schon die reise zum mars ist für einen humanoiden organismus ein ultimativer stresstest, denn wenn die zukünftigen marsianer eines tages mal dort ankommen, dann haben sie bereits monatelange verstahlung in den knochen und eingeweiden.

naja und weil der mars nur eine ziemlich dünne atmosphäre hat, geht das problem mit der verstrahlung dort leider immer weiter.

wenn man die reise zum mars irgendwie relativ unbeschadet überlebt hat, dann wird man sich nach ein paar monaten aufenthalt auf dem mars noch mehr strahlung einfangen. wie man anschliessend dann noch die rückreise überleben kann, das steht echt in den sternen.

Genau daran wird ja auch geforscht, um diese Probleme zu lösen.

es fehlen effektiv erfindungen wie künstliche schwerkraft, funktionierende schutzschilde und auch deflektoren.

Was ist so schwer daran, Künstliche Magnetfelder zu erzeugen, Per Rotation um die eigene Achse Fliehkraft zu generieren etc?
PS: Was meinst du mit deflektoren? Was sollen die damit zu tun haben, mit den echten Problemen einer Marsreise?

und von wegen

Aber wenn der Mars allmählich zu einer zweiten Erde wird (...)

das ist zwar theoretisch machbar, aber es wird tausende jahre dauern. quizfrage: wer kennt von euch einen genialen ansatz, wie man möglichst schnell aus gigantischen mengen co2 ganz normalen stickstoff gewinnen kann?

Fehler eins: Was redest du hier von Terraforming? Jeder weiß, das dies ohne Planetares Magnetfeld zum scheitern verurteilt ist.
Fehler zwei: wie bitte soll man N (Stickstoff) aus CO2 gewinnen, und wofür? Du meinst wohl Sauerstoff (O), der ist relevant.
Und dazu sage ich: Normale und künstliche Photosynthese. Krieg ich jetzt 100 Kekse von dir?🍪

darüber hinaus könnte es zwar relativ einfach sein, dem mars eine neue atmosphäre zu verpassen - nur wie kann man dieses neue gemisch dort dauerhaft erhalten?

Antwort: Fürs erste Druckbehälter und Wohnkuppeln als Druckbehälter.
Gibt es dafür noch mehr Kekse?🍪

offenbar rotiert der marskern schon lange nicht mehr, auch die beiden monde sind viel zu klein um eine äquivalente funktion unseres erdmondes gewährleisten zu können.

Das ein fehlender Mond ein Problem für die Erde wäre, dafür fehlt der eindeutige beleg.
Da das Erdinnere weitgehend glutflüssig ist, verhält sich die Erde weniger wie ein Festkörper sondern eher wie eine flüssige Masse, sorgt die flüssige Trähheitsmasse selbst schon für eine Stabilisierende Drehachse.

Hat der Mars nicht, aber das interessiert ja ohnehin nicht, da es sich um Zeiträume von ZEHNTAUSENDEN von Jahren handelt, in der die Drehachsenstabilität relevant wird.

der mars hat deswegen keinen gut funktionierenden abwehrschild, welcher ein ausreichendes magnetfeld erzeugen könnte, um den planeten vor der kosmischen strahlung zu schützen.

Jop, und deswegen erwägt man ja auch Habitate mit Wasser drumherum bzw Habitate unter der Marsoberfläche, in alten Lavahöhlen und ähnlichem.
https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/astronomie/wettbewerb-fuer-kuenftige-mars-habitate-13372595
Und, wie gesagt, Künstliche Magnetfelder kann man auch noch nutzen, und seien es nur Magnetfelder in einer zwischenhülle mit reichlich Wasserstoffgas, um die Strahlung abzuhalten/ zu mindern.

erst wenn man diese probleme gelöst hat, frühestens dann ist eine extraterrestrische kolonie denkbar - und das betrifft teilweise übrigens auch eine mondkolonie.

Na, dann ist ja gut, das man in den nächsten 10 Jahren wieder zum Mond zurück will, Dort auch ein sogenanntes ,,Moonvillage" bauen will und damit all die Probleme erforscht und löst.

https://www.deutschlandfunk.de/europas-plaene-fuer-den-mond-das-moon-village.732.de.html?dram:article_id=464733

Was auf dem Mond mit doppelt so hoher Strahlendosis (weil er ja näher an der Sonne ist), geringerer Gravitation und Null statt wenigstens etwas Atmosphäre klappt, klappt erst recht auf dem Mars.

Probleme sind dazu da, um gelöst zu werden, und nicht dazu, darauf ewig herumzureiten.

wissen ist ohnmacht schrieb am 04.01.2021 17:41:

schon die reise zum mars ist für einen humanoiden organismus ein ultimativer stresstest, denn wenn die zukünftigen marsianer eines tages mal dort ankommen, dann haben sie bereits monatelange verstahlung in den knochen und eingeweiden.

Gennadi Iwanowitsch Padalka verbrachte insgesamt 878 Tage im Weltraum und lebt.
Außerdem kennen wir inzwischen das Geheimnis der Bleiabschirmung. Schwer aber effektiv.

naja und weil der mars nur eine ziemlich dünne atmosphäre hat, geht das problem mit der verstrahlung dort leider immer weiter.

Ein bis zwei Meter Marsgeröll über dem Habitat lösen das Problem und schützen zudem vor kleinen Meteroiten. Oder man baut die Basis gleich in eine Lavaröhre oder andere Höhle. Das Problem ist relativ leicht lösbar.

wenn man die reise zum mars irgendwie relativ unbeschadet überlebt hat, dann wird man sich nach ein paar monaten aufenthalt auf dem mars noch mehr strahlung einfangen. wie man anschliessend dann noch die rückreise überleben kann, das steht echt in den sternen.

Nein, die Strahlung ist nicht das Problem und von welcher Rückreise schreiben Sie hier? Es geht um Besiedlung.

es fehlen effektiv erfindungen wie künstliche schwerkraft, funktionierende schutzschilde und auch deflektoren.

Für eine Besiedlung brauchen Sie das alles nicht. Sie brauchen aber 3-D-Drucker, die aus Marssand Wohn- und Arbeitshabitate herstellen können, Sauerstoffgeneratoren und Kernkraft (bzw. irgendwann Fusion).

Aber wenn der Mars allmählich zu einer zweiten Erde wird (...)

das ist zwar theoretisch machbar, aber es wird tausende jahre dauern. quizfrage: wer kennt von euch einen genialen ansatz, wie man möglichst schnell aus gigantischen mengen co2 ganz normalen stickstoff gewinnen kann?

darüber hinaus könnte es zwar relativ einfach sein, dem mars eine neue atmosphäre zu verpassen - nur wie kann man dieses neue gemisch dort dauerhaft erhalten?

offenbar rotiert der marskern schon lange nicht mehr, auch die beiden monde sind viel zu klein um eine äquivalente funktion unseres erdmondes gewährleisten zu können.

der mars hat deswegen keinen gut funktionierenden abwehrschild, welcher ein ausreichendes magnetfeld erzeugen könnte, um den planeten vor der kosmischen strahlung zu schützen.

erst wenn man diese probleme gelöst hat, frühestens dann ist eine extraterrestrische kolonie denkbar - und das betrifft teilweise übrigens auch eine mondkolonie.

Für eine Kolonie muss man nicht auf die Lösung derzeit unlösbarer Ideen warten. Die kann man bereits mit den derzeit verfügbaren Technologien auf den Weg bringen. Man muss es nur wollen und es wird getan werden.

na immerhin eine antwort auf meinen beitrag, zum teil sogar konstruktiv.

was das mit den "deflektoren" betrifft: je schneller sich ein objekt im weltraum bewegt, desto gefährlicher die geschwindigkeit, mit der sich zwei solcher objekte aus versehen mal begegnen. siehe e=mc² und so.

du brauchst dir einfach nur mal ein interstellares raumschiff vorstellen, welches sich zum beispiel mit 10% lichtgeschwindigkeit bewegt. wenn so ein schiff dann mit einem anderen objekt kollidiert (beispielsweise ein staubkorn), dann willst du ohne deflektoren ganz sicher nicht an bord sein.

aktuell ist künstliche gravitation zwar theoretisch schon realisierbar, allerdings nur örtlich begrenzt, zum beispiel in einem exakt ausbalancierten und rotierenden ring um eine raumstation. jenseits eines solchen rings ändert sich die gravitation jedoch zwangsläufig.

ein raumschiff mit künstlicher schwerkraft muss also logischerweise ebenfalls so einen rotierenden ring haben, um etwas schwerkraft zu etablieren. naja, das ist offenbar schwieriger als man denkt, denn ansonsten würde es längst schon so praktiziert werden.

was das terraforming betrifft: betrachte doch bitte einfach mal die zusammensetzung der irdischen atmosphäre mit der vom mars und vergleiche die chemische zusammensetzung beider atmosphären. was fällt dir dann spontan auf?

sobald man signifikante wasservorkommen auf dem mars entdeckt und nutzen kann, dann ist sauerstoff nun wirklich kein problem mehr. das hauptproblem des mars ist jedoch der fehlende stickstoff.

naja, auch das fehlende magnetfeld ist echt heftig, denn eine veränderung der mars-atmosphäre hängt existenziell davon ab. ich habe keine ahnung, wie man den marskern wieder zum rotieren bringen kann, vermutlich müsste man dafür (irgendwie) einen mond im marsorbit bauen, der die rotation des marskerns wieder in schwung bringt.

meine vermutung:

ohne einen grösseren marsmond keine chance, den marskern wieder in rotation zu versetzen, um dann anschliessend eine neue atmosphäre nachhaltig etablieren zu können.

das ist anfangs des 21. jahrhunderts kaum realisierbar und das terraforming würde vermutlich nicht nur tausende oder zehntausende jahre dauern, sondern sehr sehr viel länger.

dennoch könnten wir eines tages mit der kolonisierung des mars rechnen, wenn auch unter nicht gerade besonders komfortablen umständen. das ist der preis, den schon unzählige entdecker (aka eroberer oder pioniere) bereits zahlen mussten, wenn sie neuland (scnr) entdecken oder sogar besiedeln wollten.

mir ist das alles schon ziemlich lange kristallklar - und deswegen würde ich lieber auch nur ein oneway-ticket zum mars buchen, auch wenn ich mir vorher schon dessen bewusst bin, dass es ein pures himmelfahrtskommando ohne rückkehr sein wird.

wasser ist tatsächlich ideal, um eine abschirmung gegen die kosmische strahlung zu erzeugen. nur leider wiegt 1 liter wasser etwa 1 kilogramm, und wieviel wasser würde man im endeffekt benötigen, um ein ganzes raumschiff (bzw raumstation) zu schützen?

sobald man den mars erreicht hat, dann könnte man das problem mit der kosmischen strahlung anfangs vermeiden, indem man die marskruste als schutzschild nutzt. nicht ohne grund besitzt elon musk eine firma, die sich auf tunnelbohrungen spezialisiert hat (siehe hyperloop bzw "the boring company").

du hast dich offenbar immerhin schon ein wenig mit der materie beschäftigt. gut und bitte weiter so!

blei wird in der raumfahrt eher nicht so gerne verwendet, zu schwer.

respekt an Gennadi Iwanowitsch Padalka, eine beachtliche leistung! nur leider ist er seit 2017 ausgeschieden und leider kennt man ihn hier bei uns im westen kaum.

Ich werde jetzt mal nur punkzuell auf einiges eingehen:

was das mit den "deflektoren" betrifft: je schneller sich ein objekt im weltraum bewegt, desto gefährlicher die geschwindigkeit, mit der sich zwei solcher objekte aus versehen mal begegnen. siehe e=mc² und so.

du brauchst dir einfach nur mal ein interstellares raumschiff vorstellen, welches sich zum beispiel mit 10% lichtgeschwindigkeit bewegt. wenn so ein schiff dann mit einem anderen objekt kollidiert (beispielsweise ein staubkorn), dann willst du ohne deflektoren ganz sicher nicht an bord sein.

Einfachste Lösung wäre ein ,,Whipple shield" wie bei der ISS, nur mit mehr Schichten und größeren Abstand. Siehe dazu:
https://de.wikipedia.org/wiki/Whipple-Schild

Etwas ähnliches hat man in dieser vierteiligen Dokureihe angesprochen, im zweiten teil:
https://www.youtube.com/watch?v=p5lwAmUUjxI

Ab etwa 37 Minuten wird das Problem und die Problemlösung beschrieben.

Zusätzlich halte ich es auch für möglich, selbst abdichtende Stoffe zu verwenden, welche durch eine chemische Reaktion ihr Volumen vergrößern und damit ein Loch gleich abdichten. So wie hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Selbstdichtender_Treibstofftank
Auch wird für das Militär bereits eine Magnetfluide Panzerung erforscht, also so etwas:
https://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_Armor

Des weiteren könnte ich mir für spätere Raumfahrzeuge eine Art Strahlenden Schutzschild vorstellen, bei dem in Flugrichtung Mikrowellenstrahlung emittiert und damit kleinkörper massiv erhitzt und schließlich zerstört würden, je näher das Raumfahrzeug den Kleinkörper kommt.
Zumal diese erhitzten Körper im Wärmebild auffallen würden und andere Maßnahmen ergriffen werden könnten.

ein raumschiff mit künstlicher schwerkraft muss also logischerweise ebenfalls so einen rotierenden ring haben, um etwas schwerkraft zu etablieren. naja, das ist offenbar schwieriger als man denkt, denn ansonsten würde es längst schon so praktiziert werden.

Man hatte bisher auch nicht den Bedarf für ein Raumfahrzeug, welches entsprechend lange unterwegs wäre um damit ein solches System zu rechtfertigen.
Warum man dies bei Raumstationen nicht getestet hat, weiß der Geier - vielleicht sah man Probleme bei der Ausrichtung der Solarpanele einerseits und für Andockmanöver andererseits, wenn so eine Raumstation rotiert.

was das terraforming betrifft: betrachte doch bitte einfach mal die zusammensetzung der irdischen atmosphäre mit der vom mars und vergleiche die chemische zusammensetzung beider atmosphären. was fällt dir dann spontan auf?

sobald man signifikante wasservorkommen auf dem mars entdeckt und nutzen kann, dann ist sauerstoff nun wirklich kein problem mehr. das hauptproblem des mars ist jedoch der fehlende stickstoff.

Das mit dem Stickstoff musst du erst mal erklären, warum man den bräuchte.

naja, auch das fehlende magnetfeld ist echt heftig, denn eine veränderung der mars-atmosphäre hängt existenziell davon ab. ich habe keine ahnung, wie man den marskern wieder zum rotieren bringen kann, vermutlich müsste man dafür (irgendwie) einen mond im marsorbit bauen, der die rotation des marskerns wieder in schwung bringt.

Nein, man muss das innere des Mars ,,durchkneten" um in soweit zu erhitzen, das der wieder flüssig wird.
Das wäre was für das über- über- (etc.) nächste Level der Raumfahrt, nämlich den Mars Richtung Jupiter ,,schleudern", gegen einen der inneren Monde eintauschen und so von Jupiter den Marskern durchkneten zu lassen.

Einfacher wäre es wohl, einen Asteroiden seitlich auf die Venus knallen zu lassen, um die Rotation zu beschleunigen (der Kern ist groß genug und wohl auch heiß genug, aber es fehlt ein ausreichender Dynamoeffekt per schnellerer Rotation, um ein starkes Magnetfeld zu erzeugen), und einen tausende Kilometer großen Lichtschild in einen Lagrangepunkt zwischen Venus und Sonne zu platzieren, damit die Infrarotstrahlung auf die Venus gemindert wird. Sobald es schattiger wird, gehen die Temperaturen ziemlich schnell abwärts, weil nun deutlich mehr Wärme abgegeben als aufgenommen wird. Innerhalb weniger Jahre könnte die Temperatur auf unter 100 Grad Celsius abfallen, und alle möglichen Chemischen Verbindungen würden kondensieren und als Regen zu Boden gehen. Danach schmeißt man noch einige große Kometen auf die Venus, und der Staub beschleunigt nicht nur die Abkühlung, sondern der entstehende Wasserdampf reichert sich an und regnet herab, bildet Seen.
Dann noch einen Mond von einem Gasriesen mopsen (am ehesten Io, der ist schon so durchgeknetet, das dort nichts mehr in Sonnennähe schmelzen und verdampfen würde) und nach innen bringen, um den als Mond um die Venus kreisen zu lassen.

Ansonsten aber bleibt in diesen Jahrhundert nur das erbauen großer Raumstationen, um Lebenswerten Lebensraum außerhalb der Erde zu schaffen.

wow, eine ziemlich umfangreiche und durchaus interessante antwort - sowas erlebt man leider echt selten hier.

das mit dem

Whipple-Schild, erfunden von Fred Whipple,[1] ist eine Art von Hochgeschwindigkeitseinschlagschild, der verwendet wird, um bemannte und unbemannte Raumfahrzeuge vor Kollisionen mit Mikrometeoriten und Weltraummüll zu schützen, deren Geschwindigkeit im Allgemeinen zwischen 3 und 18 km/s liegt

ist schon ein guter ansatz, aber ich sprach ja von einem zehntel lichtgeschwindigkeit. so ein whippleshild müsste dann logischerweise sehr viel stärker sein und würde andere schutzsysteme dann wunderbar ergänzen.

auch das mit den selbstdichtenden materialien ist in der raumfahrt enorm nützlich und wichtig, nicht nur bei den raumanzügen. darüber hinaus sollte man schnellstmöglich vakuumfähige bots konstruieren, die jegliche denkbaren defekte möglichst autonom reparieren können.

maschinen arbeiten ohnehin viel schneller und präziser als ein mensch es jemals könnte.

das mit der mikrowellenstrahlung ist auch ein guter ansatz und prima ergänzung für einen deflektor, weil sobald die geschwindigkeit extrem steigt, dann wird man hoffentlich mehrere systeme so effektiv wie möglich kombinieren.

mit etwas glück (und ein wenig nachhilfe) könnte sich vor so einem raumschiff ja tatsächlich so eine art schutzschild bilden, um bei extremen geschwindigkeiten diverse kosmische einschläge verhindern zu können.

vermutlich sollte man lieber so ziemlich alles an bord haben, was man für interstellare reisen dringend benötigt. ein extrem starker laser könnte sicher auch nicht schaden...

ein anderes thema sind dann stationen und kolonien.

warum die iss immer noch keinen ring hat, das ist mir auch ein rätsel. auch warum man nicht hin und wieder mal sämtliche module kurz entlüftet, das verstehe ich irgendwie nicht. technisch sollte sowas doch simpel zu bewerkstelligen sein, nicht wahr?

das mit dem stickstoff ist einfach erklärt: bitte einfach mal bei wiki erde und mars eingeben und die chemischen zusammensetzungen der beiden atmosphären vergleichen.

naja, einen ganzen planeten zu verschieben, das ist kaum zu bewerkstelligen. ich bin davon überzeugt, dass man einen der beiden marsmonde vergleichsweise schneller und einfacher vergrössern kann, damit er dann mit seiner gravitation den job erfüllt, den hierzulande dieser mond hat.

es liegt ja zum glück ziemlich viel geröll in der unmittelbaren nähe rum ^^

Das mit dem rotierenden Raumstation wurde bisher aus verschiedenen Gründen nicht gemacht.

- fehlende Transportkapazität (viel mehr Masse als ISS)
- keine Null-Gravitation Experimente möglich
- Kosten
- Und wenn der Ring zu klein ist - Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Fuss und Kopf könnte möglicherweise zur Desorientierung führen.

Könnte sich mit Spacex aber jetzt ändern.

Hier ist die genaue Antwort

https://www.quora.com/Why-doesnt-the-International-Space-Station-have-a-rotating-element-to-produce-artificial-gravity-for-its-occupants

https://www.leifiphysik.de/mechanik/kreisbewegung/ausblick/kuenstliche-gravitation

wissen ist ohnmacht schrieb am 04.01.2021 19:42:

mir ist das alles schon ziemlich lange kristallklar - und deswegen würde ich lieber auch nur ein oneway-ticket zum mars buchen, auch wenn ich mir vorher schon dessen bewusst bin, dass es ein pures himmelfahrtskommando ohne rückkehr sein wird.

Erstmal vielen Dank für Deinen lesenswerten Beitrag. Aber, da Du weiter unten ja auch Elon Musks Boring Company erwähnt hast, eine Anmerkung dazu: Soweit ich mich erinnere setzt SpaceX auf Methan als Raketentreibstoff, denn das ist relativ leicht überall im Sonnensystem herzustellen.

Einer der Gründe dafür war aber auch, dass Musk auch ganz klar eine Rückreise vom Mars zur Erde möglich machen will. Soweit ich mich erinnere, meinte er, die Bereitschaft von Menschen zum Mars zu fliegen dürfte wesentlich höher sein, wenn sie wissen, dass sie auch wieder zurück kommen können.

Also, ein Himmelfahrtskommando ohne Rückkehr muss das nicht unbedingt sein, auch wenn Du mit der kosmischen Strahlung sicher Recht hast. So ein paar Monate hin und zurück wären schon allein durch Schwerelosigkeit, aber auch die Strahlung nicht unbedingt für die Gesundheit förderlich.

Aber womöglich wären die Typen, die mit einem ein One-Way-Ticket bereit wären, zum Mars zu fliegen, auch nicht unbedingt die Leute, die man für solche Missionen haben möchte.

Ich würde meinen, wenn man da nur Leute hinschickt, die "nichts zu verlieren" haben, dann können die auch schnell mal meutern oder eben sagen "Mir doch egal!"

Respektvolle Grüße
codive