Hauptbestandteil vieler Kraftstoffe und anderer Chemikalien: Mit ein paar Katalysatoren lässt er sich sehr vielfältig einsetzen:
  • Methanol:$CO+2H_2 \longrightarrow CH_3OH$, das als Brennstoff und Chemikalie gut ist.
  • Ammoniak:$N_2 + 3H_2 \longrightarrow 2NH_3$, das zu Hydracin, einem Raketentreibstoff, veredelt werden kann.
  • Kohlenmonoxid (das mit Katalysatoren aus Kohlendioxid hergestellt werden kann) im Fischer-Tropsch-Prozess zu binden und längere Kohlenhydrate herzustellen, die wiederum als Brennstoff verwendet werden können
• Beide seiner Isotope (Deuterium und Tritium,$^2_1H$und$^3_1H$), sind die Zutaten, die aktuelle Kernfusionsreaktoren benötigen, um zu funktionieren. Da der riesige Körper hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, könnten selbst die geringen Spurenmengen, in denen Thesen natürlich vorkommen, ihn zu einem brauchbaren Ressourcendepot für ein Schiff machen, das seinen Fusionsreaktor betanken muss.

Aber selbst wenn Sie eine Methode finden können, um den Wasserstoff aus der Atmosphäre zu extrahieren, ohne die Bediener in dem Gefahrenbereich zu töten, den Jupiter selbst erzeugt (Jupiter hat Strahlung und Mikroasteroiden, die sogar Vorbeiflüge nicht zu einfach machen), Wasserstoff (und Sauerstoff!) könnte billiger und einfacher erworben werden, indem man einfach Wasser von Asteroiden knackt. Allerdings ist er (oder noch besser: sein Mond Europa) auf dem Weg aus dem Sonnensystem die am einfachsten zu „schlagende“ Haltestelle zum „Auftanken“.

Es ist schwierig, Jupiter zu "abbauen", da er ein Gasriese ist, was bedeutet, dass seine Hauptmasse Gas ist, insbesondere Wasserstoff und Helium.

Aber es ist ein schöner Ort (sic!), um Gas zu schöpfen.

Eine lustige Tatsache ist, dass die gasförmige obere Schicht davon eigentlich nicht so tickt, die Proportionen waren auf dem Wiki-Bild über die Zusammensetzung von Jupiter (Bild) zu sehen (es sieht für mich ungefähr richtig aus).

Obwohl beachtet werden muss, dass Jupiter groß ist und sogar 0,3% Methan bedeutet, dass die gesamte Erde wie ein Planet aus diesem Methan besteht. Das ist viel, wenn man bedenkt, dass der gesamte Asteroidengürtel auf 4 % der Masse des Mondes geschätzt wird (der kleiner ist als die Erde, 1,23 % der Erdmasse).

So sind sogar Spuren von Gasen von Jupiter in der Tat eine erhebliche Menge.
0,3 % könnten einen erdgroßen Körper erzeugen (Jupiter Methan 0,3 %)
0,003 Mondmasse/Körpergröße (Jupiter Wasserstoffdeuterid 0,003 %)
0,0001 % Asteroidengürtel ersetzen (vier Gürtel aus Wasser 0,0004 %, sechs Gürtel aus Ethan 0,0006 %)

• Zahlen aus Wiki und sie werden in Bezug auf das Volumen angegeben, nicht auf die Masse, also sind meine obigen Aussagen technisch falsch, aber da die Größe des Jupiter das 1321-fache des Erdvolumens beträgt und 99,99xxx% des Jupiter flüssig sind (Atmosphäre ist einige tausend km Tick ​​max im Vergleich zu 70000 km Radius des Jupiter - es handelt sich hauptsächlich um Flüssiggasriesen), diese Volumenprozentsätze sind Prozentsätze von Flüssiggasen. Das Verhältnis von Flüssigkeitsprozent (Volumenprozent) zu Massenprozent ist ungefähr$\approx4$. Auf diese Weise sprechen wir nicht von 4 Wassergürteln, sondern von einem Gürtel, nicht von sechs Ethangürteln, sondern von 1,5 - das heißt nach Masse, nach Volumen sprechen wir von 4 und 6 Gürteln (ungefähr).
• Eine andere zu berücksichtigende Sache ist, dass die Konzentration schwerer Elemente in der Tiefe höher ist und die Konzentration aus Wiki für die obere Schicht gilt, also sprechen wir wahrscheinlich nicht von 1 Wassergürtel, sondern von mehr, nicht von 1,5 Ethangürteln, sondern von mehr.
• Auch die Dichte unterscheidet sich erheblich zwischen H, He und schwererem Zeug, also sind Zahlen Konventionalität, nur um mit dem Maßstab dieses Dings in Kontakt zu kommen.

Nachdem ich solche sinnlosen Aussagen gemacht habe, bitte ich Sie, einfach zu glauben, dass selbst Spuren von Konzentration in Jupiter ernst genommen werden sollten, egal wie groß oder schwer das ist.

Wenn Sie Gasriesen abbauen (wir haben nur wenige davon)? - wenn dir Quellen wie Gürtel nicht ausreichen und du nach leichten Elementen suchst.

Tatsächlich macht es Sinn, Wasserstoff so zu bekommen, wie er ist, reiner Wasserstoff - Jupiter ist die einfachste Quelle dafür, mit riesigen Mengen davon. (Am nächsten ist die Sonne, aber damit gibt es einige Probleme). Es macht Sinn, weil ich sehe, dass sich die Menschen ständig um Wasser kümmern, und soweit ich weiß, gibt es viele Oxide in der Kruste von Planeten (in Form von Oxiden, wie SiO₂), und mit Wasserstoff ist es möglich, viele davon herzustellen Wasser aus diesen Felsen (und jede Menge Computerchips als Nebenprodukt).
Ceres, das 1/3 dieses Asteroidengürtels (nach Masse) ausmacht (laut diesem Wiki-Bild ) - es wird erwartet, dass es genug Wasser enthält, es wird erwartet, dass die Mengen mit den Mengen davon auf der Erde kompatibel sind.

Eine weitere großartige Verwendung von Jupiters Wasserstoff ist der Austausch gegen schwereres Material von der Sonne. Und Spurenmengen gibt es noch größere Zahlen als bei Jupiter. Ich habe versucht (ist aber gescheitert und habe keinen Platz mehr für eine Antwort), um zu beschreiben, dass sich in meiner Antwort auf den sich bewegenden Planeten ein erheblicher Teil der Antwort auf die Jupiter-Interaktion bezieht und diesen Wasserstoff nützlich macht.

TL;DR

Sie gehen zu den Gasgiganten und insbesondere zu Jupiter, wenn Sie Dinge in Mondgröße benötigen, wenn Sie Sternenlifte benötigen, wenn Sie Kohlenstoff benötigen, wenn Sie Wasserkomponenten benötigen. Wenn es gut genug ist, dann nimm es. Im Allgemeinen, wenn Sie an Planeten- / Mondgrößen-kompatiblen Mengen von etwas interessiert sind (besonders mit Starlifting)

Etwas tieferes als von ein paar tausend km unter 1bar-Niveau zu bekommen - geht nicht. Es könnte einige indirekte oder raffinierte Lösungen geben - aber es wird aufgrund des Drucks nicht so einfach. Sie können erwarten, dass Sie ein Druckniveau von fast 100 GPa erreichen können, aber ich sehe keine Optionen für viel mehr als das. Hm, oder habe ich - hm Glück, es ist ein gasförmiges Ding mit niedrigem Schmelzpunkt und geringer Dichte - es könnte aber wie ein künstlicher Tornado oder Whirlpool sein. Wahrscheinlich eine Möglichkeit, schwerere Sachen aus tieferen Schichten zu heben. Es ist auch möglich, Strömungen zu erzeugen, die auch zum Heben schwererer Dinge verwendet werden können (unsere nutzen vorhandene Strömungen, um davon zu profitieren) - es könnte so sein, dass die Schwerkraft von Jupiter uns viel Trennarbeit abgenommen hat, und es ist nur eine Frage der Verwendung die Ergebnisse. Tiefe Bereiche des Kerns oder nur des Kerns sind nicht so sehr interessant in Bezug auf Ressourcen, sehr interessant als Wissenschaft, aber nicht als Ressource, in erster Linie, weil es Quellen schwerer Elemente gibt, die weniger extrem zugänglich sind - Gürtel, Planeten, Monde.

Ich persönlich würde auf Jupiter Kohlenstoff abbauen. Gründe sind: Kohlenstoff ist als mögliches Baumaterial in Form von Nanoröhren sehr praktisch, es gibt viel davon, viel mehr als auf der Venus, und es ist näher als andere Gasriesen.

Zweitens ist ³He – es gibt wahnsinnige Mengen davon, wenn das stimmt Helium-3, Sonnennebel (ursprüngliche) Fülle

• ... Verhältnis in der Atmosphäre des Jupiter, gemessen mit dem Massenspektrometer der Atmosphäreneintrittssonde Galileo. Dieses Verhältnis beträgt etwa 1:10.000 oder 100 Teile ³He pro Million Teile ⁴He.

Helium hat einen Volumenanteil von 10 % von Jupiter, was bedeutet, dass die ³He-Konzentration in der Atmosphäre 10 ppm beträgt. 10 Teilchen pro Million Teilchen des Jupiter-H+He-Mix oder 10 Kubikmeter pro 1 Million Kubikmeter.

Deuterium

• ... Die Häufigkeit von Deuterium in der Atmosphäre des Jupiter wurde direkt von der Galileo-Raumsonde als 26 Atome pro Million Wasserstoffatome gemessen.

Da Wasserstoff ungefähr 90 % ausmacht, bedeutet dies eine D-Konzentration von 23 ppm in der Atmosphäre

Herzlichen Glückwunsch, wir haben unser Klondike und Tankstelle - 2in1.

Helium-3

• aus irgendeinem grund habe ich darauf nicht geachtet, selbst oms antwort hat dem thema nicht genug aufmerksamkeit geschenkt, aber jetzt ist alles klar.
• Das macht Sinn, wenn Sie thermonukleare Reaktoren haben, die mit He3 arbeiten, und es gibt einige Gedanken dagegen . Sieht nach einem lösbaren Problem aus, durch Verwendung von nicht-Maxwell'schem Plasma oder durch unterschiedliche Temperaturen von He- und D-Komponenten. Einige Zahlen über Reaktionen dies , das für mich. Aber alles ist nicht so einfach mit diesem Thema, sollte erwartet werden, da wir es noch nicht haben.

Erstens 10 ppm ³ Er ist sehr gut, es ist besser als Mondquellen, die Konzentrationen von 1,4-15 ppb haben, und viel, viel, viel größere Mengen davon in Jupiter, und es ist einfacher zu extrahieren (der Prozess ist etwas unkomplizierter). und es gibt viel Wasserstoff, was in dieser Situation auch sehr, sehr praktisch ist. In Anbetracht all dieser Großartigkeit der Situation – 5 AE ist keine Entfernung, und Jupiter ist ab jetzt mein Lieblingsplanet im Sonnensystem, „Ich liebe es.

Potenziell setzt He3+D 3.474e+14J pro kg frei.
Die Austrittsgeschwindigkeit für Jupiter beträgt 59,5 km/s oder 1770125000 J/kg (nicht reaktive Startsysteme)
Oder es sind 196257 kg, die Jupiter pro kg ³He+D verlassen, das als Brennstoff für diesen Prozess verwendet wird.
Oder (bei 1 bar Druck) ungefähr 2 Millionen Kubikmeter Jupiteratmosphäre, wo (bei 10 ppm) 20 Kubikmeter ³He sein sollten, was ungefähr 2,67 kg ³He sind.

Für jedes kg ³He+D, das in der Reaktion verbraucht wird (es sind 0,6 kg ³He und 0,4 kg D), heben wir 2,67 kg ³He, um die Sonne zu umkreisen. Auch ohne das Sortieren von Atmosphärenbestandteilen und nur durch das Anheben in großen Mengen – möglicherweise bekommen wir mehr, als wir ausgeben – nenne ich das Gewinn.

Das Gute an dieser Mischung ist, dass sie nach dem Sortieren von ³He, H, D, ⁴He fertig ist - um in thermonuklearen Raumfahrzeugmotoren verwendet zu werden - wobei He3 + D die Energiequelle und H die reaktive Masse sind. Der ISP dieser Mischung sollte ungefähr 9900 Sekunden (97 km / s Abgasgeschwindigkeit) betragen (khm, wenn ich meine Blackmagic richtig eingesetzt habe).

Und ein hypothetischer Tanker sollte in der Lage sein, 80 % dieses Inhalts innerhalb von 20 km/s Delta-V zu liefern, ich nenne es gut genug, um ihn an unsere Tankstelle auf der Mondbasis oder Erdumlaufbahn oder Mars-Tankstelle zu liefern.

Die Effizienz der beteiligten Prozesse (meistens die Reaktoreffizienz) ist nicht entscheidend, bis die Energieabgabe des Reaktors positiv ist. Die Ineffizienz könnte durch mehr Raffination ohne Heben (Raffinierungsstation in Jupiter-Atmosphäre) ausgeglichen werden, aber selbst Bulk-Lift ist bis zu einer Effizienz von 22,5 % in Ordnung (0,6/2,67, wie viel Helium wir ausgeben und wie viel wir zurückbekommen).

Theoretisch könnte der Gesamtprozess auch ohne Tricks ein großes Potenzial für exponentielles Wachstum haben.

Neptun hat 19 % Helium, Uranus 15 % Helium – also sind sie trotz Entfernungen auch beachtliche Optionen. Saturn mit 3% Helium nicht so sehr, als Heliumquelle (obwohl es konzentriert werden kann) - also sind alle 4 beträchtliche Optionen für "Mining".

Aus oben genannten und möglicherweise anderen Gründen - Es macht Sinn, einfach Sachen zu schöpfen, die sich oben auf diesem Gasriesen befinden - alles ist nützlich.

Nach meinem besten Wissen ist die Idee, dass Jupiter einen festen Kern hat, nicht bewiesen. Abgesehen davon hat es reichlich flüssigen metallischen Wasserstoff, um ein Boot darauf zu setzen, also könnten Sie vielleicht nach Material baggern.

Nennen wir ein paar Annahmen, die meiner Meinung nach zutreffen müssen, damit dies überhaupt machbar ist:

1. Irgendwie werden die Bediener dieses Abbauprozesses nicht durch intensive Schwerkraft, Strahlung, Elektrizität, chemische Prozesse, metallischen Hochgeschwindigkeitswind, Temperatur usw. getötet.

2. Irgendwie ist die Ausrüstung, die im Bergbau verwendet wird, ähnlich undurchlässig

3. Irgendwie kann man Material von Jupiter bekommen (Anti-Schwerkraft, nehme ich an)

Unter der Annahme, dass all diese Dinge zutreffen, würde ich sagen, dass es sich schon lohnen würde, den flüssigen metallischen Wasserstoff zu ernten. Die enorme Kompression, unter der es steht, würde es zu einer sehr platzsparenden Materialquelle für die Verwendung als Treibmittel oder für die Verwendung in einer Art kontrolliertem Reaktionsprozess machen.

Da die Konstruktion von Jupiters (möglichem) Kern unbekannt ist, können Sie ihn zu allem machen! Arthur C. Clarke schlug in seinem Roman 2001 vor, dass der Kern angesichts des hohen Drucks und der hohen Temperatur aus Diamant besteht. Wir wissen es zu diesem Zeitpunkt nicht wirklich besser (wiederum, meines Wissens), also könnten Sie einfach damit fortfahren.