Att terraforma en planet kostar otroliga mängder energi. Jag började räkna på hur mycket, i samband med en annan tråd här för något år sedan - och det krävs kolossalt mycket...GnomviD said:
Att det tar tid, är därför delvis en "lösning" på den massiva energikostnaden - att låta det ta tid, gör att det förbrukar mindre i taget. Men det blir också andra problem på det sättet - det kommer att ta ännu längre tid i den mån det finns faktorer som motverkar terraformningen. (T.ex. får skapad atmosfär att avdunsta, vatten att reagera och/eller avdunsta osv.)
Både Mars och Venus har sådana problem. (Särskilt Venus, mer nedan.)
Det innebär inte att det är omöjligt, men det är praktiskt sett - särskilt i hård SF-miljö - överdjävla dyrt och det måste då rimligen finnas andra skäl än ekonomisk exploatering för att terraformning ska framstå som rimligt.
Första steget torde vara någon variant av att bombadera planeten med genmodifierade aeroba bakterier, i syfte att få dem att producera syre - av vad som nu finns till hands. (Därav genmodifieringen...) På Venus finns gott om "arbetsmaterial" i atmosfären (dvs. det finns en atmosfär), men Mars kräver att man bryter ned bergarter för att frigöra gaser, eftersom den ursprungliga atmosfären i stort har dissiperat. Det kräver mer energi i processen (och det är svårare att lösa med fotosyntes på Mars...)
Problemet med Venus är att den planeten har en bra underlig rotation. Den roterar runt sin axel "medsols" - dvs. solen ser från planetens yta ut att gå upp i väster och ned i öster - och väldigt långsamt. Den bromsar dessutom in, märkbart. (Rotationen har avtagit 6,5 minuter, mellan NASAs Magellans och ESAs Venus Explorer, dvs. på 16 år, enligt ESA.GnomviD said:
Om förklaringen endast är den som anges, att atmosfärens bromsande effekt är så stor beroende på dess densitet, så kommer det ju att minska med terraformningen, men om det finns andra effekter inblandade (t.ex. en gravitationsstyrd "tidvatten"-effekt med solen) så kommer inbromsningen att fortsätta.
Redan nu är ett dygn på Venus ett halvt år långt!
Kollar du t.ex. på Wikipedia upp hur långt ett år dvs. omloppstiden runt solen, är för Venus, är svaret 224,6 "jorddagar". Ett rotationsdygn är 243 jorddagar, alltså nominellt längre än året! Men man måste ta med den "bakvända" rotationen, som gör att det under ett Venusår hinner förflyta 1,92 alltså nästan två, Venusdagar...
Det betyder att det inte alls är så lätt att skapa en fungerande miljö (för flora och fauna från jorden) på Venus, ens hur mycket vi terraformar.
Dygnen är så långa att det skulle störa våra växters cykler rejält - men vi får anta att det går att lösa. Det svåra är att vi idag inte riktigt vet hur det där styrs - eller snarae, det "styrs" inte alls av våra växter, men de är anpassade till lagom långa cyklar av ljus och mörker, beroende på deras utformning. (Vad vi förmodligen måste göra är att bara plantera massor av växter och korsa dem som inte dör till de långsamt anpassar antalet klyvöppningar, tjocklek på xylem med mera, till förhållandena...)
Alltnog, även med en fungerande atmosfär, kommer Venus på grund av rotationen dels att ha väldigt skumma klimatzoner och dels saknar planeten magnetfält. (Allt tyder på att Venus, precis som jorden, har en "flytande" järnkärna - men rotationen är förmodligen för långsam för att skapa ett ordentligt magnetfält.) Det betyder att du kommer att få effekter som t.ex. åskväder på en klar himmel, dagtid (när atmosfären blir fylld med laddade partiklar).
Det betyder också att infallande strålning sannolikt kommer att bli ett problem för människor och djur (extremt hög cancerrisk) och att all elektrisk apparatur måste avskärmas ordentligt.
Måns said:
Nja, vi klarar oss förvånansvärt bra - kroppen anpassar sig och ökar eller minskar densiteten i skelettet, hjärtat ökar eller minskar sin muskelvolym osv. Men omställningen tar tid.GnomviD said:
Därför är det, så klart, lättare att ställa om sig "nedåt", till lägre gravitation. Kosmonauter som varit uppe på bl.a. Mir under lång tid, hade förlorat så mycket muskelstyrka att de inte kunde gå eller stå, när de landade. (Om de stod upp svimmade de pga blodtrycksfall, och deras muskler kunde slitas sönder av att försöka ta ett steg på egen hand - och hade de ramlat från stående, hade de drabbats av multipla frakturer...) Men anpassningen tillbaka gick bra - det tog bara tid att träna upp igen.
Vi kan alltså räkna med att det i huvudsak inte är något problem, om man inte rör sig från ytterst låg gravitation till hög på en kort tid. Att vara i en låggravitationsmiljö kort tid (några dagar, upp till någon månad) medför inga större problem. Längre än så kan delvis kompenseras med träning (som man gör på ISS idag t.ex.) men riktigt långa resor eller permanent boende, gör kroppen anpassad till vilken gravitation som nu gäller.
För permanentboende på rymdstationer, är dock en roterande torus-konstruktion tänkt att motverka gravitationsproblemen. Det är ett väldigt enkelt sätt, så det är väl rätt sannolikt att den lösningen kommer i bruk vad det lider. (Det kräver hållfastare konstruktioner än någon mänsklig skapelse i rymden hittills haft, men det förutsätter vi ju ändå...)
På rymdskepp kan man som sagt ha roterande delar, delvis kompletterat med träningsanläggningar osv.
För en långresa, kan man tänka sig att rymdskeppet är byggt så att det kan rotera runt sin axel i lagom fart för att skapa en artificiell gravitation (med "utåt" som "nedåt" alltså.) Men denna rörelse kommer, om inte rymdskeppet är rätt stort, att behöva vara ganska snabb för att uppnå en effektiv gravitation (man behöver så klart inte ha 1G, men kan kanske nöja sig md 0,6G eller så, och sen öka eller minska för att anpassa sig på sluttampen...) Men det kommer att ge vissa korioliskrafter i skeppet. (Ihållande "vind" i korridorer som går "omkretsvis", rörelser i vätsketankar osv.)
Det kan definitivt vara ett problem för gaser under tryck mm. så att tänka sig raketmotorer med dagens drivmedel, skulle kunna vara direkt farligt. (Ingen direkt fara i själva tankarna, men att ha en massa konstiga strömmar i gaserna när de ska blandas i samband med förbränning är helt otänkbart. Raketer har exploderat för mindre...)
Det samma gäller i stort sett atmosfäriskt tryck, men inom en begränsad räckvidd. (Man kan jämföra med hur det är för människor som bor på höga höjder, eller att vistas där under perioder.) Om tryckförändringarna dock är avsevärda, så får man en del problem liknande dekompression efter dykning, när man ställer om. Och det kan vara betydligt allvarligare än skillnader i gravitation.
Nja, produktion av näringsväxter kräver faktiskt ganska lite utrymme - eller ja, det beror på vad man menar förstås.GnomviD said:
Det har ju inte funnits plats alls i nuvarande kapslar eller rymdstationer, men det hade varit tänkbart att förse ISS med ett par moduler för att odla näringsväxter. Det fanns faktiskt med i inledande diskussioner! Det ströks främst av flera andra problem - och av ekonomiska skäl. Från en del experiment på jorden (inte minst "Biosphere 2") så vet vi att vi inte riktigt har fullständig koll på vilka faktorer som krävs för att skapa ett fungerande, isolerat ekosystem. (Bio2 fick ändras flera ggr. bl.a. på grund av ökande koldioxid i början.) Men vi får väl anta att detta har lösts, till dess vi börjar med rymdresande.
Givet att vi då inte behöver göra några väldigt skumma antaganden, är det förhållandevis enkelt - men arbetskrävande - att räkna på hur mycket volym som krävs för att skapa ett något så när fungerande ekosystem för ett rymdskepp. Vi vet t.ex. att en människa behöver mellan 80 och 100 kg föda per månad och det kan vi räkna om till en volym som krävs för att odla detta (givet en viss fördelning mellan olika växtslag) och den volymen behöver vi sedan multiplicera med ca. 2,2 för att kunna hålla en kontinuerlig produktion/skörd.
Grejen är att vi behöver ha med oss en massa extra vatten, och koldioxidkällor vid sidan om den mängd besättningen andas ut, för att få växtodlingen att fungera. Och det kommer att dra en försvarlig mängd energi för belysning, bevattning, rening med mera - så återigen är det stora och stabilt byggda farkoster vi pratar om...
Vi kan tänka oss köttproduktion också, men artificiellt. Det främsta skälet till det, är att spara plats. Det kommer sannolikt att vara betydligt enklare att ha med tankar för att odla kött som källa till protein, vissa aminosyror, vitamin B i olika former och liknande än att odla många fler sorters växter för att täcka in det som går. (Bland annat de essentiella aminosyror som en del människor inte kan bilda själva, som finns i kött, kan annars bli ett problem...)
Möjligen kan vi dock via genmodifiering berika växter med det mesta av detta, så att vi kan klara oss med olika sorters "super-broccoli" och "kött-avokados", snarare än 57 olika sorters växter... (Vilket förmodligen hade krävt mer utrymme än de antaganden jag gjorde ovan..)
