Wie viel Fläche können wir auf dem Mond bewohnbar machen?

Wir (als K2.something-Zivilisation ) könnten die gesamte Oberfläche von Luna perfekt bewohnbar machen. Es wäre ein titanischer Aufwand und wenig, man könnte argumentieren, negativer Gewinn, aber wir könnten es auf jeden Fall schaffen. Es würde Jahrhunderte dauern, wenn man nicht die Mondoberfläche verflüssigen und die Atmosphäre zum Kochen bringen will, die man mit der Aufprallenergie der endlosen Kometenströme baut, die täglich auf den Mond niederprasseln müssten und die schlimmsten Atomkriegsszenarien aussehen lassen würden wie Kinder-Feuerwerk. Massive Spiegel und Sonnenschirme werden benötigt, um das Klima unter Kontrolle zu halten. Luna wäre während der Terraforming-Prozesse unbrauchbar. Terraforming ist ein extrem destruktiver Prozess. Ich würde dieses Video "Springtime On Mars" von Isaac Arthur empfehlenan Sie, damit Sie sich einen Eindruck von dem verschaffen können, was Sie vorschlagen.

Dann, nach jahrhundertelanger Arbeit, einer enormen materiellen Investition und der Unbrauchbarmachung der erstklassigen Industrieimmobilie Luna für diesen Zweck, können Sie Ihren Preis einfordern:

3.793 * 10^10$m^2$der bewohnbaren Fläche

Klingt toll, oder? Nun, nur bis Sie bedenken, dass die Erde eine bewohnbare Oberfläche von hat:

1,04 * 10^11$m^2$

Wir sind eine Größenordnung kleiner als die bewohnbare Oberfläche der Erde. Das klingt immer noch gut, oder? Bis Sie bedenken, dass Sie mit deutlich weniger Aufwand pro Person viel mehr nutzbare Oberfläche hätten haben können$m^2$wenn Sie gerade den Mond industrialisierten und diese Industrie benutzten, um O'neil- Zylinder zu bauen . Wenn man die oberen 100 km der Mondoberfläche abbaut und davon ausgeht, dass die Lebensräume 10$t/m^2$, was ziemlich konservative Schätzungen sind, könnte man erhalten:

1.138 * 10^18$m^2$

Nicht nur von bewohnbarer Fläche, sondern auch von extrem unkontrollierbarer und extrem wetterfreier Fläche.

Das ist das Hauptproblem beim Terraforming. Das Bauen von Spinnhabitaten ist einfach effizienter. Fortgeschrittene Zivilisationen können sehr gut Orte terraformen, aber keinen Lebensraum bekommen . Terraforming-Projekte werden Kunst- und Eitelkeitsprojekte sein, auch und gerade für Zivilisationen mit "magischer Technologie".

Ich möchte Ihre Umgebung nicht ruinieren oder Sie damit in irgendeiner Weise verprügeln, aber Sie müssten die Frage beantworten, warum Ihre Zivilisation beschlossen hat, erstaunliche Industrieimmobilien in extrem teuren und ineffizienten Lebensraum zu verwandeln.

Warum nicht unterirdisch?

Einfacher Materialtransport wie beschrieben und die dazugehörende Technik sowie der Anreiz vorausgesetzt. Menschen könnten den ganzen Mond mit Drucktunneln usw. durchlöchern.

Ohne Terraforming der Oberfläche könnten Sie die Oberfläche mit Druckkuppeln bis zu den technischen Grenzen bedecken, die Ihre Hightech-Materialien in diesem Szenario haben.

Wenn Sie beide Strategien anwenden, hätten Sie letztendlich mehr bewohnbaren Raum als die Erde derzeit hat.

Das Hauptproblem all dieser Kuppelstrukturen besteht nicht darin, sie zu bauen, sondern instand zu halten. Das bedeutet, dass die Größe der künstlichen Struktur maximal ist, wenn der gesamte Transport, den wir haben, für die Wartung aufgewendet wird.

Heute liefern wir jedes Jahr etwa 100-200 Tonnen Nutzlast in den Orbit. Das bedeutet, dass wir in diesem Szenario jährlich etwa 10 Mio. t Nutzlast liefern.

Die Biosphäre des Projekts war etwa 0,01 km² groß, wiegt etwa einige tausend Tonnen und hält etwa 2 Jahre, bevor sie gewartet werden musste. Nehmen wir an, wir haben superleichte Baumaterialien und somit 1000 t pro 0,01 km^2, 100 000 pro km^2. Und nehmen wir an, diese Kuppeln erfordern einmal in 10 Jahren einen kompletten Umbau.

All dies bedeutet, dass wir in der Lage sind, 10 km^2 Kuppeln pro Jahr zu liefern und 100 km^2 Kuppeln an der Oberfläche zu unterstützen.

Sie können mit Zahlen spielen. Angenommen, 30 Jahre Kuppel-Lebensbrut. Dies würde Ihnen mehr Fläche geben (300 km^2). Aber wenige Tausend km² (0,1% der Mondoberfläche) sind das Maximum.

Die einzige harte Zahl, die Sie angegeben haben, ist also, dass wir „100.000-mal besser darin sind, Material im Weltraum zu bewegen, als wir es jetzt sind“.

Ich werde im Zweifelsfall die Zahlen berücksichtigen, die Ihren Fall zum Besten machen. Nehmen wir die Kosten, die es derzeit kostet, ein Kilogramm Materie auf den Mond zu bringen. Die derzeitigen Kosten liegen bei etwa 1–1,2 Millionen pro kg, das auf der Oberfläche landet. Aber seien wir großzügig und sagen, dass wir das mit der nächsten Generation wiederverwendbarer Raketen auf 100.000 pro kg reduzieren können. Das ist schön, denn wenn wir davon ausgehen, dass wir 100.000-mal besser werden, können wir die schöne gerade Zahl verwenden, dass wir eines Tages Masse für 1 $/kg zum Mond transportieren können. Ich gehe davon aus, dass die 100.000-fache Zahl das Erhalten der Masse von einem anderen Ort als der Erde beinhaltet.

So...

Der Mond hat einen Radius von etwa 1737 km. Daher beträgt die Fläche ungefähr 3,79 × 1013 Quadratmeter.

Auf der Erde beträgt eine Luftsäule, die den Meeresspiegeldruck liefert, etwa 1,03 kg pro Quadratzentimeter oder ungefähr 10.000 kg pro Quadratmeter. Auf der Erde bräuchten wir wegen 1/6 G die sechsfache Masse. Aber nehmen wir mal an wir kommen mit halbem Druck aus, also brauchen wir nur 3 mal so viel. Das kostet uns also etwa 30.000 Dollar pro Quadratmeter Mondoberfläche oder 11,1 x 10^18 Dollar.

Das jährliche BIP der Erde beträgt 80,68 x 10^9 Dollar. Wenn man die beiden teilt, stellt man fest, dass es etwa das 137,5-Millionen-fache des jährlichen BIP der Erde kosten würde, um dafür zu bezahlen.

Das Fallenlassen von Kometen auf einen Körper ist die vorgeschlagene Standardmethode, um ihn zu terraformen. Dies würde für den Mond nicht funktionieren, da jeder Komet, der groß genug ist, um ihn einzuschlagen, eine Menge Trümmer auf die Erde werfen würde. Eine Bombardierung des Mondes mit den Tausenden von erforderlichen Kometen würde wahrscheinlich die Erde verwüsten. Wenn ein Komet auf eine luftleere Welt trifft, wird er durch den Aufprall verdampft, und ein Großteil dieses Dampfes geht an den Weltraum verloren. Das ist ein ernstes Problem, aber wir überspringen es vorerst, damit die Dinge für Ihr Szenario optimal aussehen.

Dann haben Sie das Problem, dass der Boden des Mondes voll von nicht oxidiertem Eisen ist, das sich mit Sauerstoff in der Atmosphäre verbinden würde, dass der Mond auch an notwendigen Chemikalien wie Kohlenstoff und Stickstoff erschöpft ist und die langen Mondtage und -nächte wahrscheinlich Chaos mit Ihnen anrichten würden neue Atmosphäre.

Es gibt eine viel bessere Lösung. Es gibt wahrscheinlich Hunderte bis Tausende von "Lavaröhren" auf dem Mond, und einige sind so groß, dass man ganze Städte darin unterbringen könnte. Beispielsweise wurde die Lavaröhre Marius Hills teilweise mit Radar kartiert und ist mindestens 50 km lang, 70 m tief und 500 m bis 1 km breit. Dies sogar unter Druck zu setzen, wäre eine monumentale Aufgabe, aber zumindest liegt es im Bereich der Machbarkeit in eurer zukünftigen Welt.

Die Purdue University hat berechnet, dass eine stabile Lavaröhre auf dem Mond bis zu 5 km breit sein könnte, mit einer Decke von 1,5 km Höhe. Einige Lavaröhren könnten Hunderte von Kilometern lang sein. Das sind Tausende Kubikkilometer Wohnfläche. In einer Lavaröhre.

Die GRAIL-Mission entdeckte, dass die Mondkruste zu etwa 12 % aus Leerraum besteht. Vieles davon ist klein, aber es wird sicher mehr Wohnraum unter der Erde geben, als wir für sehr, sehr lange Zeit brauchen würden.