Terraforming

Terraforming bezeichnet die gedachte Umformung anderer Planeten in bewohnbare erdähnliche Himmelskörper mittels zukünftiger Techniken. Fremde Planeten sollen so umgestaltet werden, dass darauf menschliches Leben mit geringem oder ohne zusätzlichen technischen Aufwand möglich wird.

Der Begriff geht auf den Science-Fiction-Roman Collision Orbit von Jack Williamson aus dem Jahre 1942 zurück und wurde später von der Wissenschaft aufgegriffen, die meist von Vererdung spricht.

Inhaltsverzeichnis [Verbergen]
1 Die Grenzen der Bewohnbarkeit
2 Venus
2.1 Ausgangsbedingungen
2.2 Das Problem des Wassers und der nicht ausreichenden Temperaturinversion
2.3 Methoden für die Venus
3 Mars
3.1 Ausgangsbedingungen
3.2 Methoden für den Mars
3.2.1 Weltraum-Spiegel
3.2.2 Asteroid
3.2.3 Ruß
3.2.4 Mikroben
3.3 Partielles Terraforming
3.4 Vollständiges Terraforming
4 Kritik
5 Paraterraforming
6 Andere Möglichkeiten
7 Siehe auch
8 Einzelnachweise
9 Weblinks

Die Grenzen der Bewohnbarkeit [Bearbeiten]
Die Grenzen der Bewohnbarkeit für Pflanzen und Tiere sind nach McKay [1]

Parameter Grenzen Bemerkungen
Globale Temperatur 0–30 °C Erdtemperatur 15 °C
Nur Pflanzen
Gesamtdruck > 10 hPa Wasserdampfdruck + O2, N2, CO2
Kohlendioxid > 0,15 hPa Untergrenze der Photosynthese; keine klare Obergrenze
Stickstoff > 1–10 hPa Stickstofffixierung
Sauerstoff > 1 hPa Pflanzliche Atmung
Menschen
Gesamtdruck reines O2 > 250 hPa Wasserdampfdruck in der Lunge + CO2, O2
Normales Luftgemisch > 500 hPa
< 5.000 hPa Obergrenze in Gebirgen
Stickstoffnarkose
Kohlendioxid < 10 hPa Begrenzt durch CO2-Vergiftung
Stickstoff > 300 hPa Pufferwirkung
Sauerstoff > 130 hPa
< 300 hPa Untergrenze durch Atemnot
Obergrenze durch Brandgefahr

Venus [Bearbeiten]
Ausgangsbedingungen [Bearbeiten]
Auf der Venus-Oberfläche herrschen Temperaturen von mehr als 450 °C und ein Druck von rund 92.000 hPa. Jede Form bekannten organischen Lebens würde sofort verbrennen. Das größte und am schwersten lösbare Problem sind aber die extrem langen Tage auf der Venus (243 Erdtage). Wenn es möglich wäre, den Treibhauseffekt zu reduzieren, würden sich außerhalb der Polregionen immense Temperaturschwankungen einstellen. Auf der der Sonne zugewandten Seite würden durch die viele Erdtage währende, permanente Einstrahlung von Sonnenlicht extrem hohe Temperaturen herrschen, auf der der Sonne abgewandten Seite dafür extrem niedrige.

Ein weiteres Problem ist die Wärmekapazität des Gesteinsmantels. Selbst wenn die Atmosphäre nach einigen Jahrhunderten künstlich auf für Menschen erträgliche Temperaturen gesenkt worden wäre, dann wäre die Oberfläche der Gesteine noch immer rund 400 °C heiß – und das Auskühlen könnte weitere Jahrhunderte dauern.

Die Atmosphäre der Venus besteht hauptsächlich aus CO2. In ca. 50 km Höhe herrschen Temperaturen zwischen 20 °C und 100 °C (je nach Höhe) und Luftdruck von einigen wenigen (Erd-)Atmosphären. In dieser Höhe gibt es schwefelsäurehaltige (also für viele bekannte Lebewesen giftige) Wolken.

Das Problem des Wassers und der nicht ausreichenden Temperaturinversion [Bearbeiten]
Auch auf der Venus gibt es eine Temperaturinversion (vgl. Tropopause auf der Erde).

Auf der Erde liegt in einer Höhe von 9 bis 17 Kilometern eine kalte Luftschicht (−60 °C). Diese führt dazu, dass dort Wasserdampf kondensiert bzw. gefriert. Darum sind die darüber liegenden Schichten der Atmosphäre äußerst trocken. Dadurch wird nur sehr wenig Wasser in den oberen Schichten durch UV-Strahlung gespalten. Infolge dessen entweicht nur sehr wenig Wasser (Wasserstoff) von der Erde in den Weltraum.

Die Temperaturen auf der Venus sind aber zu hoch, so dass Wasserdampf zwar abgekühlt, aber nicht flüssig wird. Die Dichte der Atmosphäre ist so hoch, dass exorbitante Mengen Wasserdampf Platz finden. Der Wasserstoff gewinnt an Auftrieb. Durch den Sonnenwind werden so stetig enorme Massen an Wasserstoff in den Weltraum abgetragen. Die Venus hat so einen Großteil ihrer Wasservorräte verloren


Link: http://de.wikipedia.org/wiki/Terraforming

https://www.youtube.com/watch?v=aMMVm7XENbE

https://www.youtube.com/watch?v=T4WI5-6ZL5w&feature=related

https://www.youtube.com/watch?v=utegB5Qp5PM

https://www.youtube.com/watch?v=DJ9NPetgG8Y&feature=related

Terraforming auf dem Merkur

1. Die Rahmenbedingungen
Der Merkur ist ebenfalls kein klassischer Terraformingkandidat. Bei ihm sind die Grundvoraussetzungen für ein totales Planetenterraforming noch weniger gegeben als beim Mond. Dennoch ist dieser Planet nicht gänzlich uninteressant für eine Besiedlung.



1.Oberflächengravitation: 0.38 g, vergleichbar dem Mars
2.Die Solareinstrahlung schwankt zwischen dem 5-fachen und dem 10-fachen der Einstrahlung auf der Erdbahn. Im Jahresdurchschnitt ist sie 6.7 mal so intensiv.
3.Die Atmosphäre entspricht, wie beim Mond, eher einem Hochvakuum. Sie besteht fast ausschließlich aus (ausgegastem) Helium.
4.Wasser gibt es im Prinzip nicht. Aber in den, im ewigen Schatten liegenden, Polarkratern wurden 1991 mit einem Radioteleskop Eisflächen entdeckt. Das ist sensationell, reicht aber nicht für ein totales Terraforming.
5.Die Temperaturen schwanken zwischen minus 180 Grad C und plus 430 Grad C.
6.Die Tageslänge beträgt 176 Erdtage, ist also genau dreimal so lang wie ein Merkurjahr (58.6 Erdtage). Die Rotationsachse steht fast senkrecht zur Ekliptik.
7.Ein Magnetfeld existiert, ist aber recht schwach. Die Feldstärke beträgt ein hundertstel des irdischen Magnetfeldes.
8.Die Morphologie ist als ungünstig einzustufen. Es gibt keine Mare. Die Oberfläche ist extrem gekratert, teilweise bis zur Sättigung. Eine künstliche Hydrosphäre bestünde aus vielen halbisolierten Einheiten. Andererseits gäbe es auch keine riesige Gezeitenwelle.
9.Plattentektonik gibt es nicht, der Merkur ist ein Einplattenplanet.
10.Die Bahngeschwindigkeit um die Sonne liegt im Durchschnitt bei 48 km/sec. Das ist ungünstig, da sich die Erde nur mit 29 km/sec um die Sonne bewegt und somit ein hoher Energiebedarf beim Transfer erforderlich wird.


2. Probleme beim totalen Merkur-Terraforming

Der Merkur ist für eine planetenweite Umwandlung in einen erdähnlichen Planet mindestens so ungeeignet wie der Mond. Deshalb werden hier nur kurz die wichtigsten Dollpunkte aufgeführt.



1.Eine Merkuratmosphäre von 1 bar Druck müßte eine Masse von 40 % der Erdatmosphäre besitzen. Das sind zwei Biliarden Tonnen, ungefähr wie beim Mond.
2.Davon sind mindestens 99 % aus dem Kometengürtel oder von Saturnmonden zu importieren. An den Merkurpolen liegt mit Sicherheit nicht genügend Eis. Der Import bereitet dieselben Probleme wie beim Mond, und noch einige mehr, denn der Energieaufwand beim Ansteuern des Merkur ist bedeutend größer.
3.Die Sonneneinstrahlung ist so groß, daß 143 000 Terrawatt von dem Planeten abgeschirmt werden müssen und zwar dauerhaft. Ein riesiger Parasol (wie bei der Venus) wäre bei L 1 (System Merkur-Sonne) zu installieren. Seine Handhabung wäre extrem schwierig, wegen der hohen Exzentrizität der Merkurbahn.
Als Lohn winkt allerdings die Möglichkeit, diese 143 000 Terrawatt (das 70 000 fache der weltweit installierten Kraftwerksleistung) in Mikrowellen zu transformieren und in den erdnahen Raum oder sonst wohin zu exportieren.
Bei einem Preis von 0.1 cent pro kwh ergäbe das immerhin 600 Billionen Euro im Jahr. Die Frage stellt sich natürlich "so viel Strom braucht doch auch in 200 Jahren keiner?"
4.Nun, bei so einem niedrigen Preis wächst die Nachfrage schon ziemlich.
Wieviel Autos gäbe es wohl in Deutschland, wenn jedes eine Million Euro kosten würden?
5.Die lange Tagesdauer ist ein weiteres Problem. Der Merkur müßte aufwendig mit Hilfe des bereits beschriebenen, hyperkomplizierten Dyson-Motors beschleunigt werden. Die Gezeitenbremse würde 100 Millionen Jahre brauchen, um den Merkurtag wieder von 176 Erdtagen auf einen Erdtag auf zu bringen.
6.Die Schwerkraft kann weder praktisch noch theoretisch erhöht werden. Man muß einfach mit den 0.38 g leben. Krank wird man davon nicht, aber eine Rückwanderung zur Erde wird unwahrscheinlich, siehe Mars.


Link: http://www.drg-gss.org/typo3/html/index.php?id=78