Welche Art von Transportinfrastruktur würde es in einer neuen Planetenkolonie geben?

Angenommen, die Menschheit hat den Luxus, neu anzufangen. Kolonisieren eines Planeten, auf dem die Geschwindigkeit der Kolonisierung keine Rolle spielt. Nehmen wir an, dass die Bedingungen auf dem Planeten und die Anziehungskraft der Erde ähnlich sind. Technologie relativ fortschrittlicher als unsere, aber nicht im Bereich der Fantasie.

Welche Art von Verkehrsinfrastruktur würden sie bauen? Speziell:

  1. Seetransport: Das fällt mir als erstes ein. Um schwere Lasten zu befördern, kommt nichts an die Effizienz von Schiffen heran.
  2. Lufttransport: Nicht gut für den Versand schwerer Materialien, aber großartig, um Passagiere oder andere zeitkritische Fracht schnell um die Welt zu befördern.
  3. Landverkehr: Da habe ich meine Hauptfrage. Würden wir angesichts der Technologie zur Implementierung einer Hyper-Loop -ähnlichen Infrastruktur und des Fehlens der Last einer alten Infrastruktur, die gewartet werden muss, jemals Straßen oder Eisenbahnen bauen müssen?

Ich denke, Straßen könnten für den innerstädtischen Transport nützlich sein, aber wenn wir erst einmal bei der Infrastruktur angekommen sind, die Städte verbindet, warum sollten wir dann jemals Straßen oder Eisenbahnen bauen?

Vor allem seit dem, was im Marketing-Klappentext der Hyper-Loop-Site gesagt wird, dass:

  1. Es konkurriert mit Zügen in der Transporteffizienz.
  2. Die Geschwindigkeit wäre mindestens 2 × moderne Hochgeschwindigkeitszüge.

Vielleicht bräuchten wir Straßen für Teile der Landschaft, in denen Hyperloops schwer umzusetzen sind? Oder würden wir einfach alles durch diese verbinden?

Wenn man bedenkt, dass der Hyper-Loop immer noch ein wunschbasiertes System ohne einen nicht funktionierenden Prototyp ist, ist es ein Problem, ihn mit dem wissenschaftsbasierten Tag zusammenzubringen.
Sprechen wir von einer Kolonie, die 100 Jahre Zeit hatte, sich zu entwickeln und zu stabilisieren, oder die im Voraus geplant wurde? Oder ein erster Außenposten, der sich zu einer größeren Kolonie entwickeln könnte oder auch nicht? Der Bau von Hyperloops erfordert eine Menge Zeit und Ressourcen, und niemand wird dies tun, es sei denn, er ist sich sicher, dass er häufig verwendet wird.
Du übersiehst einige wichtige Details, denke ich. Das ist wie die Frage, welche Art von Infrastruktur eine brandneue Stadt hier auf der Erde bauen wird. Es hängt ganz davon ab, wie groß die Stadt ist und wie lange sie sich entwickelt hat. Eine brandneue Kolonie wird ganz andere Bedürfnisse haben als eine, die hundert Jahre alt ist und über eine eigene industrielle Basis verfügt. Welches Szenario beschreiben Sie hier genau?
Und was ist Ihre Definition von „neu“, wenn die Kolonisten Flughäfen, Seehäfen und Eisenbahnen in Betracht ziehen? Neu bedeutet für mich das erste Schiff voller Menschen. Wahrscheinlich besteht ihr Transport aus dem, was sie mitgebracht haben.
Ehrlich gesagt werden alle Transportmethoden verwendet, abhängig von der Anzahl der zu transportierenden Passagiere und Fracht. Die Eisenbahn läuft Gefahr, durch Hyperloop eliminiert zu werden, aber für den Transport von Erz oder Kohle aus Minen in den Bergen ist sie immer noch sinnvoll: Geschwindigkeit spielt keine Rolle, und jede Linie wird verschrottet, sobald die Mineralien aufgebraucht sind.
Von was für einer Gesellschaft sprichst du und was für ein Techlevel haben sie? Dies sind wichtige Details ... Handel in einer Gesellschaft nach der Knappheit wird zum Beispiel wahrscheinlich ziemlich anders sein, und die Fähigkeit, synamische Orbitalringe zu konstruieren und zu erhalten, würde das Spiel eher verändern.
@puppetsock guter Punkt zum wissenschaftsbasierten Tag. Ich denke, was ich meinte, ist, dass ich keine Fantasy- oder Hyper-Tech-Wurmloch-Teleportation in Betracht ziehen möchte, sondern nur Dinge, die zumindest einigermaßen plausibel sind . Aber Punkt genommen über die Prototypen.
@BaldBear, MorrisTheCat, um Ihre Frage und Ihre weitere Frage zu beantworten, versuche ich im Grunde, das "ideale" Szenario zu untersuchen. Bei Null anfangen, alle Überlebensbedenken ansprechen und genügend Zeit zum Planen und Bauen haben. Es könnte also der Zustand einer Kolonie nach 300 Jahren sein oder was auch immer. Der Punkt ist zum Beispiel, wenn wir wissen, dass wir die beste Kolonie planen können, werden wir uns dann überhaupt die Mühe machen, Eisenbahnen zu bauen? Oder sind diese Eisenbahnen vielleicht nur ursprünglich dafür konstruiert, einige Grundmaterialien abzudecken, aber dann machen wir nur Hyperloops?
Das technische Niveau von @StarfishPrime ist schwer zu beschreiben: nicht zu fantastisch, definitiv nicht nach der Knappheit. Die Menschheit würde immer noch Rohstoffe und alle möglichen Dinge brauchen. Sagen wir auf einer technologischen Ebene, die wir heute für plausibel halten können und die innerhalb des nächsten Jahrhunderts passieren könnte. (übrigens noch nie von synamischen Orbitalringen gehört)

Antworten (4)

Jede neue Kolonie auf einem erdähnlichen Planeten wird alle drei haben - Meer, Luft und Land.

Meer

Auf der Erde ist die Schifffahrt auf Wasserbasis langsam, aber billig. Natürliche Häfen und Häfen ermöglichen den problemlosen Transport über Ozeane und Meere und entlang von Flüssen. Wasser ist immer noch für das menschliche Leben notwendig, daher werden weiterhin Siedlungen entlang von Flüssen gebaut.

Sobald sich mehrere Kolonien auf großen Gewässern befinden, die Handel treiben möchten, sind Seehäfen die unmittelbare und logische Lösung.

Luft

Flugreisen sind großartig – Sie können Menschen und Güter über weite Strecken befördern, ohne sich um natürliche Barrieren sorgen zu müssen. Es ist jedoch ein Energiefresser und hat eine begrenzte Kapazität. Darüber hinaus erfordert es eine dedizierte Infrastruktur, erfordert eine hohe Nachfrage, um wirtschaftlich zu funktionieren (z. B. existiert ein Überfluggebiet mit geringer Nachfrage), usw.

Es besteht kein Zweifel, dass Flugreisen in jeder neuen Kolonie genutzt werden. Es muss jedoch eine ausreichende Nachfrage zwischen den Städten vorhanden sein, um die enormen Investitionsausgaben zu rechtfertigen, die für den Bau der Infrastruktur und der Fahrzeuge erforderlich sind.

Land

Das Wichtigste zuerst – HyperLoop und MagLev werden die Schiene nicht vollständig ersetzen, selbst wenn sie bei Null anfangen. Die Technologie ist teuer, die Kapitalkosten sind teuer, und beide erfordern eine vollständige Sortentrennung, um zu funktionieren.

HyperLoop: Der Vorteil von HyperLoop ist die Geschwindigkeit, was bedeutet, dass es gut für die Menschen ist, aber nicht für die Fracht. Höhere Geschwindigkeiten erfordern das Sprengen von Löchern in Bergen und das Anheben des Systems über den Boden, um eine gleichbleibende Höhe beizubehalten und Bodenbedingungen zu vermeiden. Das gesamte System im Vakuum zu halten, erfordert Energie und führt zu hohen Wartungskosten. Die Kapitalkosten sind hoch und nur für Mittel- und Langstreckenreisen auf dem Landweg relevant.

MagLev: Der Hauptvorteil von MagLevs, wie HyperLoop, liegt in ihrer Fähigkeit, die Wartungskosten zu senken und die Geschwindigkeit zu erhöhen, indem das Fahrzeug die Strecke nicht berührt. Auch hier sind die Kapitalkosten hoch und sie sind für Fracht ungeeignet. Sogar MagLevs mit niedriger Geschwindigkeit können wirtschaftlich nicht machbar sein - Der Linimo ist dafür bekannt, dass er bei starkem Wind nicht fährt und nicht fährt, wenn zu viele Passagiere vorhanden sind, um tatsächlich zu schweben. Außerdem bestehen ihre Schalter aus vielen beweglichen Teilen. Sie haben ihren Platz, aber sie haben auch ihre Nachteile.

Schiene: Herkömmliche Schiene ist vergleichsweise Low-Tech und vom Material her billig zu installieren. Es ist einfach einzurichten und sehr flexibel. Auf einer neuen Kolonie wäre die Schiene jedoch höchstwahrscheinlich für den Güterverkehr bestimmt. Lange, schwere Züge über weite Strecken sind sehr wirtschaftlich. Was den Personenfernverkehr anbelangt, sehe ich, dass andere Verkehrsmittel bevorzugt werden – wenn Sie bei Null anfangen, können Sie Ihren Standard wählen, und Skaleneffekte werden den Rest erledigen.

Straßen: Straßen sind billig und flexibel. Sie werden fast immer in irgendeiner Form existieren, sogar für längere Distanzen. Es wird immer Materialien geben, die auf andere Weise nicht transportiert werden können, und daher werden Straßen für den Transport benötigt. Ich sehe keine Leute, die Straßen für Fernreisen benutzen, aber es wird sie mit ziemlicher Sicherheit geben.

Hervorragende Antwort! In Bezug auf Straßen, wofür sehen Sie sie dann genau? Wenn der Güterverkehr am besten per Schiene und See und der Personenfernverkehr am besten mit HL, ML und nur Flugzeugen durchgeführt werden, warum sollten wir dann Straßen benutzen? Sie sprechen Flexibilität an. Wäre es also vernünftig, sich vorzustellen, dass wir kein flächendeckendes Straßennetz hätten, sondern dass Straßen vielleicht nur von Bahnhöfen/Häfen zu Orten führen würden, die nicht zugänglich sind, sondern nur für den Kurzstreckengüterverkehr genutzt würden bis zum nächsten Bahnhof/Hafen? (dh keine Autobahnen)
Ich würde kurze innerstädtische Straßennetze für den Warennahverkehr ebenso in Betracht ziehen wie ein paar Fernstraßen, aber nichts wie beispielsweise die Straßennetze der USA. Straßen sind immer noch vergleichsweise billig und können einen geringen Fußabdruck haben. Die Alternative wäre ein automatisiertes Liefersystem für Fracht zu lokalen Zielen, aber das PRT von Masdar City hat bewiesen, dass dies unerschwinglich teuer zu implementieren ist, da es eine Klassentrennung erfordert, um effektiv zu funktionieren.
Ich würde sagen, dass 90 % aller Transporte (Fracht und Passagiere) für eine neue Kolonie auf der Schiene erfolgen würden. Aber das wäre kein Single-Rail-System und nicht einmal Single-Rail-Standard. "Leichte" Schienensysteme wie Straßenbahnlinien und Schmalspurbahnen sind sehr billig und schnell einzurichten, zu warten und zu modifizieren und können leicht zu Schienen in voller Größe "aufgerüstet" werden (unter Verwendung vorhandener "leichter" Schienen, um Material und Arbeitskräfte zu liefern).
@ksbes Es ist definitiv wahr, dass die Stadtbahn in dieser Welt billig wäre, da es eine vollständige Automatisierung (dh keine Arbeitskosten für den Betrieb) + einen einfachen Erwerb von Vorfahrten geben würde. Allerdings wäre die Bereitstellung eines Versorgungsdienstes nicht billig, wenn alle Standorte erreicht werden sollten. Mit der Schiene kommt man nicht überall hin, und die Straße kann den Bedarf in Gebieten ohne ausreichenden Bedarf, die aber noch Transportbedarf haben, decken.

Andrew hat fast alles gesagt, was gesagt werden muss. Davon abgesehen:

Die Infrastruktur auf der Erde ist historisch gewachsen. Auch die Infrastruktur Ihrer Kolonie wird sich historisch entwickeln, im Nachhinein betrachtet, aber ausgehend von sinnvollen Entscheidungen in einer Pioniergesellschaft.

Sie werden wahrscheinlich mit ein paar Städten beginnen. In der realen Welt sind Flugzeuge mit Touristen und Geschäftsreisenden gefüllt. Beides könnte in frühen Stadien Ihrer Koloniewelt kein Problem sein. Sie beginnen mit

  • schwerer Frachttransport, um Erz zur Kohle (gibt es Kohle?) oder umgekehrt und Stahl zu den Fabriken zu bringen,
  • leichter Güterverkehr, um Konsumgüter, Getreide und Lebensmittel in die Ballungszentren zu bringen, und
  • extrem robuster, flexibler Transport für Prospektoren, Vermessungsingenieure etc.

Für den ersten Aufzählungspunkt handelt es sich um See- oder konventionelle Schiene. Für den zweiten Aufzählungspunkt könnten es Straßen und Lastwagen oder in einigen Fällen die Nutzung der Schiene sein.

Macht Sinn. Genau das, was ich gefragt habe, Sie haben es sehr gut ausgedrückt: Wir haben den Vorteil der Rückschau, aber wir müssen immer noch unsere dringendsten Bedürfnisse befriedigen. Wäre es Ihrer Ansicht nach also sinnvoll, dass die Straßen, sagen wir, 300–400 Jahre nach der Niederlegung der ersten Kolonie, größtenteils veraltet sind und sich hauptsächlich um die ersten Städte gruppieren, aber im Laufe der Zeit werden neue Städte entworfen , wird der Transport zwischen ihnen und zwischen Ressourcenpunkten hauptsächlich Hyperloop/Eisenbahn/Schiff sein?

Die anderen beiden Antworten haben bereits viele Antworten gegeben, aber ich wollte ein paar Dinge hinzufügen, die Sie Ihrer Überlegung hinzufügen könnten.

Deine Städte werden anders gebaut, vor allem was die Infrastruktur betrifft. Die meisten, wenn nicht alle Straßen, Schienen und andere große Transportmittel werden unterirdisch verlegt. Die Stadt wird aus Gebäuden und Promenaden bestehen. Der gesamte Zugang wird unterirdisch sein und die Mobilität wird größtenteils auf öffentliche Verkehrsmittel (Züge, Straßenbahnen, Busse) und Mietwagen (selbstfahrende Autos, die Sie mieten, um von Punkt A nach Punkt B zu gelangen) verlagert, niemand wird ein Auto besitzen nicht mehr und diese Autos werden der unterirdischen Infrastruktur ähnlich wie andere Transportmittel folgen.Stellen Sie sich große Hauptadern vor, die Abzweigungen haben, um kleine Knotenpunkte und Endpunkte zu erreichen, an denen die Menschen aus dem Netz „aussteigen“ und nach oben zu ihren Häusern fahren können und arbeiten und was auch immer.

Häfen und Seebehörden müssen sich zunehmend mit Zonen auseinandersetzen, in denen Schiffe aufgrund von Flutwellengeneratoren oder Offshore-Windparks nicht in Küstennähe fahren können. Ansonsten sehe ich darin keinen großen Unterschied, abgesehen von besseren Schiffen, besseren Motoren und so weiter. Die Häfen werden einen großen Endpunkt/eine Verbindung zu dem besagten Netzwerk haben, möglicherweise nicht unterirdisch.

Flugreisen werden sich auch nicht viel ändern, abgesehen von besserer Technologie. Es könnte bessere Flugzeuge geben, die suborbitale Flüge verwenden, um schnell von Punkt A nach Punkt B zu gelangen. Die Raumfahrt könnte ebenfalls populär werden oder zumindest häufiger werden. Denken Sie an Versorgungslinien, Einwanderungslinien, Handelslinien, Freizeitflüge und so weiter. Sie werden mehr Weltraumhäfen, größere Weltraumhäfen und viel mehr weltraumbasierten Verkehr haben. Es könnte möglich/lohnend sein, Weltraumhäfen mit Seehäfen oder Flughäfen zu bündeln, um ankommende Fracht und Personal schnell zu bewegen.

Kurz gesagt, denken Sie über den aktuellen Automatisierungsgrad nach, wie schnell er Fortschritte macht, und extrapolieren Sie das auf Ihre x Jahre in der Zukunft. Die meisten Fahrzeuge fahren/fliegen/bewegen sich von selbst mit minimalem menschlichem Zutun. Der menschliche Input wird eher verwaltungstechnisch und planend sein, als die Fahrzeuge tatsächlich zu steuern.

Die Städte werden straßenfrei und die meisten innerstädtischen Fortbewegungsmittel werden Fahrräder und E-Bikes sein. Der Transport zu weiter entfernten Orten erfolgt unterirdisch mit einer umfangreichen Infrastruktur.

Ja! Ich hatte den gleichen Gedanken über den unterirdischen Verkehr innerhalb der Stadt mit Überholspuren und automatisierten Autos. Manuelles Fahren gehört der Vergangenheit an und ist völlig illegal. Nur wenige Leute, vielleicht Enthusiasten oder Militärs, wissen, wie man Fahrzeuge manuell bedient. Der Untergrund wird jedoch Straßen/Schienen für längere Verbindungen zwischen Kolonien nicht ersetzen. Es würde keinen Sinn machen, die Kosten für das Graben auf sich zu nehmen, wenn der Platz keine Rolle spielt.
Es stimmt zwar, dass die Infrastruktur anders gebaut wird, aber es ist auf jeden Fall erwähnenswert, dass es WESENTLICH einfacher ist, diesen Raum zu nutzen, wenn freier Oberflächenraum verfügbar ist, als unterirdisch zu bauen. Wenn das Budget jedoch keine Rolle spielt, hat der Untergrund das Potenzial, effizienter zu sein, wenn er richtig gemacht wird.
@AndrewFan ja, ich nehme an, OP befasst sich mit den langfristigeren Gebäuden und nicht mit den vorrangigen Gebäuden, die bei der ersten Kolonisierung des Planeten verwendet würden. Diese wären vorgefertigt und 3D-gedruckt und werden vorübergehend nicht haltbar genug sein. Daher stimme ich zu, dass diese zu kostspielig sein werden, um sie als allererste Lebensräume zu nutzen. Aber wenn Sie anfangen, echte Städte in Ihrer Kolonie zu bauen, hoffe ich, dass sich unsere wohlwollenden Anführer dafür entscheiden :D

Da eine Kolonie vom Weltraum aus besiedelt worden wäre, gibt es eine interessante Option, einfach überhaupt keine oberflächengestützte Transportinfrastruktur zu haben. Die Koloniemodule und Vorräte wären vom Raumschiff aus dem Orbit abgeworfen worden, und ein System von Shuttles würde Menschen und Ausrüstung zum und vom Orbit zum Schiff über ihnen bringen. Die Shuttles konnten entweder zum Raumschiff reisen und zu einem späteren Zeitpunkt deportieren, an einem anderen Ort landen, oder auf einem ballistischen Pfad von Ort zu Ort reisen.

SpaceX hat hier auf der Erde die Idee wiederbelebt, dass das Raumschiff der nächsten Generation ballistische Sprünge macht und die Zeit für transkontinentale Flüge auf etwa 30 Minuten verkürzt. Wer würde schon Stunden, Tage oder Wochen damit verbringen, von A nach B zu gelangen, wenn es eine schnellere Alternative gäbe?

Selbst die Idee der Massenfracht wird wirklich nicht ins Spiel kommen, wenn Sie die Technologie für die Raumfahrt haben, Sie könnten buchstäblich Felsen verdampfen, um alle Elemente zu erhalten, die Sie benötigen, um Materialien oder Geräte zu synthetisieren, die Sie herstellen möchten, und ehrlich gesagt ist es so noch einfacher, dies im lokalen Asteroidengürtel zu tun und auch hergestellte Waren und Dienstleistungen aus dem Orbit "fallen zu lassen", indem die massiven Energieressourcen verwendet werden, um sie zu verdampfen und auf dem Planeten zu recyceln, wenn sie abgenutzt sind, kaputt gehen usw.

So wird jeder Standort auf der Welt miteinander verbunden und durch ein Netzwerk von Shuttles umkreist. Wenn die Bevölkerungsdichte die Menge des Durchsatzes unterstützt, wäre die Folgemaßnahme eine Leine, die von der Oberfläche in den Weltraum verläuft, um einen kostengünstigeren Transport von Menschen und Gütern zum und vom Orbit zu ermöglichen.

Guter Punkt, dass der Asteroidenabbau möglicherweise effizienter ist als der lokale Bergbau!
Welche Art von Transportinfrastruktur würde es in einer neuen Planetenkolonie geben?
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