Terraforming (Mars)

Wie sieht es eigentlich mit der Machbarkeit riesiger, halbkugelförmiger Kuppeln aus?
Dadurch könnte man die Problematik, dass der Mars keine Atmosphäre langfristig halten kann, umgehen und könnte Wasser und Atmosphärengase gezielt und punktuell einsetzten, statt sie über den gesamten Planeten zu verteilen. Allerdings müssten solche Kuppeln enorm sein, da es aus psychologischer Sicht wohl nicht allzu toll ist, wenn man überall an die Künstlichkeit der Umgebung erinnert wird. Die Frage ist nur, was ist technisch möglich? Ich schätze, man kann einen Gutteil der Last ausgleichen, indem man, wie bei einer Hüpfburg, mittels eines größeren Innendrucks die Kuppel in Form hält. Allerdings wird das wohl nicht reichen. Gibt es Schätzungen, wie groß man eine solche Kuppel auf dem Mars bauen könnte?
P.S.: Ich möchte hier noch auf ein ähnliches Gedankenspiel verweisen, das das mal so ähnlich durchrechnet: =9&cHash=3e5d12091a]http://www.drg-gss.org/typo3/html/index.php?id=74&CSS=0&tx_kharticlepages_pi1[page]=9&cHash=3e5d12091a

Wie sieht es eigentlich mit der Machbarkeit riesiger, halbkugelförmiger Kuppeln aus?
Dadurch könnte man die Problematik, dass der Mars keine Atmosphäre langfristig halten kann, umgehen und könnte Wasser und Atmosphärengase gezielt und punktuell einsetzten, statt sie über den gesamten Planeten zu verteilen. Allerdings müssten solche Kuppeln enorm sein, da es aus psychologischer Sicht wohl nicht allzu toll ist, wenn man überall an die Künstlichkeit der Umgebung erinnert wird. Die Frage ist nur, was ist technisch möglich? Ich schätze, man kann einen Gutteil der Last ausgleichen, indem man, wie bei einer Hüpfburg, mittels eines größeren Innendrucks die Kuppel in Form hält. Allerdings wird das wohl nicht reichen. Gibt es Schätzungen, wie groß man eine solche Kuppel auf dem Mars bauen könnte?

Wenn die Luft dicht genug sein soll, daß ein Mensch darin atmen kann, sind die Druckkräfte enorm. Ich hatte gerade ausgerechnet, daß bei Luftdruck wie auf der Erde in Meereshöhe eine Kuppel aus Beton 10m dick sein müßte, damit der Druck sie nicht hochhebt. Entsprechende Zugkräfte müßte so eine Kuppel aufnehmen können, wenn sie leichter ist. Da kommen bei großen Flächen enorme Kräfte zusammen.

Für große Flächen kämen wohl nur weit untermartische Höhlen in Frage.

Haben wir als Spezies eine andre Wahl als alles im Sonnensystem zu nutzen ?
Wenn/Falls man jeh einen Antrieb entwickelt der uns das reisen zu anderen Systemen erlaubt, dann kann man sich über  "erhalt" Gedanken machen. (Meine Meinung)

1. Alles uns bekannte Leben ist an die Erde gebunden.
2. Wir sind die einzige "Inteligente" Spezies in diesem System.

Das Risiko das all das zerstört wird ist nicht gerade gering.
Der Mensch muß sich und anderes Leben im Sonnensystem verteilen, um eben dieses Risiko zu verringern.

Mal eine wirklich exotische Idee.

Das Hauptproblem für Menschen ist doch die Sauerstoffversorgung. Um auf der Oberfläche unter Marsdruck zu existieren, würde es doch genügen, den Körperdruck so weit zu erhöhen, daß das Wasser im Körper nicht kocht. Das könnte man mit einem eng sitzenden Stretchbody hinkriegen. Und eine dünne Plastikblase um den Kopf, um die Augen zu schützen. Man müßte vorher nur den Stickstoff aus dem Blut kriegen, damit der nicht austritt. Man könnte dann so lange leben, bis der im Hämoglobin gebundene Sauerstoff verbraucht ist, das ist leider nicht lange.

Wenn man dann aber noch einen Bypass einoperiert, der das Blut am Lungenkreislauf vorbei in eine Maschine leitet, die das Hämoglobin wieder auflädt, könnte man recht bequem auf der Oberfläche arbeiten. Ich sehe da noch ein paar Probleme mit im Körperwasser gelösten Gasen aber vielleicht sind die lösbar.

Das wäre dann Marsforming des menschlichen Körpers.

Das Konzept der Counter Pressure Suits ist mir bekannt. Meine Idee würde aber ein paar Stufen weitergehen.

Mal eine wirklich exotische Idee.

Das Hauptproblem für Menschen ist doch die Sauerstoffversorgung. Um auf der Oberfläche unter Marsdruck zu existieren, würde es doch genügen, den Körperdruck so weit zu erhöhen, daß das Wasser im Körper nicht kocht. Das könnte man mit einem eng sitzenden Stretchbody hinkriegen. Und eine dünne Plastikblase um den Kopf, um die Augen zu schützen. Man müßte vorher nur den Stickstoff aus dem Blut kriegen, damit der nicht austritt. Man könnte dann so lange leben, bis der im Hämoglobin gebundene Sauerstoff verbraucht ist, das ist leider nicht lange.

Wenn man dann aber noch einen Bypass einoperiert, der das Blut am Lungenkreislauf vorbei in eine Maschine leitet, die das Hämoglobin wieder auflädt, könnte man recht bequem auf der Oberfläche arbeiten. Ich sehe da noch ein paar Probleme mit im Körperwasser gelösten Gasen aber vielleicht sind die lösbar.

Das wäre dann Marsforming des menschlichen Körpers.

Das Konzept der Counter Pressure Suits ist mir bekannt. Meine Idee würde aber ein paar Stufen weitergehen.

Ob das nur mit Operationen möglich ist? Ich fürchte nicht.
Also, mir geht jegliche Art der Modifizierung menschlichen Erbguts zu weit.
Und ich bin durchaus nicht generell gegen Gentechnik, ich finde es im Gegenteil sogar recht nützlich, wenn man Pflanzen z.B. genetisch stärker schädlingsresistent macht. Aber das hört an dem Punkt auf, wo es darum geht, höheres Leben zu modifizieren, wie Säugetiere.
Nicht nur, dass es grausame Experimente am Menschen erfordern würde, um die nötigen Gen-Sequenzen zu testen (Immerhin besteht die Gefahr von ungewollten Mutationen, die den modifizierten Menschen ein qualvolles Leben bereiten und zudem bleibt bei einem solchen Vorhaben keine andere Möglichkeit als hochriskante Experimente am Meenschen. Das wird keiner, ich eingeschlossen, erlaben), es wäre auch Betrug an der Evolution. Ferner müsste man erstmal die nötigen DNA-Stränge entwickeln bzw. finden, die es Menschen ermöglichen, mit einem geringeren Druck klarzukommen. Und dann bestünde immer noch das Problem, diese Sequenzen einzubauen. Da hielte ich es sogar für einfacher, eine künstliche Umwelt zu erschaffen, als einen so tiefgreifenden ins menschliche Genom.
Und selbst wenn es möglich wäre: wären das dann überhaupt noch Menschen? Wollen wir den Mars wirklich um den Preis unserer eigenen Identität besiedeln?

Also, mir geht jegliche Art der Modifizierung menschlichen Erbguts zu weit.

Ich habe aber von einer Operation gesprochen, nicht von genetischer Manipulation.

Aber generell gesprochen, es gibt durchaus gentechnische Behandlungsmethoden von Krankheiten, die ich akzeptabel finden würde. Menschen genetisch an extreme Umweltbedingungen anpassen wäre aber was anderes. Ich denke, das will ich auch nicht.

Zitat von: TWiX am 20. Januar 2014, 18:18:20

Also, mir geht jegliche Art der Modifizierung menschlichen Erbguts zu weit.

Ich habe aber von einer Operation gesprochen, nicht von genetischer Manipulation.

Aber generell gesprochen, es gibt durchaus gentechnische Behandlungsmethoden von Krankheiten, die ich akzeptabel finden würde. Menschen genetisch an extreme Umweltbedingungen anpassen wäre aber was anderes. Ich denke, das will ich auch nicht.

Schon, aber man müsste das Problem ja dauerhaft lösen, gerade beim Blick auf nachfolgende Generationen. Und das geht dann doch nur genetisch, oder?
Und ich glaube, dass sich das ganze als zu aufwändig gestalten würde, als dass es sich operativ lösen ließe. Nicht nur, dass man den Körper an einen massiv niedrigeren Druck anpassen müsste, man müsste auch was in Richtung Kälteverträglichkeit machen, sonst wird das nix.
Und selbst wenn es ginge, hielte ich es für besser, wenn man in dem Falle einfach sich auf unterirdische Siedlungen beschränkt und für den Rest nimmt man dann halt Druckanzüge

Und ich glaube, dass sich das ganze als zu aufwändig gestalten würde, als dass es sich operativ lösen ließe. Nicht nur, dass man den Körper an einen massiv niedrigeren Druck anpassen müsste, man müsste auch was in Richtung Kälteverträglichkeit machen, sonst wird das nix.

Wie gesagt, der Körper kann schon unter fast-Vakuum existieren, solange der Druck ausreicht, um das Wasser am kochen zu hindern. Ausnahme sind Gase, die in der Körperflüssigkeit gelöst sind und ausperlen könnten, wie Taucherkrankheit. Keine Ahnung, ob es dafür eine Lösung gäbe. Kälte würde ich gar nicht als das ganz große Problem ansehen. Das fast-Vakuum führt wenig Wärme ab. Da sind selbst minus 80°C nicht so schlimm wie -20°C hier bei uns, würde ich annehmen. Der Stretch-Anzug würde auch isolieren.

Und selbst wenn es ginge, hielte ich es für besser, wenn man in dem Falle einfach sich auf unterirdische Siedlungen beschränkt und für den Rest nimmt man dann halt Druckanzüge

Mir ging es nur darum, bequemer als im Druckanzug draußen arbeiten zu können. Ja, es würde sich wohl nicht lohnen, selbst wenn es geht. Außer vielleicht für ein paar Leute die draußen komplizierte Arbeiten machen müßten, wie Wartungsarbeiten an technischen Einrichtungen. Aber wahrscheinlich wären die gelösten Gase ein Problem und es geht sowieso nicht. Dann müssen es eben doch die Counterpressure-Suits sein. Immer noch deutlich besser als volle Raumanzüge.

Zitat

Der Mars wird noch früh genug durch den Menschen biologisch verseucht werden (falls nicht schon geschehen). Das muss man nicht noch Forcieren.

Zitat

Bis auf das Material was die Menschheit von der Erde weg zu andern Orten schickt, bleibt alles Material auf der Erde.

Bis auf die 30 kg Wasserstoff die in der Sekunde ins Weltall entfleuchen, dazu ein paar Gramm Helium. Sauerstoff und Stickstoff auch.

Nun da stellt sich mir aber die Frage ob man da auch den "Zulauf" z.B. vom Sonnenwind und anderes, mit eingerechnet hat.
Ich denke das mit den 30kg/s stimmt vielleicht zu manschen Zeiten, aber nicht dauerhaft, ansonsten wäre unser Planet wohl eher eine große Wüste.
Hierzu mal da: http://de.wikipedia.org/wiki/Herkunft_des_irdischen_Wassers
anschauen. Ich könnte mir aber auch noch was anderes vorstellen und zwar das der Jupiter zusammen mit dem Saturn vielleicht, durch Schwerkrafteinflüsse die Erde langsam auf eine höhere und exzentrischere Umlaufbahn hieft und zwar solange bis die Erde dadurch zu weit aus einer Resonanze zu den beiden rausläuft und danach wieder abgebremst wird und langsam wieder näher zu Sonne wundert. Das wäre dann so was ähnliches wie bei einem Geisir.
Ist die Erde dann weiter drausen, gibt es eine Eiszeit in der die Temperatur stark singt, der Strahlungsdruck durch die Sonne abnimmt und in folge viel weniger Wasserstoff entweichen kann. Vielleicht beibt ja dann vom Sonnenwind (fast alles Wasserstoff), viel in der kühlen Lufthülle hängen.
Ausserdem denke ich das die Erde wohl in Summe kaum viel Wasserstoff verliert, weil es bei den 30kg/s vor 1 Milliarde Jahren sehr sehr viel mehr an Wasser gegeben haben muss. es würde mich in dem Fall nicht wundern wenn in dem Fall so sein müsste das es kaum oder garkein Festland gegeben hätte. 

Bis auf die 30 kg Wasserstoff die in der Sekunde ins Weltall entfleuchen, dazu ein paar Gramm Helium. Sauerstoff und Stickstoff auch.

Aktuelle Internetquellen beziffern den jährlichen Verlust an Wasserstoff auf ca. 90 000 - 100 000 Tonnen pro Jahr. Die 30kg/s entsprächen meiner Berechnung nach der neunfachen Menge, können also nicht für die heutige Zeit stimmen. Gibt es dazu eventuell eine Quelle?

Das Hauptproblem für Menschen ist doch die Sauerstoffversorgung. Um auf der Oberfläche unter Marsdruck zu existieren, würde es doch genügen, den Körperdruck so weit zu erhöhen, daß das Wasser im Körper nicht kocht.

Nachdem ich bereits an verschiedensten Stellen auf dieses gängige Missverständnis hingewiesen habe... :

...but the symptoms are not nearly as graphic as commonly depicted in media and popular culture. The reduction in pressure lowers the temperature at which blood and other body fluids boil, but the elastic pressure of blood vessels ensures that this boiling point remains above the internal body temperature of 37 °C.

Weitere (seriöse) Quelle: http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/970603.html

Unser Körper ist ein Countermeasure Suit für das Blut!!

Ich hatte gerade ausgerechnet, daß bei Luftdruck wie auf der Erde in Meereshöhe eine Kuppel aus Beton 10m dick sein müßte, damit der Druck sie nicht hochhebt.

Für Beton (Eigenfestigkeit) gilt das mit den 10m wie gesagt nicht, sondern nur für loses Gestein/Geröll....
Selbst für den Mond (noch geringerer Druck) geht man bei Inflatable-Modulen (ok, die sind reissfester) nur von Dicken bis 30cm aus. Zubrin hat in "Case for Mars" ebenfalls nur eine <50cm dicke gemauerte Steinwand berechnet, auf der <5m Meter loses Geröll liegen muss, um den Innendruck abzufangen (genaue Daten müsste ich erst nachlesen).

Für Beton (Eigenfestigkeit) gilt das mit den 10m wie gesagt nicht, sondern nur für loses Gestein/Geröll....
Selbst für den Mond (noch geringerer Druck) geht man bei Inflatable-Modulen (ok, die sind reissfester) nur von Dicken bis 30cm aus. Zubrin hat in "Case for Mars" ebenfalls nur eine <50cm dicke gemauerte Steinwand berechnet, auf der <5m Meter loses Geröll liegen muss, um den Innendruck abzufangen (genaue Daten müsste ich erst nachlesen).

Der Ausgangspunkt dieser Diskussion war eine Kuppel, die auf einem Fundament sitzt. Und deren Gewicht wird vom Luftdruck hochgehoben, wenn es weniger als 10m sind. Sobald die Kuppel in einem Fundament verankert ist und die Kräfte in den Boden ableitet, sieht es anders aus, das ist wahr. Mein Argument mit den 10 Metern war dafür gedacht, die wirkenden Kräfte vorstellbar zu machen. Nicht um zu sagen, die Kuppel muß in der Praxis 10m dick sein. Ich habe ja auch direkt dazu geschrieben, daß man in der Praxis das Konstruktionsmaterial eben doch auf Zug belastet, weil Gewicht alleine dazu ungeeignet ist wegen der großen benötigten Massen.

Was wäre eigentlich mit Werkstoffen wie Kevlar oder Kohlenstoffnanoröhren?
Man könnte in dem Fall die Fäden direkt auf Zugbelastung ausrichten und hätte ein sehr leistungsstarkes Material, das sich recht gut in die Form einpassen würde. Und das bei verhältnismäßig geringem Gewicht und (was ich für recht wichtig halte bei einer größeren Kuppel) einer hohen Reißfestigkeit. Zu der Ableitung der Kräfte in den Boden: je nach dem, wie aktiv der Mars im vulkanologischen Sinne ist, geeht das unterschiedlich gut, aber ich schätze, es müsste machbar sein, deutlich stärkere Fundamente zu errichten als auf der Erde
Ich hab mal etwas rumgerechnet: bei einer Halbkugel von 10 km Durchmesser und 5 km Höhe ergäbe sich ein Volumen von 261,799 Kubikkilometern oder 261.799.387.799,14 Kubikmeter. Luft wiegt auf Meereshöhe ca. 1,2kg pro m³, das wären demzufolge ein Gewicht von 314.159.265,35 Tonnen Luft innerhalb der Kuppel. Dieses Gewicht würde dann auf die Kuppelwand drücken, die eine Fläche von 157.079.632,67 Quadratmetern hätte. Auf jedem Quadratmeter Oberfläche würden dann ziemlich exakt 500kg lasten.

Bei einer 10km durchmessenden Kuppel ergäbe sich durch Luftdruck eine Zugkraft von 25000t pro laufenden Meter des Umfanges. Das müßte das Material aushalten und das müßte an Zugkraft von den Fundamenten abgefangen werden. Ich glaube nicht, daß man so eine Kuppel bauen könnte. Wenn, dann müßte man sehr viele Zugseile an der Kuppel anbringen und im Boden verankern, um die Kräfte zu verteilen. Sicherheitsfaktoren nicht vergessen. Das Ganze muß noch halten, wenn einzelne Verankerungen versagen, denn ein Bruch der Kuppel wäre katastrophal.

Bei kleineren Habitaten wäre es wohl einfacher, sie rund zu gestalten wie die Bigelow Habitate, als zu versuchen, sie im Boden zu verankern. Die untere Halbschale ist dabei auch nutzbares Volumen und die Masse dafür wäre nicht verschwendet. Im Boden müßten sie nur gegen Windkräfte verankert werden, das ist nicht viel.

Ich hab mal etwas rumgerechnet: bei einer Halbkugel von 10 km Durchmesser und 5 km Höhe ergäbe sich ein Volumen von 261,799 Kubikkilometern oder 261.799.387.799,14 Kubikmeter. Luft wiegt auf Meereshöhe ca. 1,2kg pro m³, das wären demzufolge ein Gewicht von 314.159.265,35 Tonnen Luft innerhalb der Kuppel. Dieses Gewicht würde dann auf die Kuppelwand drücken, die eine Fläche von 157.079.632,67 Quadratmetern hätte. Auf jedem Quadratmeter Oberfläche würden dann ziemlich exakt 500kg lasten.

Bitte nicht falsch verstehen, aber das ist schlicht falsch.
Luft ist physikalisch gesehen genauso ein Fluid wie Wasser. Also stelle man sich analog eine Kuppel voll Wasser vor. Die Gewichtskraft des Wassers geht fast ausschließlich in den Boden. Je tiefer ich mir diese Kuppel voll Wasser betrachte, umso mehr Kraft lasstet dann auch auf der Seitenwand. Je näher am Boden umso stärker müsste also eine Kuppel voller Wasser/Luft sein. An der obersten Stelle wirkt schließlich überhaupt kein Gewichtsdruck mehr auf die Außenwand.

Nicht umsonst wird die Kraft auf eine Fläche, die ein Fluid aufübt mit der Größe Druck gemessen...

Das Thema hat mich heute derart beschäftigt, dass ich nach Feierabend noch einmal das Buch "The Case for Mars" zur Hand genommen habe.
Darin steht zum Habitatbau (Halbkuppeln) auf dem Mars folgendes für eine Innenatmosphäre von 5Psi (ca. 345mbar - wie auf Skylab) zusammengefasst:

1. Fall: In einer 50 Meter Kuppel aus kevlarartigem Material (200 000 Psi "Reissfestigkeit) müsste bei 5 Psi die Wandstärke nur 1mm betragen (allerdings haben Bigelow-Module vom Typ BA330 auch Kevlar drin und trotzdem fast 50cm dicke Wandstärke.....dicht und thermisch isolierend sollte es halt auch sein), hätte immer noch die dreifache Sicherheit gegen den Atmosphärendruck von innen und würde nur 8 Tonnen wiegen. Würde man nur die Halbsphäre, also die Kuppel selbst bauen, müsste man gegen die Kraft von 6929 t nach oben (44t pro m²) erst einen Graben ausheben von 3m Breite und 10m Tiefe, in den man die Schürze vergräbt, die Kupelschürze auf die vollen drei Meter Breite legen und diesen Graben wieder auffüllen. Das 10x3m große Erdreich auf der Schürze um die 157m Umfang der Kupel herum würde den Druck nach oben auffangen. Das würde allerdings Erdarbeiten von ca. 18 800 t benötigen.

2. Fall: Analog zu Fall 2 einen Graben ausheben mit 1m Breite und 3m Tiefe, die Schürze einlegen und diese mit Ankern tief ins Erdreich treiben. Aushub hier wäre nur 1900t Marserde/sand.

Fall 1 und Fall 2 wären freilich bei Permafrostboden nicht so toll.........und wie sieht es bei so dünnen Modulen mit Strahlungsschutz aus?

3. Fall: Einen geschlossenen Behälter aus hochreißfestem Material nehmen, ähnlich der Biggelow-Module....dann gibt es keinen Zug/Druck nach oben.

Die meisten Pflanzen sollen wohl nicht mehr als 0,7Psi Druck benötigen (also nur ca. 48 mBar), um bei geeigneter Atmosphärenzusammensetzung zu wachsen. Das ist nur der sieben....ähm achtfache Atmosphärendruck des Mars und dürfte die Anforderungen an Gewächshäuser jeder Form um einiges weniger anspruchsvoll machen und Terraforming entgegen kommen.

1. Fall: In einer 50 Meter Kuppel aus kevlarartigem Material (200 000 Psi "Reissfestigkeit) müsste bei 5 Psi die Wandstärke nur 1mm betragen .................

2. Fall: Analog zu Fall 2 einen Graben ausheben mit 1m Breite und 3m Tiefe, die Schürze einlegen und diese mit Ankern tief ins Erdreich treiben. Aushub hier wäre nur 1900t Marserde/sand.

Fall 1 und Fall 2 wären freilich bei Permafrostboden nicht so toll.........und wie sieht es bei so dünnen Modulen mit Strahlungsschutz aus?

Module im Weltraum oder auf dem Mond müssen zum Beispiel Mikrometeoriten aushalten und extreme Temperaturschwankungen. Beides ist auf dem Mars viel besser. Die Atmosphäre ist ein besserer Schutz gegen Mikrometeoriten als das beste Bigelow-Modul. Auch Temperaturschwankungen werden reduziert. Für die Temperatur meine Lieblingsidee. Eine hauchdünne transparente Plastikblase, außen mit einem UV-Schutz und innen mit einer Infraraotsperre versehen, hätte auf dem Mars bei der dünnen Atmosphäre einen enormen Gewächshauseffekt und könnte eine Siedlung darunter weitgehend temperieren. Ein Habitat oder Gewächshaus wird trotzdem mehr als einen Millimeter brauchen aber keine Bigelow-Wand. Das Gewächshaus soll ja auch Licht durchlassen für die Pflanzen.

3. Fall: Einen geschlossenen Behälter aus hochreißfestem Material nehmen, ähnlich der Biggelow-Module....dann gibt es keinen Zug/Druck nach oben.

3. ist auch mir mit weitem Abstand am sympathischsten weil einfach und sicher.

Die meisten Pflanzen sollen wohl nicht mehr als 0,7Psi Druck benötigen (also nur ca. 48 mBar), um bei geeigneter Atmosphärenzusammensetzung zu wachsen. Das ist nur der sieben....ähm achtfache Atmosphärendruck des Mars und dürfte die Anforderungen an Gewächshäuser jeder Form um einiges weniger anspruchsvoll machen und Terraforming entgegen kommen.

48mBar scheinen mir aber zu niedrig. NASA-Forschungen haben bei 250mBar gutes Pflanzenwachstum ergeben.

http://aggie-horticulture.tamu.edu/faculty/davies/Davies-CSPP-NASATalk-2008-6C.pdf



Bei 100mBar zeigten die Pflanzen aber starke Anzeichen von Wassermangel trotz reichlich vorhandenem Wasser und sehr hoher Luftfeuchtigkeit. Man hofft aber, die Pflanzen anpassen zu können.

http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2004/25feb_greenhouses/

Irgendwo dazwischen wird man geeignete Werte finden. Mir persönlich wären 200mBar sympathisch, weil dann Menschen nur mit einer Sauerstoffmaske im Gewächshaus arbeiten könnten und kurzfristig sogar ohne.

Ich habe an einer anderen Stelle dazu schon mal was geschrieben, aber egal hier ist es wohl noch besser aufgehoben.
Meine Lösungsideeen:
1) Salz-Wasser-Folienkuppel
  .0: Platze suchen der möglichst tief liegen, damit ein möglicht hoher Umgebungsdruck herscht.
   
  .1: Eine Stelle auswählen wo es möglichst viel Wasser mit hohem Kochsalzanteil gibt.

  .2: Mit einem Kernreaktor, der Luft und dem Wasser mittels Synteseprozessen, Material für luftdichte, reisfeste Folien und trasparente (besser noch durchsichtige) Foilen herstellen.

  .3: Aus den Folien Druckdichte Konstrucktionen aus mindestens zwei Lagen bauen die innen durch senkrechtstehende sechseckige Zwischenwände ähnlich einer Bienenwabe bauen.

  .4: Einen Beton oder Felsring am späteren Rand einer Kuppel bauen, der in der Lage ist einem Innendruck von 500mBar zu wiederstehen. (das sind dann nur eine halbe Tonne/qm.

  .5: Den Boden so abdichten das keine Luft in im entweichen kann.

  .6: Die Wabenfoile mit dem Aussenring luftdicht verbinden. 

  .7: Innen soviel Luft einblassen, dass die Kuppel etwa der späteren Form entspricht. Hier wird noch nicht viel Druck benötigt, da die Luft nur den Sandwish tragen muss.

  .8: Anfangen alle Kammern gleichmässig mit recht kaltem Wasser füllen und dabei den Luftdruck in der Kuppel langsam steigern, damit der Wasserdruck kompensiert wird.

  .9: Nachdem alle Kammern voll sind, darüber in einer weiteren Lage mit ähnlicher Wabenstruktur hochkonzentiertes Salzwasser einfüllen und das Wasser verdunsten lassen und wenn möglich den Dampf abfangen damit das Wasser nicht verlohren geht. Druck in der Kuppel dabei erhöhen.

  .10: Kuppel beliebig bis zur Unterseite ausbauen.
 
2) Höhlensystem nutzen
 .0: Möglichst dichten und druckfestes Berggestein finden mit möglich natürlichem Eingang finden und durch Sprengungen erweitern.

 .1: Spiegelröhren zu aussenseite ausbrechen, damit hierdurch große Lichtmengen (Lichtfluss?) eingespiegelt werden kann.

 .2: Höhle abdichten.
 
 .3: Luftdruck mit Aussenluft langsam erhöhen, bis mindestens 50% über den späteren gewünschen Druck hinaus.

 .4: Mehrere Wochen stehen lassen und dabei alle Teile der Höhle auf Lecks überprüfen und diese bei auftrehten abdichten.

 .5: Luftdruck auf Solldruck absenken.

 .6: aus der Aussenluft N2, O2 und andere atembare Gase Gewinnen, bis man den gewünschten Durck erhält.
 
 .7: Nachgeführte Spiegelsysteme herstellen (auch mittels 3D Druck) und aussen so aufstellen, dass sie über verglasste Spiegelröhren das Licht einspieglen.

 .8 Ausbauen, auch unterteilt Höhlen mit Atembaren Gas und Nicht atembarem, aber druckerhöten Bereichen unterscheiden. Man brucht da zwar eine Sauerstoffversorgung, aber keinen Druckanzug.

Lösung 2 ist sicher einfacher zu reallisieren und auch viel sicherer, aber zum Leben ist Lösung 1 sicher sehr viel angenehmer.     
 .2:

  .4: Einen Beton oder Felsring am späteren Rand einer Kuppel bauen, der in der Lage ist einem Innendruck von 500mBar zu wiederstehen. (das sind dann nur eine halbe Tonne/qm.

Es sind 5 Tonnen. Ein halbes kg/cm²x10000cm²

Ich weiß, man müßte korrekt eigentlich Newton für Kräfte nehmen, aber auch wenns falsch ist, Tonnen sind nunmal anschaulicher für manche von uns, mich zum Beispiel.

2) Höhlensystem nutzen
 .0: Möglichst dichten und druckfestes Berggestein finden mit möglich natürlichem Eingang finden und durch Sprengungen erweitern.

 .1: Spiegelröhren zu aussenseite ausbrechen, damit hierdurch große Lichtmengen (Lichtfluss?) eingespiegelt werden kann.

 .2: Höhle abdichten.
 
 .3: Luftdruck mit Aussenluft langsam erhöhen, bis mindestens 50% über den späteren gewünschen Druck hinaus.

 .4: Mehrere Wochen stehen lassen und dabei alle Teile der Höhle auf Lecks überprüfen und diese bei auftrehten abdichten.

 .5: Luftdruck auf Solldruck absenken.

 .6: aus der Aussenluft N2, O2 und andere atembare Gase Gewinnen, bis man den gewünschten Durck erhält.
 
 .7: Nachgeführte Spiegelsysteme herstellen (auch mittels 3D Druck) und aussen so aufstellen, dass sie über verglasste Spiegelröhren das Licht einspieglen.

 .8 Ausbauen, auch unterteilt Höhlen mit Atembaren Gas und Nicht atembarem, aber druckerhöten Bereichen unterscheiden. Man brucht da zwar eine Sauerstoffversorgung, aber keinen Druckanzug.

Lösung 2 ist sicher einfacher zu reallisieren und auch viel sicherer, aber zum Leben ist Lösung 1 sicher sehr viel angenehmer.     
 .2:

Höhlen gefallen mir inzwischen auch. Anfangs war ich dagegen. Wahrscheinlich würde man es sich leisten können, auch ein größeres Höhlensystem mit atembarer Luft zu füllen. Bei der Treibstoffherstellung bleibt eine Menge Sauerstoff übrig, weil der Verbrennungsvorgang treibstoffreich ist.

Bei der Treibstoffherstellung fällt auch Stickstoff und viel Argon an. Ich frage mich, ob reichlich Argon nicht Vorteile in der Luft hätte. Die Dichte der Luft wäre größer bei gleichem Druck als bei Stickstoff.

Und ich will genug Druck in den Wohnhabitaten, daß man ohne besondere Vorrichtungen kochen kann. Wasser muß also bis mindestens 80°C flüssig bleiben. Müßte mal nachschlagen, welcher Druck das ist.

Da hast du recht, es sind 5t/qm (bezogen auf Tonnen auf der Erde!) oder um die richtigen Einheiten zu verwenden ca. 50kN. Das "ca." wegen dem Faktor G_Erde=9,81m/s².
Ich hab damit eigendlich kein Problem GSI-Einheiten zu verwenden, aber die sind halt nicht unbedingt sehr anschaulich.
Da auf dem Mars aber nur knapp 38% der Erdschwerkraft herrscht, müssten da  13,3t=13300kg auf jedem Quadratmeter Kuppel zum liegen kommen. Oder um es anders auszudrücken 13,3m Wassermantel. Bei Steinsalz (NaCl) wären das nur 6,1m. Allerdings weis ich nicht ob bei so einer dicken "Fensterscheibe" noch viel Licht beim Salzmantel durchkommt. Selbst bei Wasser ist das ein Problem.
Was natürlich schon eine Frage ist, was bei einem Druckverlust passiert, da muss ja das gesammte Gewicht über die Kuppelkonstruktion abgefangen werden und dabei entstehen dann natürlich riesige Druckkräfte am Aussenring und Druckkräfte und vor allem Zugkräfte wenn die Kuppel nicht so gemacht ist das hier nur Druckkräfte entstehen können. Ich bin mir auch nicht sicher ob Steinsalz oder Wassereis (gefrohrener Mantel) für eine größere Kuppel diese Drücke aufnehmen könnte.
Salz hätte natürlich den Vorteil das es in der Kuppel behaglich warm sein kann, ist aber ein guter Wärmeleiter, was dann wohl bedeutet, viel Energieverlust oder zusätzliche Isolation unter der Salzschicht.

48mBar scheinen mir aber zu niedrig. NASA-Forschungen haben bei 250mBar gutes Pflanzenwachstum ergeben.
http://aggie-horticulture.tamu.edu/faculty/davies/Davies-CSPP-NASATalk-2008-6C.pdf

Mir persönlich erscheint das auch verflucht wenig zu sein. An anderen Stellen habe ich auch irgendetwas von 1Psi (Kopfsalat) gelesen, was aber immer noch extrem wenig zu sein scheint.
Danke jedenfalls für den Link, das klingt sehr interessant.

Ich kann Klakow da nur zustimmen. Die klassische Daumenregel zur Umrechnung von Masse in Newton (Faktor 10) ist für den Mars eher weniger günstig...

Ich hab mir heute überlegt das es nützlich wäre zu dem Thema hier mal Hauptpunkte aufzuzählen und diese durchzunummerieren, womit ich hier mal anfange:
A) Organisationsstrukturentwurf
 0: Finanzen
 1: Technische Projektleitung
 2: Marketing (das muss man ja schliesslich irgendwie an Geldgeber verkaufen (werdem), damit Geld reinkommt.
 3: Konzepte entwickeln und Struktuerien
 4: Entwürfe zu den Strukturen ausarbeiten
 5: Ausarbeiten
 6: Gerätschaften und Manpower erstellen
 7: Realisieren

B) Themengebiete die Abzudecken sind (wäre dann später wohl Unterpunkte vos allem von A.3 bis A.6
 1: Transportsysteme aufbauen bis zum Marsboden und zurück
  .1: Bezahlbaren Zugang zu LEO Umlaufbahnen um die Erde
    - Da ist gerade SpaceX dran
  .2: Effektive Transportsysteme mit hoher Nutzlast von der Erde (LEO) zum Mars
 . 3: Schnelle Transportsysteme für Personen von LEO Erde in eine Umlaufbahn Mars
 . 4: Wiederverwendbares Landesystem für Mars LMO (=Low Mars Orbit)
    - Da schafft SpaceX derzeit wohl indirekt auch schon dran
 . 5: Kernreaktor Entwickeln mit hoher Ausnutzung des Kernbrennstoffes (Wird nicht nur für B1.x sondern auch auf dem Mars benötigt)
   - Da sind vielleicht die Russen schon dran
 .6: Wenn Deimos Wasser und Kohlenstoff enthält, Technologie entwickeln damit da eine Station gebaut werden kann die Treibstoff oder auch nur Stützmasse liefern kann.
 
 2: Bodenvorerkundung zu Suche nach geeigneten Plätzen
  .1: Satellitensystem entwickeln das z.B. mit Lasern das senden von sehr großen Datenmengen zu jeder Zeit ermöglicht.
   - Soweit ich weis ist an dem Thema die NASA dran.
  .2: Viele, leichte und schnelle Rover entwickeln, mit denen man große tiefliegende Landschaften schnell erkunden kann.
       Dieser muss schnell, leicht mit sehr leistungsfähigen Kammerasystemem und Geräten zum auffinden von Wasser ausgerüstet sein. 
  .3: Relativ langsame Rover mit den vielleicht drei Plätze, zusammen mit den schnellen Rovern, genauer untersucht werden können.
  .4: Auswahl des ersten Landeplatzes für eine Besiedellung und Weitererkundung mit den vorhandenen beiden Rovern um die Lage und Ausrichtung der späteren Basis zu optimieren. 
  .5: Festlegung der Lage des späteren Raumhafens und benötigter Supporteinrichtungen, was vor allem die Bereiche, Energie, Wasser und Tanks betrifft.
 
 3: Bodensupport zur Landeunterstützung, wiederbetanken und späterer Wartungsstation.
  .1: Reaktor für automatisierte Treibstofferzeugung zur ersten Basis runterbringen und in Betrieb setzen. Wenn der nicht läuft, kann man den Rest erstmal vergessen.
  .2: Wassergewinnungsanlage runter bringen und mit dem Reaktor verbinden und schauen ob es läuft.
  .3: Automatisiertes Chemiesystem runterbringen, das in der Lage ist, CH4+O2 herzustellen nachdem der Reaktor daran angeschlossen wurde.
  .4: Tanks runterbringen, mit dem Reaktor und dem Chemiesystem verbinden, so das automatisch Treibstoff erzeugt wird.
  .5: Gelandete wiederverwendbar Raketen betanken damit die nächsten Ladungen vom LMO abgeholt werden können.
  .6: ...
so jetzt ist erstmal Schluss für heute von meiner Seite, aber ich würde mich über konstruktives Feedback freuen.

Gruß, Ulk

Was du beschreibst ist gut, ein ziemlich ganzheitliches Konzept! Aber das macht nur Sinn, wenn es mehr als nur Flags and Footprints auf dem Mars werden sollen. Außerdem hielte ich es für besser, sowas im Marsbasis-Thread zu diskutieren. Darum auch da (https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4664.1095) meine ausführliche Antwort

Damit wir bei dem Thema Terraforming vorankommen, muss erstmal die völlig unnötige "Planetary Protection" fallen. Das Einführen von biologischen Komponenten auf dem Mars ist derzeit nicht erwünscht (allerdings ist dieser Sachverhalt vermutlich nicht rechtsbindend).

Also es sollen derzeit weder Pflanzen auf den Mars noch Menschen um die natürliche Umgebung nicht mit fremden Lebensformen zu kontaminieren.

http://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_protection

Planetary Protection und eine bemannte Marsmission ist ein Widerspruch in sich, der wird aber derzeit geschickt verschwiegen. Ich bin auf die Lösung dieses Konflikts gespannt!

Das Hauptproblem für Menschen ist doch die Sauerstoffversorgung. Um auf der Oberfläche unter Marsdruck zu existieren, würde es doch genügen, den Körperdruck so weit zu erhöhen, daß das Wasser im Körper nicht kocht. Das könnte man mit einem eng sitzenden Stretchbody hinkriegen. Und eine dünne Plastikblase um den Kopf, um die Augen zu schützen.

Ich habe gelesen, dass der Darm (aus dem sich die Lunge entwickelt hat durch Ausstülpung) fähig wäre, Sauerstoff aufzunehmen. Schwach konzentriertes Wasserstoffperoxid könnte den Sauerstoff liefern.

Also, mir geht jegliche Art der Modifizierung menschlichen Erbguts zu weit.

Toll, wenn du dir eine Frau aussuchst, selektierst du sie ja genetisch. Z.B. der Geruch zeigt dir an, ob das Immunsystem kompatibel ist. Ob sie optisch was hermacht (breite Hüften -> gute Gene im Sinne von gebärfreudig)
Intelligenz etc.

Mutationen passieren in der Natur ständig. Wir Menschen sollten uns da nicht von der Natur ausnehmen, wir sind der Evolution genauso unterworfen.

Und ich bin durchaus nicht generell gegen Gentechnik, ich finde es im Gegenteil sogar recht nützlich, wenn man Pflanzen z.B. genetisch stärker schädlingsresistent macht. Aber das hört an dem Punkt auf, wo es darum geht, höheres Leben zu modifizieren, wie Säugetiere.

Ok, das ist eine valide Meinung. Ich finde zwar, man darf es machen, wenn es bewiesenermaßen ungefährlich ist und vorher an Zebrafischen und dann Mäusen getestet wurde. Aber jedem seine Meinung (solange es keine unqualifizierte Bild-Zeitung Anti-GMO Panikmache ist).

Nicht nur, dass es grausame Experimente am Menschen erfordern würde, um die nötigen Gen-Sequenzen zu testen (Immerhin besteht die Gefahr von ungewollten Mutationen, die den modifizierten Menschen ein qualvolles Leben bereiten und zudem bleibt bei einem solchen Vorhaben keine andere Möglichkeit als hochriskante Experimente am Meenschen.

Grausam? Man würde eine synthetische Sequenz in eine Eizelle bringen, und die spürt nichts davon. Ungewollte Mutationen? Entschuldigung, aber das ist blödsinn. Jedes deiner 20.000 Gene kann ungewollt mutieren, natürlich auch das neu eingefügte Gen. Aber die Chance ist 1:20.000. Da würd ich mir um deine natürlichen Gene mehr Sorgen machen.
Außerdem, eine Mutation in einem Gen macht das Protein zu 99,999999999% unfunktionell. Nicht giftig, oder gefährlich. Einfach nur eines von unzähligen Junk-Proteinen, die die Evolution irgendwann wieder ausselektiert. Oder auch nicht.
Bezüglich der Richtigkeit der eingefügten DNA Sequenz: Von DNA Synthesefirmen erhältst du heutzutage Sequenzgarantie. Wenn was nicht stimmt, zahlst du nichts, bzw sie machen es nochmal (und sequenzieren 20 mal drüber, ob die Sequenz passt)

Und selbst wenn es möglich wäre: wären das dann überhaupt noch Menschen?

Also bitte. Hausnummer 20.000 Aktive Gene, 100.000 stillgelegte (u.a. "junk DNA"). Du fügst ein einziges hinzu (oder auch 10), und es soll kein Mensch mehr sein!?!

Wollen wir den Mars wirklich um den Preis unserer eigenen Identität besiedeln?

Ich würde in diesem Fall sagen, ja.

Aber generell gesprochen, es gibt durchaus gentechnische Behandlungsmethoden von Krankheiten, die ich akzeptabel finden würde.

Wenn jemand mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit in 5 Jahren Alzheimer bekommt, und man könnte die mit Gentherapie verhindern:
Wäre das nicht ein bodenloses Verbrechen, es ihm vorzuenthalten?

Wenn ein Marssielder seine Überlebenschance erhöhen kann damit - dito?

Schon, aber man müsste das Problem ja dauerhaft lösen, gerade beim Blick auf nachfolgende Generationen. Und das geht dann doch nur genetisch, oder?

Entweder wir machen es, oder die Natur (auf die eine oder andere Weise: Aussterben oder Mutieren)

Bei 100mBar zeigten die Pflanzen aber starke Anzeichen von Wassermangel trotz reichlich vorhandenem Wasser und sehr hoher Luftfeuchtigkeit. Man hofft aber, die Pflanzen anpassen zu können.

Nach 5 Jahren Anpassung sollte sich das geben. Wenn man gegen Gentechnik ist, kann man die Pflanzen auch radioaktiver Strahlung aussetzen, dass sie schneller mutieren und sich schneller anpassen (ist in der EU sogar legal, im krassen Gegensatz zu gezielten kontrollierten Veränderungen)

Und ich will genug Druck in den Wohnhabitaten, daß man ohne besondere Vorrichtungen kochen kann. Wasser muß also bis mindestens 80°C flüssig bleiben. Müßte mal nachschlagen, welcher Druck das ist.

Druckkochtopf?