Wie lange dauert Terraforming, wenn man den Planeten aus Asteroiden bauen muss?

Ich möchte eine Geschichte in unserem Sonnensystem spielen, in der die Erde und die inneren Planeten unbewohnbar werden und ein neuer Planet benötigt wird. Wenn Menschen sich entschieden haben, eine Welt zu bauen, indem sie leichte Abweichungen von Asteroiden im Haupt-Asteroidengürtel, Trojaner-Asteroiden und Kuipergürtel machen, bis sie anfangen zu verschmelzen, und dann weiter Asteroiden hinzufügen, bis sie einen erdgroßen Planeten haben, und dann die resultierende Welt, wie würde ich schätzen, wie lange dies wahrscheinlich dauern wird?

Ich denke, es würde zu lange dauern, wenn der Grund ein bevorstehender Kometeneinschlag auf der Erde wäre, aber was ist mit der Planung für die Ausdehnung der Sonne, die die Erde unbewohnbar macht? Würden ein paar hunderttausend Jahre ausreichen, um einen neuen Planeten vorzubereiten und für das Leben bereit zu machen?

Mich interessiert, welche verschiedenen Faktoren beeinflussen würden, wie lange dies dauern würde:

  • Wie viel kann von den drei genannten Asteroidenquellen bereitgestellt werden - gibt es Elemente, die von anderswo bezogen werden müssten und die erwartete Zeit verlängern würden?
  • Würden die Asteroiden beim Verschmelzen insbesondere genug Gas freisetzen, um eine Atmosphäre zu schaffen, oder müsste dies von woanders umgeleitet werden?
  • Müsste der Planet geschmolzen starten oder könnte die benötigte Zeit verkürzt werden, indem man streifende Annäherungswinkel für die ankommenden Asteroiden wählt, damit sie sich spiralförmig nähern und beim Aufprall weniger Hitze erzeugen?
@guildsbounty Ich habe auf Meta gepostet , um eine Diskussion darüber zu sehen, ob es sinnvoll ist, diese Frage so zu lassen, wie sie ist, wobei Ihre Antwort erklärt, dass es nicht genug Masse gibt. Alternative Ideen könnten dann als Alternativfragen gestellt werden.
Kommentare sind nicht für längere Diskussionen gedacht; diese Konversation wurde in den Chat verschoben .
Wenn Sie eine Erdmasse von Asteroiden von der Oortschen Wolke nach innen bewegen können, um einen neuen Planeten zu bauen, können Sie viel einfacher eine Erdmasse der Erde (oder der Venus, wenn Sie immer noch Erde verwenden) von der Sonne nach außen bewegen bis Es ist wieder in der bewohnbaren Zone.

Antworten (6)

Von Asteroiden? Kann es nicht.

Um die Erde zu bekommen, brauchst du

5,97 10 24 k g

Die Gesamtmasse des Asteroidengürtels wird auf eine maximale Masse von geschätzt

3.2 10 21 k g
Wenn Sie die trojanischen Asteroiden hinzufügen, erhalten Sie einen zusätzlichen
6.4 10 20

Fügen Sie die maximal geschätzte Masse des Kuipergürtels hinzu (der über 30-55 AE von der Sonne entfernt ist, und das stellt ein ganz anderes Problem dar) und Sie erhalten eine zusätzliche ca

5,97 10 23 k g

Addieren Sie alle Ihre Massen, erhalten Sie

6.0084 10 23 k g

Das sind nur 10,06 % der Masse der Erde.

Wenn Sie das schaffen wollen, müssen Sie bis zur Oortschen Wolke vordringen, von der wir eigentlich nichts wissen und die zwischen 2.000 und 50.000 AE entfernt liegt Die Sonne. Sie vermuten, dass es dort draußen Materie im Wert von etwa 5 Erden gibt. Nur für ein Gefühl der Größenordnung ... das legt die obere Grenze seiner Entfernung bei 0,79 Lichtjahren fest, mit seinem theoretischen äußeren Rand bei 3,16 Lichtjahren entfernt

Oh, und um die Dinge noch komplizierter zu machen ... Asteroiden sind im Allgemeinen tote, träge Felsen. Sehr wenig Gase an Bord. Und es gibt nicht mehr genug Kometen, die aktiv durch das Sonnensystem kreisen, um das zu liefern. Auch hier müssten Sie zur Oortschen Wolke gehen oder andere Planeten nach Material abbauen. (Wie Mars scheint Mars Wasser zu haben)

Interessante Antwort (+1 für gut durchdacht) ... woher haben Sie die geschätzte Kuipergürtelmasse?
Wikipedia und ein bisschen Mathe. Aus dem Artikel über den Kuipergürtel: The total mass is estimated to range between a 25th and 10th the mass of the Earth with some estimates placing it at one thirtieth of an Earth mass.Ich ging mit der großzügigsten Schätzung (1/10 Erdmasse) und multiplizierte einfach die Masse der Erde mit 0,1
Können wir mit der Erde beginnen? Luna? Venus? Mars? Pluto? Diese haben immerhin ein bisschen Gewicht.
@TheNate Wenn wir andere Planeten kannibalisieren, sicher ... das ist definitiv möglich. Aber die gestellte Frage schließt das nicht als Möglichkeit ein.
Nun, Sie haben bereits gezeigt, dass die wörtliche Antwort auf die gestellte Frage "unendlich" lautet, und die Vorstellung, dass die Planeten unbewohnbar sind, deutet nicht wirklich darauf hin, dass sie schlechtere Ausgangspunkte sind als ein lebloser Felsen, also denke ich, dass das ein faires Spiel ist.
@TheNate Faires Spiel? Ja, sicher ... aber ich denke, es wäre besser als eine andere, eigenständige Frage geeignet, als zu versuchen, diese Antwort in den Kommentaren zu erweitern. :)

Ich denke, Sie unterschätzen mit dieser Frage die Weite des Weltraums ... aber ich denke, Sie denken auch ein bisschen "erdzentriert", wenn Sie diese Frage stellen. Letztendlich ist die Erde in Bezug auf das Verhältnis von Verwendbarkeit zu Masse eine ganze Menge Notta und nicht so ideal.

  1. Objekte im Asteroidengürtel sind durchschnittlich etwa 600.000 Meilen voneinander entfernt ... etwa das 20-fache des gesamten Erdumfangs. Das ist eine Menge Aufwand, um überhaupt ein paar von ihnen zusammenzubringen.

  2. Der Kuipergürtel ist erstaunlich weit entfernt. Wenn Sie die Sonne nehmen und sie auf die Größe einer Grapefruit verkleinern würden, wäre Pluto ein mikroskopisch kleines Stück Staub in etwa 30 Metern Entfernung (das Bild des Weltraums und der Planeten, das uns in Schulbüchern beigebracht wird, macht einen schlechten Job ... verzerrt die Größe eine Wahrnehmung, wenn Sie glauben, Pluto und die Sonne könnten jemals auf einem Blatt Papier dargestellt werden). Könnte mehr Masse aus dem Kuipergürtel herausgeholt werden, wenn Sie Pluto / Charon als Teil des Kuipergürtels betrachten? Der Aufwand, diese Objekte in dieser Entfernung hier zusammenzutragen, könnte die gesamte menschliche Rasse in ein neues System und zurück versetzen.

  3. Dieses Projekt erstreckt sich über mehrere,. sogar Hunderte von Generationen. Glaubst du wirklich, die Menschheit könnte ein Projekt durchführen, das mehrere Generationen von Menschen erfordert, um kontinuierlich zu arbeiten, mit den Vorteilen, die auf einer abstrakten Grundlage geerntet werden können, die mein Urenkel von ^ 100 leben könnte? Wir revoltieren normalerweise in 1-2 Generationen, geschweige denn in Hunderten.

  4. Eine Dyson-Kugel oder Variationen (Dyson-Ring?) bieten ein viel besseres Verhältnis von Masse zu nutzbarem Raum. Die Anordnung von Asteroiden zu einem Ring um die Sonne wäre in Bezug auf die nutzbare Masse weitaus sinnvoller als der Versuch, sie zu einem Planeten zu formen.

Gegenvorschlag. Warum bei Null anfangen? Warum nicht mit einem der Monde von Jupiter oder Saturn beginnen? Ich bin mir nicht sicher, was die neue bewohnbare Zone wäre (jemand, der sich mit Astrophysik besser auskennt, kann Ihnen das wahrscheinlich sagen). Aber das würde Ihnen einen größeren Start geben. Sowohl Ganymed als auch Titan sind nur geringfügig kleiner (zumindest im kosmischen Maßstab) als Mars und geringfügig größer als Merkur.

Oder beginnen Sie mit mehr als einem, wenn es die Technologie Ihrer Geschichte zulässt. Ganymed, Callisto und Io für die Masse (zusammen mit all den Asteroiden) und Titan für seine Stickstoffatmosphäre. Fügen Sie genug von den anderen Monden (und Pluto) hinzu, und Sie sollten etwas Größeres als den Mars bekommen.

Bauen Sie eine "Von-Neuman-Sonde", die im Grunde "ein soziales Insekt wie ein Roboter" ist, das zwei Dinge tut:

  • Repliziert sich mit vorhandener Materie (zur Erzeugung benötigter Energie) und „als-Selbst-Baustein“ als

  • Sammeln Sie Asteroiden oder jegliches Material des Sonnensystems, das ihnen gemäß Plan zur Verfügung steht.

Da ihre Anzahl exponentiell zunahm (2-4-8-16-32-64-128-256-512-1024), zählt nur die verfügbare Energie und "Materie", nicht die Zeit ...

In unserem Sonnensystem (auf das sich die Frage beschränkt) gibt es nicht genug Material, damit dies funktioniert. Könnte man außerdem wirklich einen Planeten aus von-Neumann-Sonden machen? :-)
Ok, Sie müssen uns etwas überlassen :). Oder Sie müssen erwägen, Ihre Sonden zu essen :). Besser noch recyceln Sie sie zurück zu nutzbarer Materie, die ihr Eigengewicht dem gewünschten planetaren Körper hinzufügt. Ich weiß es nicht genau, aber wenn Einstein Recht hatte (Energie = Masse x Quadrat der Lichtgeschwindigkeit), sollte genug Materie übrig bleiben, um Planetenkörper zu bauen, einschließlich verschwendeter Materie zu Sonden plus Energie verschwendeter Materie Grow-Feed-Work sie.
In kleinerem Maßstab tun es Mikroben und andere Organismen (einschließlich Menschen) jeden Tag. Sie sammeln "Materie" (aus ihrer Umgebung) und Energie (meistens von der Sonne), verändern physikalisch ihre Umgebung (indem sie Sandkörner bewegen) replizieren sich (fast) und geben dann ihre "Materie" frei, indem sie sterben. Aber den Organismen des Planeten Erde fehlt es an genetisch und verhaltensbedingt geprägten „gemeinsamen Zielen“, wie dem Bau eines 1000 Meilen breiten Lochs in Polkappen. Wenn es einen gab. Ich bin mir verdammt sicher, dass das vor Milliarden Jahren passiert ist. Ich denke, die Idee kann auf "gemeinsames Ziel" und "verfügbare Energie" reduziert werden.
Ihr Schreibtisch könnte aus den materiellen Überresten einer bestimmten "Von-Neuman-Sonde" namens Baum bestehen. So können Sie Ihre Sonden als Baustein für alles verwenden, was Ihren Anforderungen entspricht.
"Coral Reefs" sind ein weiteres "Build-by-von-Neuman-Sonden-mit-sich-selbst"-Ding, auf dem man Städte bauen kann oder das man aus dem Weltraum sehen kann.
Selbst wenn genügend Materie zur Verfügung stünde, müssten ihre vielen verschiedenen Umlaufbahnen auf eine einzige gebracht werden, was einen enormen Rechenaufwand erfordert. Dinge auf der Oberfläche eines Planeten zu bewegen ist ziemlich einfach – Ameisen sind ein Beispiel für einfache Kreaturen, die dies tun. Die Neuanordnung von Umlaufbahnen würde eine Population von Roboterraketenwissenschaftlern erfordern, also klingt es so, als müsste das Problem der künstlichen Intelligenz gelöst werden und nicht nur soziale Roboter auf Insektenebene.
Auch hier spielt die Berechnung keine Rolle, nur die Energie zählt. Selbst nach heutigen Standards sind diese Berechnungen unter einer Sekunde. Berechnungen brauchen keine Intelligenz, sondern richtige Schaltungen. Das Bewegen von Dingen im Weltraum ist viel einfacher als das Bewegen von Dingen auf der Oberfläche eines Planeten.

Dort gäbe es bereits einen Planeten, aber die Gravitation des Jupiter verhindert dies. Es reißt den Planeten auseinander, bevor es passieren könnte. Dies würde sogar passieren, wenn Sie zusätzliche Materie einbringen würden. Alles, was Sie hätten, wäre ein etwas dickerer Asteroidengürtel.

Mich würden Beweise für diese Behauptung interessieren.

Die wichtigsten Überlegungen sind:

  1. Insgesamt benötigte Materialien, ohne zu wählerisch zu werden, das sind etwa 5,97 × 10 ^ 24 kg Gestein, 1,4 × 10 ^ 21 kg Wasser und 5,1480 × 10 ^ 18 kg flüchtige Gase für eine Atmosphäre. Das ist eine große Herausforderung, besonders das steinige Substrat; Ich bin mir nicht sicher, ob es im äußeren System, einschließlich der felsigen Monde, genug Baumaterial gibt, um so viel Material zu liefern.
  2. Schüttgutfestigkeit, wie solide sind die Objekte, aus denen Sie diese Welt bauen? Dies bestimmt den Schub, den Sie anwenden können, wenn Sie sie bewegen, und somit, wie schnell Sie das Material bewegen können. Dies wird nicht nur ein Unbekanntes sein, bis Sie rausgehen und anfangen, mit Kometen usw. zu spielen ... es wird auch sehr variabel sein, da ansonsten identisch aussehende Körper in ihren Materialeigenschaften um Größenordnungen voneinander getrennt sind.
  3. Wie weit muss das Material gehen? Dies impliziert die Notwendigkeit, einen stabilen Ort zum Einbauen zu finden. Ich persönlich würde entweder einen bestehenden Planeten wie den Mars oder einen Jupitermond, vielleicht Ganymed, nachrüsten. Jede Anstrengung im Asteroidengürtel wird mit unerwünschten Kollisionen und Störungen durch Jupiters Gravitations- und Magnetfelder behaftet sein, wenn er sich dem Arbeitsbereich am nächsten nähert. Nicht, dass es dort nicht möglich wäre, es ist nur ein Aufwand.
  4. Wenn Sie die Antworten aus 2. und 3. kombinieren, erhalten Sie die durchschnittliche Fahrzeit pro Paket. Jetzt müssen Sie sowohl ausrechnen, wie viele Pakete Sie benötigen, als auch wie groß die Körper sind, die Sie für den Bau verwenden?
  5. Schließlich, wie viele Schiffe erledigen die Arbeit? Dadurch erfahren Sie, wie viele Pakete gleichzeitig unterwegs sind. Dies wird in vielerlei Hinsicht von 2. und 4. bestimmt, da es sinnlos ist, größere Motoren zu bauen, als Sie verwenden können, aber Schiffe müssen groß genug sein, um die größten Lasten zu bewältigen, und Sie können nur eine begrenzte Anzahl von Schiffen bauen.
  6. Zeit bis zur Fertigstellung = Gesamtmasse / durchschnittliche Paketgröße x durchschnittliche Reisezeit / Anzahl der Schiffe, die diese Reisen unternehmen.

Ich gehe von insgesamt Jahrtausenden aus, zumal die Oortsche Wolke die einzige verbleibende Quelle für viele der flüchtigen Verbindungen ist, die Sie benötigen werden, und die Oortsche Wolke der bessere Teil eines Lichts ist Jahr von der Sonne bei größter Annäherung. Diese Körper sind wahrscheinlich auch die zerbrechlichsten und brauchen am längsten, um zu beschleunigen, und sie sind am weitesten entfernt. Wenn Sie sich eine bestehende Behandlung des Weltenbaus aus subplanetaren Körpern ansehen möchten, schauen Sie sich Building Harlequin's Moon von Larry Niven an.