Wie bringt man einen Asteroiden zur Erde?

12. Februar 2013 von Michael Khan in Kleinplaneten

Wie schätzt man den Aufwand einer Raumfahrtmission zu einem Asteroiden ab? Man kann natürlich rechnen. Nein, man muss sogar rechnen. Dann aber muss man die Ergebnisse irgendwie darstellen. So wird aus einer komplizierten, detaillierten Berechnung eine ... äh ... komplizierte, detaillierte Grafik. Wenn Sie mit so etwas auf Kriegsfuß stehen, müssen Sie jetzt ganz tapfer sein, denn es wird am Anfang schon ein bisschen weh tun. Wenn man sich daran gewöhnt hat, geht's.

Also.

Diese Art der grafischen Darstellung bezeichnet man im englischen Sprachgebrauch - im Zweifelsfall ist der in der Raumfahrttechnik maßgeblich - als "pork chop plot" (Schweinekotelett-Grafik). Bei Missionen von Planet zu Planet sehen die Grafiken wirklich aus wie Kotelettes, bei Transfers von der Erde zu Asteroiden und zurück eher nicht, aber egal, die Bezeichnung wendet man da trotzdem an.

Es bietet sich an, als Maß für die "Missionskosten" das Geschwindigkeitsinkrement "Delta-v" anzusetzen. Dies ist ein eher fiktiver, zumindest aber idealierter Wert, der aber den Vorteil hat, die Größe von Triebwerksmanövern recht genau zu beschreiben, woraus wiederum die erforderliche Treibstoffmenge berechnet werden kann. Da ein Raumschiff anfangs zum überwiegenden Anteil aus Treibstoff besteht, kann man hieraus eine Abschätzung der Anfangsmasse ableiten. Diese ist der wahrscheinlich wichtigste Parameter, wenn es dann schießlich um die finanziellen Kosten der Mission geht.

Nehmen wir als Beispiel für einen Pork-Chop-Plot zunächst einmal den Asteroiden 2012 DA14, der am kommenden Freitag die Erde im Abstand von nur 28,000 km passieren wird. Die Bahn des Asteroiden wird sich durch diesen engen Vorbeiflug ganz erheblich ändern. Dies habe ich nicht berücksichtigt, sondern ich habe nur den Zeitraum 2003-2012 betrachtet. Angenommen, man hätte vor 15 Jahren bereits diesen Asteroiden entdeckt, festgestellt, dass es am 15.2.2013 mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem Einschlag kommen würde und dann beschlossen, etwas dagegen zu unternehmen und eine Raumsonde auf den Weg gebracht, die in eine Bahn um den Asteroiden gehen oder sogar landen soll. Dann wäre genau diese Analyse von hoher Aktualität gewesen. Jetzt ist sie natürlich nur ein Gedankenspiel.

Pork chop plot for an orbiter mission to asteroid 2012 DA14, 2020 to 2012, source: Michael Khan/ESAWir sehen hier eigentlich drei Diagramme in einem. Das oberste gibt,als Funktion des Startdatums und der geplanten Transferdauer (die mindestens 3, maximal 12 Monate betragen soll), die Größe des Manövers zur Erdflucht an. Hier habe ich angenommen, dass die Erdflucht von einem 400 km hohen, kreisförmigen Erdorbit heraus erfolgt. Die Bahngeschwindigkeit auf einem solchen Orbit is 7.669 km/s, die Fluchtgeschwindigkeit 10.845 km/s - die mindestens zur Erdflucht erforderliche Manövergröße läge demnach bei knapp 3.2 km/s.

Das mittlere Diagramm zeigt das Einschussmanöver am Asteroiden, das unterste die Summe aus beiden. Geeignete Startzeiten hat man immer dann, wenn sowohl das Flucht- als auch das Einschussmanöver klein sind - das Fluchtmanöver möglichst nahe am Minimalwert um 3.2 km/s (im blau-grünen Bereich), das Einschussmanöver nahe Null (Violett). Dies ist etwa zwei mal pro Jahr gegeben, wobei offensichtlich zunächst noch Transferdauern von rund 9 Monaten, später aber deutlich kürzere Transfers vorteilhaft sind.

Nun gut, das Lesen der Diagramme ist nun klar. (Zu den dahinterstehenden Berechnungen sage ich an dieser Stelle nichts. Sie müssen mir einfach mal glauben, dass das so stimmt. Ansonsten können Sie es gern selbst nachrechnen.) Aber der Asteroid 2012 DA14 ist nicht wirklich ein lohnendes Ziel. Weder ist er wissenschaftlich besonders interessant, noch ist er schnell und kostengünstig zu erreichen. Letzteres liegt an seinen Bahnelementen. Je ähnlicher die Asteroidenbahn der Erdbahn ist, desto einfacher ist es, hinzufliegen. 2012 DA14 aber hat zwar (noch) eine Bahnperiode von fast genau einem Jahr, seine Bahn ist aber schon recht exzentrisch (Exzentrizität > 0.1) und um mehr als 10 Grad gegenüber der Ekliptik geneigt.

Suchen wir uns ein Ziel, dessen Bahn besser passt - ein guter Kandidat ist 2000 SG344. Dessen Bahn ist fast exakt ekliptisch, sodass sich eine Vielzahl guter Gelegenheiten für eine Mission dorthin bietet.

Ecliptic projection of the orbit of asteroid 2000 SG344, source: Michael Khan/ESA

Hier ist zunächst seine Bahn in der ekliptischen Projektion gezeigt. Im Folgenden sehen wir zwei Sätze von Pork-Chop-Plots, den einen für den Hin- den anderen für den Rückflug, jeweils für einen 5-Jahreszeitraum von 2026 bis einschließlich 2031 und für maximal 6 Monate Transferdauer. Da bietet sich nun eine interessante Situation:

Pork chop plot for orbiter or lander mission to asteroid 2000 SG344, source: Michael Khan/ESA Pork chop plot for return from asteroid 2000 SG344 to Earth, source: Michael Khan/ESA

Zum einen gibt es breite Startfenster mit zahlreichen Transfermöglichkeiten, wo Flucht- und Einschussmanöver kleinstmöglich und die Gesamtkosten im grünen oder sogar grün-blauen Bereich sind (4 km/s und darunter). Das bedeutet, dass der Transfer zum Asteroiden in etwa so viel Treibstoff kostet wie ein Transfer von der Erde in eine niedrige Bahn um den Mond, die landung auf dem Mond noch gar nicht einbezogen). Das ist doch zunächst einmal schon überraschend - schließlich reden wir hier von einer interplanetaren Mission, wohingegen der Mond sich noch recht deutlich im Gravitationspotenzial der Erde befindet.

Noch interessanter sind die Daten zum Rückflug. Dort gibt es offenbar Fenster für einen Einschuss in die Rückkehrbahn mit sehr geringem Delta-v, wobei dieser Transfer auch noch kurz ist und zu einer Erdankunft mit sehr geringer hyperbolischer Geschwindigkeit führt. Die geringe Ankunftsgeschwindigkeit bedeutet, dass ein gravitationeller Einfang möglich sein sollte, wenn man nur ein wenig nachhilft. Ein solcher Einfang ist ein Übergang von einer heliozentrischen Bahn, die der Bahn der Erde ähnelt (was bei Annäherung an die Erde zu einer gering-hyperbolische Bahn relativ zum Erdmittelpunkt führt) in eine sehr hohe, fast schon parabolische Ellipsenbahn um die Erde. Dies geschieht ist unter Mitwirkung der Schwerkraft des Mondes und der Sonne - aber eben nur, wenn die hyperbolische Annährungsgeschwindigkeit sehr gering ist, in etwa 0.3 km/s oder weniger.

Es stellt sich natürlich noch die Frage, wie denn überhaupt Manöver durchgeführt werden sollen, die einen ganzen Asteroiden bewegen, und sei es nur ein wenig. Ein Antrieb könnte beispielsweise ein großes Sonnensegel umfassen, also eine ausfahrbare, reflektierende Fläche, die den Solardruck (nicht den Sonnenwind!) einfängt. Alternativ kann über einen Mechanismus nachgedacht werden, der entweder nuklear oder solar betrieben wird und Material des Asteroiden selbst mit hoher Geschwindigkeit zielgerichtet ausstößt, um so einen auf den Asteroiden wirkenden Impuls in die entgegengesetzte Richtung zu erzeugen. Wie bei jedem Impulsantrieb steigt die Effizienz mit der Ausstossgeschwindigkeit. Je schneller das Material fortgeschleudert werden kann, beispielsweise über einen magnetischen Katapult, desto weniger Asteroidenmaterie wird verbraucht, um dem rest des Asteroiden einen gewünschten Impuls zu verleihen.

Nun kommt vielleicht der Einwand, dass nicht sicher ist, ob 2000 SG344 nicht eine Oberstufe aus der Apollo-Ära ist, die durch Bahnstörungen aus einer hohen elliptischen Bahn in eine erdbahnähnliche heliozentrische Bahn entwischt ist. Das kann schon sein, siehe der Fall J002E3. Aber das ist eigentlich egal. Ich habe mal meine Asteroiden-Datenbank auf andere Kandidaten mit ähnlichen Bahnen hin durchforstet und gleich auf Anhieb eine Handvoll Objekte mit ähnlichen Bahnen gefunden:

2007 UN12, 2008 EA9, 2008 UA202, 2010 UE51 ... alle mit Bahnperioden um 1 Jahr und Inklinationen von deutlich unter einem Grad. Wenn man anfängt, dediziert im erdnahen Weltraum nach solchen Asteroiden zu suchen, wird die Zahl der bekannten Objekte schnell ansteigen. Es ist heute so, dass wir von den kleinen Körpern allenfalls einen niedrigen einstelligen Prozentsatz entdeckt haben. Wir reden aber selbst bei Asteroiden von nur 40 Metern Durchmesser bereits von Zehntausenden Tonnen an Material - ein Vielfaches von dem, was sich realistischerweise von der Erde ins Orbit schießen lässt.

Wenn man orbitale Infrastruktur aufbaut, sollte man weitgehend die Ressourcen nutzen, die schon da oben sind. Selbst kleine Asteroiden bieten schon mehr als genug Metalle, Silikate und Kohlenwasserstoffe, vielleicht sogar geringere Mengen an Eis. Es ist zumindest nicht physikalisch ausgeschlossen, einige von ihnen in Bahnen um die Erde zu bewegen. Die Transfers mögen Zeit kosten, was aber kein Problem sein sollte. Die Sache ist nur mehr ein technisches Problem - wahrscheinlich reicht ein Mechanismus, der auf dem Asteroiden verankert wird und sich des herumliegenden Materials bedient, um einen Impuls zu generieren.

Das sollte doch wohl lösbar sein. 

Man sollte auch nicht vergessen, dass alle Asteroiden auf solchen erdnahen Bahnen mit hoher Wahrscheinlichkeit ein langfristiges Kollisionsrisiko darstellen. Sie permanent zu beseitigen, schafft ein Stück Sicherheit. Das ist ein angenehmer Nebeneffekt.


16 Kommentare zu “Wie bringt man einen Asteroiden zur Erde?”

  1. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Hallo Michael Khan,

    das ist wirklich ein sehr guter und interessanter Artikel.

    Wenn man versucht, einen Asteroiden irgendwie schonend zu beschleunigen, dann besteht bei einigen Asteroiden womöglich die Gefahr, dass sie in kleinere Teile zerfallen.

    Übrigens, die Definition der Bezeichnung "Planet" beinhaltet, dass ein Planet den Bereich seiner Umlaufbahn um die Sonne frei geräumt haben sollte.

  2. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Asteroids for mining or habitat

    Asteroiden in einen Erd-oder Mondorbit zu bugsieren scheint eine Technologie der nächsten Jahrhunderthälfte zu sein - dies ist wohl einer der Schlüsse aus diesem Beitrag von Michael Khan und er gilt gerade für die vom Nutzungspotenzial her interessanten Asteroiden mit einigen dutzend Metern Durchmesser. Wie Michael Khan schreibt sind das zwar kleine Asteroiden aber für unsere gegenwärtige Raumfahrttechnologie dennoch sehr grosse, noch nie manipulierte Objekte, reden wir doch (Zitat)"selbst bei Asteroiden von nur 40 Metern Durchmesser bereits von Zehntausenden Tonnen an Material - ein Vielfaches von dem, was sich realistischerweise von der Erde ins Orbit schießen lässt."

    Vielleicht sollten solche Manöver, die einen ganzen Asteroiden als Nutzlast behandeln, deshalb auf später verschoben werden. Die nötige Technologie, nuklearstrombetriebene elektromagnetische Katapulte oder riesige Solarsegel stehen jedenfalls in den nächsten Jahrzehnten nicht zur Verfügung.

    Doch als Habitat könnte doch ein solcher 40 m Asteroid auch dienen, wenn er eine exzentrische Bahn hat, solange er nur den grössten Teil seiner Bahn in der habitablen Zone absolviert und damit die Temperaturen nicht allzu stark variieren. Ein Vorschlag wie man einen solchen Asteroiden in ein Habitat umwandelt ist uralt und als Bubbleworld oder Inside/Outside Konzept bekannt (Zitat): "The concept calls for drilling a tunnel through the longest axis of a large asteroid of iron or nickel-iron composition and filling it with a volatile substance, possibly water. A very large solar reflector would be constructed nearby, focusing solar heat onto the asteroid, first to weld and seal the tunnel ends, then more diffusely to slowly heat the entire outer surface. As the metal softens, the water inside expands and inflates the mass, while rotational forces help shape it into a cylindrical form. Once expanded and allowed to cool, it can be spun to produce artificial gravity, and the interior filled with soil, air and water. "

    Vielleicht aber ist es gar nicht nötig, dass der Asteroid in der habitablen Zone kreist, denn wenn das Asteroidenhabitat gut isoliert ist und es genügend Menschen hat, die im Innern eines solchen Asteroiden wohnen, sorgt allein schon die Körperwärme der Bewohner für ein behagliches Innenklima.
    Larry Nivens beschreibt in Known Space stories, ganze Kolonistensiedlungen im Asteroidengürtel und nennt ihre Bewohner Belters (Asteroid Belt inhabitants).

  3. Michael Khan Antworten | Permalink

    Kleine Asteroiden = Monolithen

    Asteroiden ab so 200 m Größe sind fast ausnahmlos Langsamrotierer, d.h., sie sind mit hoher Wahrscheinlichkeit gravitationell zusammengehaltene Geröllhaufen. Kleine Asteroiden - gerade solche im Bereich von einigen zehn Metern Durchmesser, sind dagegen fast durchweg Schnellrotierer, d.h., sie müssen Monolithen sein. Das erlegt natürlich dem Mechanismus, der den Asteroiden in eine gewünschte Bahn lenken soll, gewisse nicht-triviale Bürden auf.

    Allerdings ist es auch nicht so wichtig, dass ein als Rohstoffquelle vorgesehener Asteroid binnen kurzer Zeit in eine Einfangbahn kommt. Es kann auch Jahre dauern, das sollte kein Show-Stopper sein.

    Natürlich ist es mit gewissen Risiken behaftet, wenn man Asteroiden nun absichtlich in Richtung Erde lenkt. Man sollte die technik erst einmal in Demonstrationsmissionen ausprobieren. Wenn man sich dafür Asteroiden von 20 Metern Durchmesser aussucht, dann kann eigentlich selbst im schlimmsten fall nichts passieren. Selbst wenn alle Stricke reißen und es zu einem ungewollten Eintritt in die Atmosphäre der Erde kommt, wäre die Konsequenz nur ein Feuerball mit der Sprengkraft etwa der Hiroshima-Bombe, aber in großer Höhe, wie er ohnehin etwa jährlich vorkommt.

    Wenn man dann größere Objekte bewegt, sollte man Sicherungen vorsehen wie Vorrichtungen zur kontrollierten Sprengung, damit man im schlimmsten fall das Problem dadurch lösen kann, dass jemand auf den roten Knopf drückt.

  4. Michael Khan Antworten | Permalink

    @Martin Holzherr

    Die Ideen zum Bewohnen ausgehöhlter Aetreoiden sind mir bekannt, aber ich muss ganz ehrlich sagen, wenn ich mir das anschaue und überlege, dann ist meine instinktive Reaktion: "Warum sollte jemand unter solchen Bedingungen leben wollen?" Oder gar ganze Kolonien?

    Angesichts der Komplexität der Mechanismen zum gezielten Bewegen von Asteroiden ist eine Langzeitpräsenz von Menschen wahrscheinlich unumgänglich. Dazu aber reichen doch kleine Mannschaften, die ein paar Monate dort sind und dann ausgewechselt werden, oder nach getaner Installationsarbeit den drögen Routinebetrieb Robotern überlassen.

    Gleiches gilt für die wissenschaftliceh Untersuchung. Ein Asteroid ist eine kleine Welt, mit der Betonung auf "klein". Sicher bietet so eine Welt viel Stoff zur Forschung aber auch das ist doch wohl eher eine Sache von: Hinfliegen - Aufbauen - das Wesentliche untersuchen - robotische Instrumente für den Dauerbetrieb vorbereiten - mit den Bodenproben zurück zur Erde oder weiter zum nächsten Asteroiden". Für wichtiger als die generationenlange Erforschung eines Objekts halte ich die vergleichende planetologische Forschung auf möglichst vielen unterschiedlichen Kleinplaneten.

    Nicht überall, wo theoretisch Menschen angesiedelt werden können, werden oder sollten sie auch angesiedelt werden.

  5. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Asteroiden, Meteoriden: Klein beginnen

    Noch zur Terminologie (für Interessierte): Ganz kleine Asteroiden (Masse unter 1000 Tonnen) heissen Meteoriden und Meteoriten wenn sie auf die Erde gestürzt sind. Aus der Wikipedia:
    "Treten Meteoroiden in die Erdatmosphäre ein, so erzeugen sie durch die der Ionisierung der Luftteilchen folgenden Rekombination (nicht durch Reibung) eine Leuchterscheinung, Meteor genannt. Durch die Luftkompression vor dem Meteoroiden entsteht eine ebenfalls ionisierte und hell leuchtende Gaskugel aus erhitzter Luft und verdampfter Materie. Kleine Meteore werden auch als Sternschnuppen bezeichnet, große als Feuerbälle oder Boliden. Ein eventuell nicht vollständig verglühter Meteoroid, der die Erdoberfläche erreicht, wird Meteorit genannt."

    Vielleicht sollte man nicht mit dem Asteroid mining beginnen sondern mit dem Meteorid mining oder der Nutzung von Meteoriden für diverse Zwecke. Meteoriden - also Körper bis einige Meter Durchmesser - könnte man wohl im Brennpunkt einer Parabolspiegelfläche vollkommen zum Schmelzen bringen. Durch Einblasen von Luft in die geschmolzene Metallkugel sollte sich eine Hohlkugel schaffen lassen, die als Weltraumstation dienen könnte.

  6. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Hallo Martin Holzherr,

    bei der Bubbleworld-Technologie sehe ich drei Probleme.

    1.) Viskosität:

    Die meisten Metalle wechseln in einem relativ schmalen Temperaturbereich zwischen fest und flüssig, während Silikate wie Glas oder Basalt in einem weiten Temperaturbereich zähflüssig sind.

    Deshalb kann man Christbaumkugeln aus Glas blasen, und nicht zum Beispiel aus Zinn.

    2.) Thermische Spannungen:

    Die meisten Silikate, deren Schichtdicke größer als einige Millimeter ist, müssen nach der thermischen Formgebung sehr langsam und sehr gleichmäßig abgekühlt werden, weil sie sonst in Stücke zerspringen.

    Deshalb liegt das Geheimnis von von Schmelzbasalt in der kontrollierten Temperaturführung beim Abkühlen.

    3.) Instabilität:

    Eine Hohlkugel aus viskoser Schmelze wird an den dünnwandigeren Stellen leichter dem inneren Gasdruck nachgeben als an den dickwandigeren Stellen, sodass die dünnwandigeren Stellen sehr bald noch viel dünnwandiger sein werden.

    Die stabilisierende Wirkung der Oberflächenspannung funktioniert nur bei sehr geringen Wandstärken, wie zum Beispiel bei Seifenblasen.

    Bei Luftballonen aus Gummi handelt es sich um miteinander verflochtene Makromoleküle, die bei ihrer Dehnung eine Rückstellkraft ausüben.

    ---

    Auch Jim Cool wohnt in einem Planetoiden:

    Der kleine Prinz, Ver.4.000:

    http://www.e-stories.de/...geschichten.phtml?18588

  7. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    @ Bednarik:Weltraumetallurgie schwierig

    Danke für die Klarstellung: Metallurgie im Weltraum dürfte mindestens so schwierig sein wie auf der Erde, zumal es bis jetzt noch kaum Erfahrungen damit gibt.

    Allerdings wird man Metallurgie im Weltraum betreiben müssen will man die dort herumschwirrenden Rohstoffe in Form von Asteroiden und Meteoriden für Habitate, Teleskope, Solarpanel und anderes weltraumtaugliches Gerät nutzen. Der Artikel Mining Company Will Use 3D Printer To Turn Raw Asteroids Into Valuable Metal Parts beschreibt die Pläne der gerade neu gegründeten Firma Deep Space,welche ab 2020 aus Asteroiden gewonnene Metalle in einem eigens dafür konzipierten 3D-Printer, der auch in der Schwerelosigkeit arbeiten kann, weiterverarbeiten will(Zitat):"Deep Space will also rely on a 3D printer called the Microgravity Foundry to help manufacture metal parts in space from pure asteroid. The machine can print high-strength nickel parts on demand, even in zero gravity."

    Auch die Nasa selbst beschäftigt sich mit dem möglichen Einsatz von 3D-Printern im Weltraum um dort Strukturen aus den lokalen Ressourcen aufzubauen.

    Auch zukünftige Mondstationen könnten von einem Prozess profitieren, der Mondstaub als Ausgangsmaterial für Mondstationen benutzt.

    Vorerst sollen 3D-Printer auf der ISS für Reparaturarbeiten genutzt werden

  8. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Deep Space: If you can dream it ...

    you can be it is ein Wahlspruch von Deep Space, der gerade gegründeten neuen Asteroid-Mining Firma. Die Bilder, die diese Firma auf ihrer Homepage präsentiert, sind wirklich Science Fiction. Würde man aber auch nur in die Nähe solcher Visionen kommen, die sie dort präsentieren, würde ein völlig neues Kapitel in der Raumfahrt und Weltraumnutzung beginnen.

  9. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Hallo Martin Holzherr,

    ja, die Technologien, die sich vom selektiven Lasersintern ableiten, erscheinen mir auch funktionsfähig.

    http://de.wikipedia.org/...Selektives_Lasersintern

    Die Frage ist nur, wie man bei Mikrogravitation die dünne neue Pulverschicht an der Oberfläche festhält.

    In einer mit Gas gefüllten Kammer könnte man selektives Wirbelsintern betreiben, denn der Staub bleibt nur an dem heißen Brennfleck kleben.

    Sehr einfach und nützlich sind auch die direkt durch optische Konzentratoren solar gepumpten Nd:Cr:YAG-Laser (ohne Photovoltaik).

    Laser mit Sammellinsen können einen Brennpunkt von rund 300 Nanometern durchmesser erzeugen (halbe Wellenlänge).

    Parabolspiegel erzeugen ein Bild der Sonne, das immer rund 107,4 mal kleiner als die Brennweite ist (Erdbahnradius zu Sonnendurchmesser).

    Ein Bild zum selektiven Solar-Sintern auf dem Mond (ohne Laser):

    http://members.chello.at/....bednarik/SOLASER2.PNG

  10. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Planetary Resources plans Bringing back.

    ..Resources harvested and captured from asteroids. It uses inflatables decelerators, die nur einige Meter Durchmesser haben.

    Mehr zu den Plänen von Planetary Resources findet man in NextBigFuture

  11. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Polar-Expedition

    Bei schnell rotierenden Asteroiden könnte man versuchen, auf einem seiner Rotations-Pole zu landen.

    Dabei wäre eine Harpune mit Felshaken ganz nützlich.

    http://www.nasa.gov/...features/comet-harpoon.html

    Jener Massebeschleuniger, der später den Asteroiden durch den Abschuss des Materials des Asteroiden antreiben soll, könnte auch die Harpune abschiessen.

    Mit einigen weiteren Felshaken könnte dann die Raumsonde etwa 20 Meter weit bis zum Rotations-Äquator des Asteroiden klettern.

    Der Rotations-Äquator ist der beste Ort, um mit dem Massebeschleuniger die Rotation des Asteroiden abzubremsen.

    Leider erzeugen die Massebeschleuniger eine Menge Weltraummüll, wenn sie nicht mit sehr feinem Staub arbeiten.

    Vielleicht könnte man Plasma-Triebwerke mit dem Material des Asteroiden betreiben, denn diese erzeugen keinen Weltraummüll.

    ---

    Ein Bild, Selektives Lasersintern bei Mikrogravitation:

    http://members.chello.at/....bednarik/SOLASER3.PNG

  12. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Nachtrag:

    Die Massebeschleuniger erzeugen dann keinen besonders schädlichen Weltraummüll, wenn sie die Massen über die Fluchtgeschwindigkeit des Sonnensystems beschleunigen (etwa 42100 m/s ohne den Beitrag der eigenen Umlaufgeschwindigkeit).

    Sobald man einen kleinen und harten Asteroiden steuern kann, kann man ihn als Gravitations-Schlepper für einen großen und weichen Asteroiden verwenden, denn der Gravitations-Gradient wird den weichen Asteroiden kaum beschädigen.

  13. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Dritter Nachtrag

    Für Fanatiker:

    Kein selektives Laser-Wirbelsintern.

    The MicroGravity Foundry is a 3D printer that uses lasers to draw patterns in a nickel-charged gas medium, causing the nickel to be deposited in precise patterns.

    Ein Laserfokus kann 300 Nanometer klein werden.

    Weiterer Text mit Bildern (das zweite Bild ist es):

    http://www.3ders.org/...-microgravity-foundry.html

    Dabei verwendet wird vermutlich das Mond-Verfahren mit Nickeltetracarbonyl und Kohlenmonoxid:

    80 °C ... Ni + 4 CO = Ni(CO)4

    200 °C ... Ni(CO)4 = Ni + 4 CO

    http://de.wikipedia.org/wiki/Mond-Verfahren

    http://de.wikipedia.org/wiki/Nickelcarbonyl

    Vielleicht funktioniert das auch mit Eisenpentacarbonyl:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Eisenpentacarbonyl

    Alle dafür notwendigen Elemente findet man auf den Asteroiden.

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