Moderne Version des Projekt-Orion-Konzepts. Bild: NASA, gemeinfrei
Moderne Version des Projekt-Orion-Konzepts. Bild: NASA, gemeinfrei

Im vorletzten Artikel ging es um die Wahrscheinlichkeit, intelligentes Leben auf anderen Welten der Milchstraße zu finden. Dabei kam das Fermi-Paradoxon zur Sprache, demgemäß sich eine hinreichend intelligente Spezies rasch in der Milchstraße verbreiten würde. Dazu passt eine Arbeit von Frédéric Marin und Camille Beluffi in der Februarausgabe des Journal of the British Interplanetary Society, in der sie untersuchen, wie man mit heutiger Technologie den nächsten mutmaßlich habitablen Exoplaneten erreichen könnte. Wobei ich hoffe, dass die Arbeit nicht ernst gemeint ist…

 

Wie erreicht man Proxima Centauri b?

Unser nächster Nachbarstern, Proxima, ist ein Roter Zwerg im Sternbild des Zentauren, der leider nur am Südhimmel zu sehen ist. Bei einer scheinbaren Helligkeit von 11,13 m benötigt man schon ein kleines Teleskop von 70 mm Öffnung, um ihn überhaupt sehen zu können, obwohl er nur 4,22 Lichtjahre oder knapp 40 Billionen km entfernt ist (eine Billion sind Tausend Milliarden oder eine Million Millionen). Das ist nur 266.700 mal so weit wie die Sonne. Also quasi um die astronomische Ecke gelegen…

2016 wurde entdeckt, dass der Stern einen etwa erdgroßen Planeten in der habitablen Zone hat. Proxima Centauri b hat eine Minimum-Masse1 von 1,29±0,19 Erdmassen und mit 90% Wahrscheinlichkeit eine von weniger als 8±1,2 Erdmassen. Er umkreist Proxima innerhalb von 11,2 Tagen in 7,5 Million km Entfernung, einem Zwanzigstel des Abstands Erde-Sonne, aber da Proxima auch nur knapp 1/600 der bolometrischen Sonnenleuchtkraft hat, bekommt der Planet ungefähr 65% der Strahlung ab, mit der die Erde von der Sonne bestrahlt wird. Das Maximum liegt dabei im Infraroten, so dass die Gleichgewichtstemperatur bei -39°C liegt – das ist die Temperatur, die ein Planet ohne Atmosphäre und Treibhauseffekt annehmen würde (bei der Erde beträgt dieser Wert -18°C). Wie hoch die Temperatur dann tatsächlich ist, hängt hauptsächlich von der Menge an Treibhausgas in der Atmosphäre und der Albedo2 ab. Darüber wissen wir nichts. Auch nicht, wie hoch die Schwerkraft auf dieser Welt ist, die bei 8 Erdmassen auch das vierfache der Erdschwerkraft betragen könnte. Der Planet könnte wie Neptun eine dichte, tiefe Atmosphäre haben oder einen hundert Kilometer starken Eispanzer. Habitable Zone heißt einfach, dass bei geeigneter Atmosphäre und Größe flüssiges Wasser auf dem Planeten existieren könnte.

Vergessen wir einmal, dass wir das alles nicht wissen – vielleicht wissen wir es dank Breakthrough Starshot ja in 100 Jahren. Und vergessen wir, dass Proxima nicht gerade der ideale Mutterstern ist, er spuckt mehrmals jährlich Superflares aus, die einen so nahen Planeten wie Proxima permanent seiner Ozonschicht berauben würden – und die Proxima kurzfristig 100mal heller und damit gelegentlich sogar fürs bloße Auge von der Erde sichtbar machen könnten!

Wie könnte man Proxima erreichen? In der hier betrachteten Arbeit führen die Autoren zunächst an, dass das Apollo-Raumschiff 114.080 Jahre gebraucht hätte (was nicht stimmt, Apollo hätte das Sonnensystem gar nicht verlassen können, die Geschwindigkeit von 40.000 km/h wurde nur in Erdnähe, tief im Schwerefeld von Erde und Sonne erreicht). So oder so, mit chemischen Antrieben erreicht man Proxima nur in paläoanthropologischen Zeiträumen. Die Autoren erwähnen daher das Projekt Orion, eine Studie aus den späten 50er/frühen 60er Jahren, die ein Raumschiff mit Wasserstoffbomben bis auf 10% der Lichtgeschwindigkeit peitschen wollte – jede Explosion in nur wenigen 10 m Entfernung würde ihm per Prallplatte einen Impuls mit 100-facher Erdbeschleunigung (in der hier betrachten Arbeit ist gar von 50.000 g die Rede) verpassen, der über Schockabsorber irgendwie in eine kontinuierliche Beschleunigung von 1 g reduziert werden müsste; da diese über Wochen aufrecht erhalten werden müsste, wäre viel mehr auf Dauer nicht zu ertragen. Ein solches Raumschiff könnte vielleicht 8% bis 10% der Lichtgeschwindigkeit erreichen und die Flugzeit auf 42-84 Jahre reduzieren (die höhere Zahl, wenn man die Hälfte der Bomben zum Abbremsen benutzte). Die technischen Probleme und Kosten wären jedoch immens – im Referenzdesign war von 400 m Durchmesser und einer Masse von 8 Millionen Tonnen die Rede mit Kosten in der Größenordnung des amerikanischen Bruttosozialprodukts.

Konzept des Projekt-Orion-Raumschiffs. Bild: Wikimedia Commons, gemeinfrei.

Konzept des Projekt-Orion-Raumschiffs. Bild: Wikimedia Commons, gemeinfrei.

Auch das Projekt Daedalus, eine britische Studie aus den 1970ern wird kurz erwähnt. Es beruht auf einem ähnlichen Prinzip, allerdings sollten hier kleine Fusionspellets durch Elektronenstrahlen verdichtet und zur Trägheitsfusion gebracht werden, und zwar 250 Stück davon pro Sekunde, so dass ein kontinuierlicher Schub entwickelt würde, der das zweistufige 54.000-Tonnen-Raumschiff in knapp 3 Jahren auf 12% der Lichtgeschwindigkeit bringen würde, allerdings ohne Option zur Abbremsung; es handelte sich um eine Studie für eine unbemannte Sonde zur Erkundung von Barnards Stern in 5,9 Lichtjahren Entfernung.

Die Autoren wollen sich jedoch auf ein konservativere Abschätzung der erreichbaren Geschwindigkeit beschränken und zitieren die Parker Solar Probe, die voraussichtlich am 4. August 2018 Richtung Sonne gestartet werden soll. Die Sonde wird sich der Sonne bis auf 6 Millionen km nähern und dabei 200 km/s erreichen – allerdings nicht durch einen fortschrittlichen Antrieb, sondern durch nicht weniger als 7 Swing-by Manöver an der Venus und die Schwerkraft der Sonne, denn wenn ein Objekt sich der Sonne nähert, wird es von ihr beschleunigt, so wie ein fallender Stein von der Erde beschleunigt wird. Die Autoren geben auch zu, dass wir bisher keine Raumschiffe mit solchen Geschwindigkeiten starten können, berufen sich jedoch darauf, dass dies zeige, dass “unsere Technologie bei solchen Geschwindigkeiten noch funktioniert” – was immer das im Sinne von Einsteins Relativitätsprinzip bedeuten mag3. Elektrische Antriebe (Ionentriebwerke) könnten aber solche und höhere Geschwindigkeiten erreichen, wenn sie nur genügend Leistung zur Verfügung hätten – ein Kernreaktor an Bord wäre die Minimalanforderung. Folgen wir also der Annahme der Autoren, es geht ohnehin um ein völlig anderes Problem, das im Zweifelsfall eben bei größeren Flugstrecken zum Tragen kommt. Und das beginnt mit der projektierten Flugdauer. Die wäre bei 200 km/s nämlich 6300 Jahre…

 

Generationenschiffe

Da wir noch nicht wissen, ob und wie man Menschen für tausende Jahre reversibel einfrieren oder in einen künstlichen Winterschlaf versetzen könnte, wäre eine theoretische Möglichkeit um eine Crew über so lange Zeit aufrecht zu erhalten, dass sie sich selbst stetig verjüngt: durch ihre eigenen Kinder. Man würde also mit einer Besatzung aus soundsoviel Männern und (nicht notwendigerweise gleich vielen) Frauen starten und die Population sollte durch natürliche Vermehrung einigermaßen konstant gehalten werden, so dass sie weder ausstirbt und ein leeres, defektes Raumschiff am Ziel vorbei flöge, noch explosionsartig vermehrt, so dass die Ressourcen nicht ausreichen würden, alle sterben würden und wieder ein leeres, defektes Raumschiff am Ziel vorbei flöge…

Die Autoren der hier betrachteten Studie haben sich die Aufgabe gestellt zu untersuchen, nach welcher Strategie und mit wie großer Besatzung ein Generationenraumschiff erfolgreich sein Ziel erreichen könnte. Diese Aufgabe haben sie versucht mit einer Monte-Carlo-Simulation zu lösen. Diese Methode haben wir schon im vorletzten Artikel (Der trügerische Mittelwert) kennen gelernt, in dem die Autoren Wahrscheinlichkeitsverteilungen für die Parameter der Drake-Gleichung angenommen haben und dann wiederholt zufällige Werte per Simulation gezogen haben. Ähnliches haben die Autoren im vorliegenden Papier getan, allerdings auf höherem Detaillevel: sie haben mit ihrem Simulationstool HERITAGE ausgehend von einer anfänglichen Besatzung aus gleich vielen Männern und Frauen für jedes Jahr berechnet, welche Paare zueinander finden, wieviele Besatzungsmitglieder geboren werden und wieviele sterben, wobei ein ganzer Satz von Parametern wie in der Tabelle unten mit in die Simulation eingeht:

Beispielparametersatz einer Simulation mit HERITAGE. Größen mit µ±σ-Angaben werden als normalverteilt mit Mittelwert µ und Standardabweichung σ angenommen. Tabelle: übersetzt vom Autor nach Table 1, [1].

“Sozialsteuerungsstrategien”

Dabei wurden verschiedene “Sozialsteuerungsstrategien” (im Original: “social engineering strategies”) ausprobiert, die festlegen, wer nach welchen Regeln sich wann und wie oft fortpflanzen darf. Im Beispiel oben z.B. Frauen und Männer zwischen 35 und 40, die im Mittel zwei Kinder haben dürfen, mit einer gewissen Streuung (ganz so strikt ist die Durchsetzung der zwei-Kind-Direktive dann auch wieder nicht). Mit der Zeit werden die Alters- und Fortpflanzungs-Verteilungen gestaffelt, so dass die Zahl nicht reproduzierender jüngerer und älterer Menschen reduziert und die sozialen Beziehungen stabilisiert würden.  Dies entspricht einer Strategie nach dem Anthropologen John Moore, der sich mit dem Problem der Generationenschiffe bereits auseinander gesetzt hatte.

Mit einer starren Sozialsteuerungsstrategie wie oben starb allerdings nach anfänglicher Vermehrung von 150 auf über 250 Besatzungsmitglieder nach ca. 900 Jahren die Besatzung in der Simulation aus. Gleiches passierte bei einer viel größeren Besatzung von 14000 Menschen nach 1300 Jahren. Hauptgrund dafür ist laut den Autoren die Überbevölkerung, die sich bei starren Regeln leicht ergibt.

Bevölkerungsentwicklung in der Simulation bei starrer Sozialsteuerungsstrategie mit 2 Kindern pro Paar. Nach anfänglichem Anstieg stirbt die Besatzung rasch aus. Oben: anfängliche Besatzung mit 150 Personen, unten: mit 14000 Personen. Bild: [1].

Bevölkerungsentwicklung in der Simulation bei starrer Sozialsteuerungsstrategie mit durchschnttlich 2 Kindern pro Paar. Nach anfänglichem Anstieg stirbt die Besatzung rasch aus. Oben: anfängliche Besatzung mit 150 Personen, unten: mit 14000 Personen. Die verschieden skalierten x-Achsen sind dort abgeschnitten, wo die letzte Person verstirbt. Bild: [1].

Daher wurde der Simulationscode so modifiziert, so dass eine Schwelle von 90% der Kapazität des Raumschiffs nicht überschritten werden sollte, damit z.B. im Falle eines beschädigten Teilbereichs des Raumschiffs noch Reserven verblieben. Bis zum Erreichen des Schwellwerts würden Frauen im Schnitt 3±1 Kinder zur Welt bringen dürfen. Bei Überschreitung des Schwellwerts wäre die Fortpflanzung einzustellen, nur den gerade Schwangeren wäre es noch erlaubt, ihre Kinder auszutragen; um soziale Spannungen zu vermeiden, wie die Autoren betonen. Wenn die Bevölkerung dann durch natürliche Tode wieder unter die Schwelle sinken würde, dann wäre die Fortpflanzung wieder erlaubt. Ein Computersystem solle die Bevölkerungszahl überwachen und die Direktiven ausgeben.

Auch in diesem Szenario starb die Besatzung binnen ca. 1000 Jahren nach anfänglichem Anstieg aus, weil sich trotz anfänglicher Staffelung der Geburtsjahre durch die Normalverteilung der Geburten die Geburtsjahre und damit auch die Fortpflanzungsjahre der Besatzungsmitglieder allmählich gegeneinander verschoben, so dass schließlich nicht mehr genug Paare im Fortpflanzungsfenster waren, um die Besatzung aufrecht zu erhalten. Erst wenn die Größe des Fensters auf mindestens 33-40 Jahre erhöht wurde, blieb die Population stabil. Dann wurde auch die im Jahr 2500 simulierte katastrophale Epidemie überlebt (Bild unten).

Besatzungssärke über 6300 Jahre für verschiedene Fortpflanzungsfenster. Die Fenster 35-40 Jahre und 33-40 Jahre sind zu kurz und führen zum Aussterben der Besatzung. Die größeren Fenster erlauben eine stabile Population. Der Einbruch bei 2500 Jahren resultiert aus einer simulierten Epidemie, die 1/3 der Besatzung tötet. Bild: [1].

Besatzungsstärke über 6300 Jahre für verschiedene Fortpflanzungsfenster. Die Fenster 35-40 Jahre und 33-40 Jahre sind zu kurz und führen zum Aussterben der Besatzung. Die größeren Fenster erlauben eine stabile Population. Der Einbruch bei 2500 Jahren resultiert aus einer simulierten Epidemie, die 1/3 der Besatzung tötet. Bild: [1].

Schließlich versuchten die Autoren noch den Effekt der Blutsverwandtschaft mit einzubeziehen. Der Blutverwandtschaftsgrad ist dabei eine Zahl zwischen 0 und 1 (oder 0 und 100%), wobei nicht verwandte Personen den Grad 0 haben, eineiige Zwillinge den Wert 100%, Eltern mit ihren Kindern und Geschwister untereinander den Wert 50% etc. Haben Paare einen Blutverwandtschaftgrad von 50%, dann haben ihre Kinder einen Inzuchtkoeffizienten von 25%. Paare aus Cousins/Cousinen sind untereinander zu 12,5% blutsverwandt, ihre gemeinsamen Kinder  haben einen Inzuchtkoeffizienten von 6,25%. Ab einem Inzuchtkoeffizienten von 5% ist laut den Autoren mit schädlichen Auswirkungen (wohl: Behinderungen) zu rechnen.

In den Simulationen stieg der Inzuchtkoeffizient in den ersten Jahrhunderten auf 18%, um dann auf stabile 6,25% zu sinken. 10% der Bevölkerung würden Anzeichen von Inzucht zeigen.

Besatzungsstärke für das Fortpflanzungsfenster von 32-40 Jahren mit verschiedenem Grad des erlaubten Inzuchtkoeffizienten (0%, 5%, 10%, unbeschränkt). Die Besatzungsstärke nimmt mit zunehmender Beschränkung ab, insbesondere im strikten Fall, in dem manche Reisen mit dem vorzeitigen Aussterben der Besatzung enden. Bild: [1].

Besatzungsstärke für das Fortpflanzungsfenster von 32-40 Jahren mit verschiedenem Grad des erlaubten Inzuchtkoeffizienten (0%, 5%, 10%, unbeschränkt). Die Besatzungsstärke nimmt mit zunehmender Beschränkung ab, insbesondere im strikten Fall, in dem manche Reisen mit dem vorzeitigen Aussterben der Besatzung enden. Bild: [1].

Die Autoren untersuchten schließlich noch, wie sich die Besatzung entwickelt, wenn der Inzuchtkoeffizient auf 10%, 5% oder 0% beschränkt würde – indem Paare mit solchen Nachkommen vermieden wurden. Durch die somit kleinere Zahl möglicher Paare reduzierte sich die Besatzungsstärke für einen Inzuchtkoeffizienten von 5% auf 400 Personen (bei einer Schiffskapazität von 500) und für einen Koeffizienten von 0% sogar auf 320, weil einige simulierte Reisen scheiterten (ca. 30%) und die Besatzung ausstarb. Überlebte die Besatzung jedoch die ersten 1000 Jahre, dann blieb sie stabil, auch bei der späteren ausbrechenden Epidemie.

Die Autoren fanden außerdem, dass die minimale Besatzung aus 49 Frauen und 49 Männern bestehen müsse und versprechen, in einer zukünftigen Arbeit den Einfluss von Mutationen und anderen Schädigungen durch die kosmische Strahlung mit in die Simulation einzubeziehen. Wir sind gespannt.

 

Das Lachen, das im Halse stecken bleibt

Um ehrlich zu sein – als ich von der Arbeit hörte, habe ich herzlich gelacht, und beim Lesen schauderte es mich einigermaßen. Natürlich gehen die Autoren von einem Katastrophenszenario aus, in dem ein Teil der Menschheit als letzte Rettung die Erde verlassen muss, weil diese untergeht – ansonsten wäre es schwer mit der Ethik zu verantworten, die Ungeborenen dazu zu verdammen, ihr gesamtes Leben bei Kunstlicht in einer Röhre im dunklen Weltall zu verbringen mit großem Risiko eines Scheiterns und die Eltern einer strengen Geburtenkontrolle unter der Aufsicht eines diktatorisch handelnden Großen Bruders Computer zu unterwerfen, der entscheidet, wer mit wem verpaart werden darf. Das klingt ziemlich stark nach Faschismus. Ohne ein strenges Regime würde es aber sicherlich schnell zu Aufständen kommen. Soziopathisch handelnde Individuen würden so ein Raumschiff wahrscheinlich spätestens nach wenigen Jahrhunderten in die Katastrophe steuern, oder jedenfalls auf Kosten ihrer Nachkommen leben. Ganz zu schweigen von den technischen Herausforderungen, alle Schäden mit Bordmitteln reparieren zu müssen – über Jahrtausende!

Ich bleibe dabei, interstellare Raumfahrt ist beinahe unmöglich. Wenn überhaupt, dann mit Daedalus-ähnlichen Schiffen und Flugzeiten, für die die Technologie in greifbarer Nähe ist. Versuchen wir lieber, unser großes Raumschiff Erde mit seiner Besatzung auf Kurs zu halten.

Aber wie man sieht, kann man mit einfachen Simulationen, die im Prinzip jeder auf dem heimischen PC durchführen kann, auch ohne erwähnenswerte Kenntnisse in Orbitaldynamik in einem angesehenen wissenschaftlichen Journal unterkommen. Wer also Langeweile hat…

 

Originalarbeit

[1] Frédéric Marin, Camille Beluffi, “Computing the Minimal Crew for a multi-generational space journey towards Proxima Centauri b“, Journal of the British Interplanetary Society, Vol. 70, No. 2, Februar 2018, S. 433 ff; arXiv:1806.03856.

1 Minimum, da man die Bahnneigung nicht kennt und per Beobachtung der Dopplerverschiebung von Proxima nur auf die Bewegungskomponente auf den Beobachter zu bzw. von ihm weg (Radialgeschwindigkeit) schließen kann; siehe auch Pollux b.

2 Albedo bezeichnet das Rückstrahlvermögen eines Planeten. Ein Planet mit einer Albdeo von 0,4 reflektiert 40% des einfallenden Lichts zurück in den Weltraum. Die Albedo der Erde beträgt ca. 0,37, die der Venus 0,69.

3 Nach Einsteins Relativitätsprinzip liefern alle Experimente in allen gleichförmig bewegten Systemen (Inertialsystemen) dieselben Ergebnisse, d.h. es ist vollkommen wurstegal, wie schnell sich ein Raumschiff bewegt, es wird genau so wie in Ruhe funktionieren.

Kommentare (142)

  1. #1 BlankerBanker
    Düsseldorf
    2. Juli 2018

    Ich halte es nicht plausibel, dass es “Generationenraumschiffe” geben wird. Ich denke, dass es deutlich eher möglich sein wird, den Menschen (relativ) unsterblich zu machen, als ein interplanetares Raumschiff zu bauen, wodurch diese dann obsolet werden.

  2. #2 hubert taber
    2. Juli 2018

    ein sehr gut geschriebener artikel.
    mmn. wird es nie interstellare- oder gar intergalaktische-raumfahrt geben.
    die gattung mensch ist für diese belastungen nicht gebaut und die entfernungen sind zu gross.
    mfg. hubert taber

  3. #3 hubert taber
    3. Juli 2018

    noch zum fermi-“paradoxon”.
    es gibt in wahrheit kein paradoxon.
    ein solches ist nur als wirres, widersprüchliches, und scheinlogisches wortspiel möglich.
    aber nicht in der realität.

    leider ergeben sich in der mathematik paradoxa.
    wie z.b. das banach-tarski-paradoxon.
    dann sollten die herrschaften wissen dass nur unsinn gerechnet wird.
    mfg. hubert taber

  4. #4 tomtoo
    3. Juli 2018

    Würde ich an Götter glauben, würde ich sagen “Ganz schön mieser Humor den die Vögel haben” lassen uns Dinge sehen, aber dennoch unerreichbar sein.

  5. #5 schlappohr
    3. Juli 2018

    ” Soziopathisch handelnde Individuen würden so ein Raumschiff wahrscheinlich spätestens nach wenigen Jahrhunderten in die Katastrophe steuern, oder jedenfalls auf Kosten ihrer Nachkommen leben.”

    Dazu muss man nicht soziopathisch veranlagt sein, sondern im Gegenteil völlig klar im Kopf. Man müsste den Zwischengenerationen klarmachen, dass sie Teil eines ganz großen Plans sind, den sich jemand vor tausenden Jahren ausgedacht hat und der erst in tausenden Jahren – vielleicht – in Erfüllung geht. Und man müsste Ihnen sagen, dass sie niemals die Früchte dieses Planes werden genießen können, weil sie dann längst tot sind, und dass sie und die nächsten paar hundert Generationen die abgestandene Luft in dieser Röhre atmen müssen.(*) Aber dass es natürlich eine besondere Ehre für sie ist, Teil dieses Großen Plans zu sein und sie ihr Schicksal mit glühender Hingabe zu erfüllen haben. (Wenn es ganz schlimm kommt, warten zur Belohnung im Jenseits vielleicht auch ein paar hübsche Jungfrauen oder sowas). Mit der gleichen Argumentation werden Soldaten in den Krieg geschickt. Eine schlimmere Perspektivlosigkeit ist kaum vorstellbar, und jeder klar denkende Mensch würde bei dieser Perspektive darüber nachdenken, wie man dem Ganzen ein schnelles und schmerzloses Ende bereiten könnte.

    “Ich bleibe dabei, interstellare Raumfahrt ist beinahe unmöglich. […]. Versuchen wir lieber, unser großes Raumschiff Erde mit seiner Besatzung auf Kurs zu halten.”

    Einrahmen und übers Bett hängen.

    (*) Das erinnert mich an diese Szene aus einer StarTrek-NG-Folge: “Der gegenwärtige Durchmesser des Universums beträgt 700m”.

  6. #6 Uli Schoppe
    3. Juli 2018

    @hubert taber

    Naja, der Mensch war auch angeblich für Eisenbahnen nicht gebaut! 😉

  7. #7 Uli Schoppe
    3. Juli 2018

    @schlappohr
    Naja, das wir Schwierigkeiten das Raumschiff Erde auf Kurs zu halten scheitert imho nicht daran das sich jemand mit interstellarer Raumfahrt beschäftig. Selbst ein entsprechendes Projekt wäre imho nicht eigentlich ein Hindernis. Das Argument erinnert mich so ein bischen an das Argument“ Raumfahrt ist unnötig, lösen wir erst mal die Probleme auf der Erde!“
    Und Menschen leben im Moment schon unter derartig trot- und hoffnungslosen Bedingungen auf der Erde das die Selbstmordrate in einigen Ecken der Welt exorbitant hoch sein müsste. Menschen sind da erstaunlich widerstandsfähig…

  8. #8 SP.Rako
    3. Juli 2018

    Auch hier wird, wie auch in einigen Kommentaren, wieder der übliche Fehler gemacht, dass man davon ausgeht, dass wenn es irgendwann derartige Raumschiffe geben sollte, der technologische Fortschritt ansonsten stehen geblieben ist. FALLS Menschen (und nicht etwa künstliche Wesen, was wahrscheinlicher ist), mal derartige Reisen durchführen können, wird der medizinische Fortschritt bereits dafür gesorgt haben, dass diese eine mehr oder weniger unbegrenzte Lebenserwartung haben und somit auch das Ziel der Reise erleben können. Auch ist es unwahrscheinlich, dass sie sich während der Reise die ganze Zeit „kalte Röhren“ ansehen, sondern ihre Zeit in einer virtuellen Realität verbringen, die von der „richtigen“ Realität kaum unterscheidbar sein wird.

  9. #9 Alderamin
    3. Juli 2018

    Sei froh, dass andere Sterne so weit weg sind, sonst wär’s echt ungemütlich auf der Erde. Bzw. wären wir dann nicht hier.

  10. #10 Alderamin
    3. Juli 2018

    Dazu muss man nicht soziopathisch veranlagt sein, sondern im Gegenteil völlig klar im Kopf. Man müsste den Zwischengenerationen klarmachen, dass sie Teil eines ganz großen Plans sind, den sich jemand vor tausenden Jahren ausgedacht hat und der erst in tausenden Jahren – vielleicht – in Erfüllung geht.

    Wer soll das den Menschen vermitteln? Die Älteren? die Jungen begehren doch oft auf gegen die Älteren. Die Maschine? Wird als Unterdrücker gesehen werden. Ein charismatischer Anführer? Macht wird regelmäßig missbraucht. Es wird immer jemand geben, dem die nachfolgenden Generation sch…egal sind, der frustriert ist, auf diesem blöden Schiff zu leben und der alles daran setzen wird, dies so angenehm wie möglich für sich zu machen. Wenn so einer dann noch die Kontrolle bekommt, dann ist die Katastrophe vorprogrammiert. Im Grunde genommen das, was wir auf der Erde auch erleben könnten, nur ist die größer, hat gewisse Selbstheilungskräfte und alles läuft verlangsamt ab.

    Meine Prognose: so was funktioniert niemals. Ein Marsflug von mehreren Jahren wird schwer genug; so lange Expeditionen hat man früher mit Segelschiffen zur Zeit der Entdeckung der Erde gemacht (mit Landgängen zwischendurch). Aber Generationen von hunderten Menschen in einer Stahlröhre? Vergiss es.

  11. #11 Alderamin
    3. Juli 2018

    Das Argument erinnert mich so ein bischen an das Argument“ Raumfahrt ist unnötig, lösen wir erst mal die Probleme auf der Erde!“

    War so aber nicht gemeint, sondern in dem Sinne: bringen wir uns selbst nicht in eine Situation, die das Verlassen der Erde nötig machen würde. Ich bin absolut für bemannte Raumfahrt, Erkundung des ganzen Sonnensystems, unbemannte Sonden in den interstellaren Raum. Nur würde ich niemanden dazu verurteilen wollen, sein ganzes Leben in einer Blechröhre zu verbringen. Das gilt auch für eine Marskolonie.

  12. #12 schlappohr
    3. Juli 2018

    @Uli Schoppe

    “Das Argument erinnert mich so ein bischen an das Argument“ Raumfahrt ist unnötig, lösen wir erst mal die Probleme auf der Erde!“”

    Wenn es um das langfristige Überleben der Menschheit geht, dann ist das Raumschiff Erde unsere einzige Option. Das bedeutet nicht , das wir keine Raumfahrt betreiben sollen – im Gegenteil, sie wird uns helfen, einige Probleme hier zu lösen.

    “Menschen sind da erstaunlich widerstandsfähig…”
    Weil sie hier auf der Erde zumindest die Hoffnung auf eine Perspektive haben, die ja manchmal auch nicht ganz unbegründet ist (siehe Nordkorea, da ist zumindest ein mal ein Anfang gemacht, auch wenn der auf wackeligen Füßen steht). Aber als Zwischengeneration im Raumschiff hast Du diese Chance nicht.

    @SP.Rako
    “virtuellen Realität”
    Du willst 6000 Jahre lang Computerspiele machen und dann auf einem völlig fremden und wahrscheinlich unwirtlichen Planeten eine neue Zivilisation gründen? (Ich kenne ein paar Nerds, die schon nach einem durchgedaddelten Wochenende nur noch mit Mühe in die Realität zurückfinden).Und das ganze mit quasi-unsterblichen Zombies? Das klingt für mich genauso fantastisch wie der Atombombenantrieb.
    Es wird sicher eine ganze Menge technischen Fortschritt geben in den nächsten Jahrhunderten, aber wir können nicht erwarten, dass alle Probleme des interstellaren Raumflugs schon irgendwie gelöst werden, wenn man nur lange genug wartet.

  13. #13 Alderamin
    3. Juli 2018

    @schlappohr

    Du willst 6000 Jahre lang Computerspiele machen und dann auf einem völlig fremden und wahrscheinlich unwirtlichen Planeten eine neue Zivilisation gründen?

    Sehr schön thematisiert wird das in dem Film “Passengers”, in dem ein Raumschiff auf einer 120 Jahre langen Reise zu einem anderen Stern ist, wobei die Passagiere im künstlichen Schlaf sind und planmäßig erst kurz vor der Ankunft geweckt werden sollen.

    Obwohl der durch eine Fehlfunktion vorzeitig erweckte Protatgonist das ganze Schiff mit allem Luxus für sich hat, Pool, Sportstudio, virtuelle Realitäten, Computerspiele, sowie einen künstlichen Barkeeper, mit dem er sich nett unterhalten kann, ist er nach einem Jahr kurz davor, durchzudrehen und erweckt schließlich eine Frau – die wenig begeistert davon ist, als sie schließlich erfährt, dass das keine Fehlfunktion war. Eine moderne Robinson-Geschichte. Sicher wäre es erträglicher, wenn die Community größer wäre, aber dann ist eben auch die Gefahr größer, dass jemand austickt. Und so ein Raumschiff wäre äußerst fragil.

  14. #14 uwe hauptschueler
    3. Juli 2018

    Wer sich freiwillig in ein Generationenraumschiff begibt muss verrückt sein. Verrückte sind für diese Aufgabe höchst ungeeignet.
    Erinnert mich an das Buch catch22.

  15. #15 SP.Rako
    3. Juli 2018

    In dem Film gab es meines Wissens aber keine “virtuellen Realitäten”, mit denen man mit anderen Menschen/Wesen interagieren konnte. Seine einzige soziale Interaktion war nur der Barkeeper-Android. Da ist es natürlich kein Wunder, dass man da austickt. Es wird in Zukunft wahrscheinlich eben deutlich bessere Möglichkeiten geben, die “Zeit tot zu schlagen”. Und virtuelle Realitäten der Zukunft sind mit Sicherheit nicht mit “Computerspielen” von Heute zu vergleichen.

  16. #16 schlappohr
    3. Juli 2018

    Das mit dem Computerspiel war absichtlich überspitzt, sorry. Aber trotzdem bezweifle ich, dass eine VR ein Ersatz für ein “Ökosystem” sein kann, in dem ein Mensch sein ganzes Leben verbringen kann und dabei mit seinen Lebensumständen zufrieden ist. Er wird die VR immer wieder verlassen müssen, um seinen physischen Körper zu “maintainen”. Außer das machen auch die Maschinen, aber dann erübrigt sich der Sinn der menschlichen Existenz vollständig: Ein maschinell am Leben gehaltener Organismus, der ebenfalls von einer Maschine mit Input gefüttert wird, um nicht zu verblöden. Und das ein ganzes Leben lang, viele Leben lang. Da läuft es mir kalt über den Rücken.

  17. #17 GeHa
    Kärnten
    3. Juli 2018

    @#16 Auch dazu gab es schon einen Film. Matrix – und der ist in Bezug auf das Leben, dass die breite Masse “führt” wirklich gruselig. Hmm… Déjà-vu? 😉

  18. #18 Alex
    3. Juli 2018

    Wie könnte es in der geschilderten Situation zu einer Epidemie nach mehreren tausend Jahren kommen? Der Krankheitserreger müsste ja von Anfang an an Board sein, aber in in den ersten tausend Jahren nicht zuschlagen.

  19. #19 roel
    3. Juli 2018

    @Alderamin Das liest sich sehr spannend und mir ging es genauso: “als ich von der Arbeit hörte, habe ich herzlich gelacht, und beim Lesen schauderte es mich einigermaßen.”

    “Die Autoren fanden außerdem, dass die minimale Besatzung aus 49 Frauen und 49 Männern bestehen müsse und versprechen, in einer zukünftigen Arbeit den Einfluss von Mutationen und anderen Schädigungen durch die kosmische Strahlung mit in die Simulation einzubeziehen.”

    Anscheinend haben die Autoren nicht an die Möglichkeit der Mitnahme befruchteter Eizellen gedacht. Oder haben sie diese Idee verworfen? Befruchtete Eizellen, sollten eine kleinere Besatzung ermöglichen.

  20. #20 Alderamin
    3. Juli 2018

    Was Matrix vergaß: wer sein Leben lang in einem Tank schwebt, hat keine Muskeln mehr, um sich zu bewegen. Wäre in so einem Raumschiff genau so. Alex Gerst trainiert 2 Stunden – jeden Tag. Wer sich in künstlicher Schwerkraft (rotierendes Raumschiff) bewegt, braucht das nicht unbedingt. Wer dabei die meiste Zeit in der VR verbringt (d.h. irgendwie sitzend oder liegend), schon.

  21. #21 Alderamin
    3. Juli 2018

    Müsste man die Autoren fragen. Deren Annahmen sind ja ohnehin etwas fragwürdig. Vielleicht würden sie “Mutation” oder “geschwächtes Immunsystem” antworten – das Immunsystem kennt ja auch nur die Keime, die sich an Bord befinden.
    Vielleicht gibt’s auch Tiere als Nahrungsmittel, und von denen springt eine Krankheit auf die Menschen über.

  22. #22 Alderamin
    3. Juli 2018

    Die Frage ist, wer erzieht die Embryos später zu erwachsenen Menschen? Dann braucht es auch wieder eine Besatzung. Aber man könnte sehr viel mehr Menschen mit auf die Reise nehmen, um vor Ort schneller Fuß fassen zu können.

    Wenn ich mir jetzt ausmale, dass humanoide Roboter die jungen Siedler großziehen sollen, wird’s mir wieder gruselig.

  23. #23 Michael
    3. Juli 2018

    @12

    “Wenn es um das langfristige Überleben der Menschheit geht, dann ist das
    Raumschiff Erde unsere einzige Option. Das bedeutet nicht , das wir keine
    Raumfahrt betreiben sollen – im Gegenteil, sie wird uns helfen, einige
    Probleme hier zu lösen. ”

    Meinen Sie mit Raumfahrt die bemannte oder die unbenannte?
    Können Sie ein paar Probleme nennen, die die (bemannte) Raumfahrt zu lösen hilft?

  24. #24 roel
    3. Juli 2018

    @Alderamin “Wenn ich mir jetzt ausmale, dass humanoide Roboter die jungen Siedler großziehen sollen, wird’s mir wieder gruselig.” Humanoide Roboter – hm, das hat was.

    Aber ich habe gerade den Gedanken etwas weiter gedacht. Wenn man wärend der Reise nur Kinder aus befruchteten Eizellen zeugt, gibt es keine Evolution. Und bei Ankunft wären die Menschen gleich den Menschen, die damals auf die Reise geschickt wurden. Dann könnte man auch schnell eine Population am Ziel der Reise aufbauen. Anders wäre es, wenn sich die Menschen im Raumschiff untereinander vermehren, bzw. die Besatzungsstärke halten. Dann wären die vor 6300 Jahren eingefrorenen Eizellen bestimmt auf einem anderen evolutionären Stand.

  25. #25 schlappohr
    3. Juli 2018

    @Michael

    “Meinen Sie mit Raumfahrt die bemannte oder die unbenannte?”

    Beide.

    “Können Sie ein paar Probleme nennen, die die (bemannte) Raumfahrt zu lösen hilft?”

    Schauen Sie, was Alexander Gerst gerade tut. Materialforschung, medizinische Forschung, Grundlagenforschung. Die Beschreibung der ganzen Experimente findet man im Netz, und unbemannt sind diese zumindest im Moment noch nicht durchführbar.

  26. #26 Alderamin
    3. Juli 2018

    So schnell läuft Evolution aber auch nicht ab (natürlich läuft sie ständig ab, in kleinen Schritten). Die australischen Ureinwohner lebten auch 50000 Jahre isoliert, bevor die Engländer kamen. Sind trotzdem Homo sapiense.
    Vielleicht kann man sich das aber auch zunutze machen. Man wird vor Abflug wissen, wie massiv der Planet ist. Wenn er 2g hat, sollten die Siedler ziemlich muskulös, aber kleinwüchsig und schlank sein. Wenn man die künstliche Schwerkraft entsprechend während des Fluges erhöht, könnte man die Menschen an die Umgebung anpassen. Wenn man schon jegliche Ethik hinter sich gelassen hat: man könnte durch gezielte Auswahl die entsprechenden Anpassungen per Züchtung herbeiführen. Oder man programmiert die DNA gleich entsprechend um.

  27. #27 Fluffy
    3. Juli 2018

    Eigentlich schade, hätte ein interessanter Artikel bezüglich der dynamischen Entwicklung von Populationen unter Berücksichtigung begrenzter Ressourcen, ethischer Gesichtspunkte sogar mit Bezug auf aktuelle Erdprobleme werden können.
    Aber leider ein reiner Prosatext ohne Formeln und engere Bezugnahme auf dynamische Entwicklungsmodelle. (Z.B. Lotka-Volterra, Räuber,Beute-Gleichung). Ein einziges Zitat mit (quasi-)mathematischem Bezug [14] von 25

    [14]F. Marin, “HERITAGE: A Monte Carlo code to evaluate the viability of
    interstellar travels using a multi-generational crew”,
    JBIS 70
    (2017) 184-
    195. arXiv:1708.08649.

    Btw, die Begrenzung auf 100 Runs für eine Monte-Carlo-Simulation erscheint mir lächerlich gering und auch unnötig bei den heutigen Rechnermöglichkeiten.

    Fazit: Ich schließe mich leider dem Blogautor an, dass es manchmal relativ simpel erscheint, einen Beitag in einer Fachzeischrift unterzubringen.

  28. #28 SP.Rako
    3. Juli 2018

    Dann verbringt man halt nur jeden zweiten Tag in der VR oder es gibt irgendwelche Naniten, die den Körper in Schuss halten. Ich denke das Problem mit dem Muskelschwund dürfte lösbarer sein, als überhaupt so ein Raumschiff zu konstruieren. Was an dem Matrix-Gedanken gruselig sein soll, verstehe ich aber nicht. Nach dem Simulationsargument ist es doch wahrscheinlicher, dass wir in einer virtuellen und nicht in einer “reellen” Realität leben. Man muss sich ja dabei nicht gleich irgendwelche unplausiblen Horrorszenarien wie “wir sind nur Batterien für Maschinen” ausmalen.

  29. #29 Captain E.
    3. Juli 2018

    @SP.Rako:

    Dann verbringt man halt nur jeden zweiten Tag in der VR oder es gibt irgendwelche Naniten, die den Körper in Schuss halten. Ich denke das Problem mit dem Muskelschwund dürfte lösbarer sein, als überhaupt so ein Raumschiff zu konstruieren. Was an dem Matrix-Gedanken gruselig sein soll, verstehe ich aber nicht. Nach dem Simulationsargument ist es doch wahrscheinlicher, dass wir in einer virtuellen und nicht in einer “reellen” Realität leben. Man muss sich ja dabei nicht gleich irgendwelche unplausiblen Horrorszenarien wie “wir sind nur Batterien für Maschinen” ausmalen.

    Wenn ich mich recht erinnere, hat der Film (bzw. die gesamte Reihe) auch nie geklärt, wie es dazu gekommen ist, dass Maschinen “menschliche Batterien” zur Aufrechterhaltung ihrer Betriebsbereitschaft benötigen. Das ist ja dermaßen unwahrscheinlich, dass man die Erklärung als “Quatsch” verwerfen müsste. Ebensowenig wurde geklärt, woher die Maschinen eigentlich die Energie nehmen, um ihre “Batterien” am Leben zu halten. Das Konstrukt hört sich hochgradig ineffizient an.

  30. #30 Michael
    3. Juli 2018

    “Schauen Sie, was Alexander Gerst gerade tut. Materialforschung, medizinische Forschung, Grundlagenforschung. Die Beschreibung der ganzen Experimente findet man im Netz, und unbemannt sind diese zumindest im Moment noch nicht durchführbar.”

    Das inhaltsloses Hinhalten und beantwortet meine Frage nicht.

    Es sieht so aus, dass Sie keine konkreten Probleme benennen
    können bei denen die Raumfahrt eine Lösung bietet.

    Das liegt daran, dass es zwar eine Menge Problem auf der
    Erde gibt, jedoch die Raumfahrt nicht zur Lösung beitragen kann.

  31. #31 hubert taber
    3. Juli 2018

    noch zu philosophischen fragen:
    wo kommen wir her?
    wir kommen von nirgendwo her da sich die logische funktion leben überall im universum ergibt.
    wo gehen wir hin?
    wir gehen nirgendwo hin.
    es stellt auch niemand die frage wohin ein blauwal oder eine kohlmeise gehen.
    die philosophen zählen also nicht zu den wirklich hellen.

    und wie es um die grundlagen bestellt ist ist hier nachzulesen:
    https://diepresse.com/home/science/dissertation/5193677/Die-Metamorphose-des-Stroms#kommentare

    mfg. hubert taber

  32. #32 noch'n Flo
    Schoggiland
    3. Juli 2018

    Hat denn hier niemand über die medizinischen Möglichkeiten nachgedacht, das Problem des Weltallkollers in den Griff zu bekommen? Mit Drogen, psychologischer Begleitung durch das ganze Leben, Eingriffen in die DNA usw.? Und dann eventuell auch VR, so als Ergänzung. Wenn man den Leuten dann noch regelmässig die neuesten Bilder von der sterbenden Erde einspielt, werden die dankbar sein, bei so einer Mission dabei zu sein.

  33. #33 schlappohr
    3. Juli 2018

    “inhaltsloses Hinhalten”

    Es ist eigentlich nicht mein Job, Ihre Hausaufgaben zu machen. Aber hier ein Beispiel:

    Es gibt auf der ISS das MSL-Forschungsmodul (Materials Science Laboratory), in dem neue Materialien (z.B. Metalllegierungen oder Halbleiter) hergestellt und erforscht werden können, was nur unter Schwerelosigkeit gelingt. Ziel ist (unter vielen anderen) z.B. bessere Metalllegierungen für den Maschinenbau zu finden, die zu einer Reduktion des Energieverbrauchs führen und gleichzeitig bruchfester sind. Genaueres dazu steht hier:

    https://phys.org/news/2018-05-alloy-sintering-solutions-aboard-iss.html

    und hier:

    http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/International_Space_Station/Material_Science_Laboratory_Electromagnetic_Levitator_MSL-EML

    und was Google sonst noch so hergibt.

  34. #34 schlappohr
    3. Juli 2018

    @noch’n Flo

    “Mit Drogen, psychologischer Begleitung durch das ganze Leben, Eingriffen in die DNA usw.?”

    Tausend Jahre stoned und dann auf einem besseren Planeten aufwachen. Davon haben die Hippies immer geträumt. Und wie erklärst Du Deinem Kind, dass es sich unter Drogen setzen muss und tägliche Psychiatersitzungen brauchen wird, nur um zu überleben? Was antwortest Du, wenn es Dich fragt, warum ausgerechnet _dieses_ Schicksal für es ausgewählt wurde? Was, wenn es lieber mit der Erde gestorben wäre, als im Weltall den Verstand zu verlieren?

    “Wenn man den Leuten dann noch regelmässig die neuesten Bilder von der sterbenden Erde einspielt, werden die dankbar sein, bei so einer Mission dabei zu sein.”

    Und wenn man dann die Messwerte des Zielplaneten mit gigantischen Fehlerbalken in den Kurven zur Oberflächentemperatur und ionisierender Strahlung zeigt, freuen sie sich gleich noch mehr auf das neue Zuhause. Besonders, wenn ihre Muskeln und Knochen nach ein paar Tausend Jahren im All weitgehend wegevolutioniert sind und sich dann rausstellt, das die Beschleunigung der Zielwelt dummerweise doch bei 8g liegt.

  35. #35 hubert taber
    3. Juli 2018

    @ schlappohr #33:
    schwerelos bedeutet aber nicht frei von gravitationseinfluss zu sein.
    die ISS unterliegt der schwerkraft und bleibt durch die fliehkraft oben.
    wirklich frei von gravitation wäre alles weit weg von der sonne wo deren gravitationsfeld endet.
    dort würden experimente andere ergebnisse liefern.
    z.b. anders kristallisieren als auf der ISS etc.
    mfg. hubert taber

  36. #36 Alderamin
    3. Juli 2018

    Falls das der Köder für eine Diskussion über die Schwerkraft und die Relativitätstheorie sein soll: bitte nicht hier, haben Sie anderswo schon oft genug geführt. Bitte beim Thema bleiben. Danke.

  37. #37 Funktionalistker
    3. Juli 2018

    Die gedachte Beschleunigung eines Raumfahrzeuges mit Wasserstoffbomben hat mir nur ein mitleidiges Lächeln abgerungen.
    Die Zukunft der Raumfahrt braucht andere Raumantriebe, z.B. auf der Basis der Quantenphysik und eine Reihe weiterer Technologien, die ein interstellares Reisen ermöglichen.
    Und darauf wird man wohl noch Generationen warten und sich gedulden müssen.
    Vorausgesetzt die Menschheit existiert dann noch. Und man stelle sich mal hochtechnologisch entwickelte intelligente Lebensformen vor, die natürlich mitbekommen, wie wir mit unseren natürlichen Lebensgrundlagen umgehen. Die werden extrem begeistert sein, wenn wir dazu übergehen, genauso mit anderen Planeten zu verfahren.
    Das sollte uns aber nicht daran hindern, mal von solchen Reisen zu träumen. Gegenwärtig gibt es zum Träumen allerdings keine Alternative. Und die Umsetzung überlassen wir doch bitte reiferen späteren Generationen.

  38. #38 hubert taber
    3. Juli 2018

    @ aldemarin #36:
    ich wüsste nicht welcher “köder” meine antwort sein sollte.
    ich erklärte einem mitposter einen fakt und sehe keinen bezug zur RT.
    mfg. hubert taber

  39. #39 Bbr1960
    3. Juli 2018

    Einem Fabrikarbeiter aus dem frühen Industriezeitalter würde so ein Generationenschiff wie das Paradies vorkommen. Der Mensch akzeptiert ziemlich schlechte Lebensbedingungen, wenn er es nicht besser kennt. Daran würde es also kaum scheitern.

    Am nächsten Punkt vielleicht schon: Der Arbeiter wurde ja auch durch Religion (Opium für das Volk) ruhig gestellt. Wie will man das auf dem Schiff handhaben? Schon Protestanten und Katholiken vertragen sich nicht unbeding, wie man in Irland sah. Von strengeren Religionen rede ich noch gar nicht. Am besten nimmt man nur Atheisten mit, und verbannt alle heiligen Bücher aus der Schiffsbibliothek.

    Zu einem kompletten Reproduktionsverbot wegen Überbevölkerung darf man es natürlich gar nicht erst kommen lassen. Man muss schon lange, bevor es kritisch wird, auf die 2-Kind-Familie übergehen. Die demographischen Daten hat man ja.

    Und schließlich die Idee mit den eingefrorenen Eizellen. Es geht um um eine Plan mit heutiger Technologie. Und eine künstliche Gebärmutter ist sicher noch in weiter Ferne. Dagegen ist die Aufzucht der ersten Generation durch Roboter geradezu Pillepalle. Sollte die Technologie allerdings irgendwann zur Verfügung stehen, dann wird man es so und nicht anders machen.

  40. #40 hubert taber
    3. Juli 2018

    es gibt nur einen weg von der barbarei zur dekadenz.
    und der führt über die zivilisation.
    oder über ein generationen-raumschiff.

    durch die geringe population, ohne blutauffrischung, würde sich inzucht ergeben.
    und nach 6000 jahren und 240 generationen kämen dort nur mehr degenerirte zombies an.
    mfg. hubert taber

  41. #41 UMa
    3. Juli 2018

    Langlebige Zivilisationen mit unterentwickelter interstellarer Raumfahrt könnten warten, bis ein Stern vorbei kommt.
    Die Menschheit könnte in 1,28 Millionen Jahren das Gliese 710 System in nur 10700 AE Entfernung erreichen.

  42. #42 schlappohr
    3. Juli 2018

    @hubert taber #33

    Schwerelosigkeit ist die Abwesenheit jeder Art von Beschleunigung. Diesen Zustand macht man sich bei den Experimenten zunutze. That’s it.

  43. #43 schlappohr
    3. Juli 2018

    Sorry, ich meinte #35

  44. #44 Alderamin
    3. Juli 2018

    Aber ob der dann den Planeten mitbringt, auf dem man wohnen möchte?

  45. #45 Alderamin
    3. Juli 2018

    Der Grad der Inzucht bleibt langfristig stabil bei 6,25%. Man kann ihn aber auch auf 0 zwingen. Siehe Artikel.

  46. #46 Fluffy
    3. Juli 2018

    Der besprochene Artikel als Versuch einer Komposition von Technik, Mathematik und Ethik ist einfach misslungen und provoziert teils abstruse Fragen.
    Müssen die Menschen an Bord eigentlich geimpft werden?

  47. #47 Alderamin
    3. Juli 2018

    Würde behaupten, in der Arbeit spielen weder Ethik, noch Mathematik, noch Technik eine Rolle… Der Hauptautor ist Astrophysiker, das sind alles nicht seine Spezialgebiete. Was er so gemacht hat, hat mit der Arbeit anscheinend wenig zu tun.

  48. #48 tomtoo
    3. Juli 2018

    6000Jahre. Schauen wir uns doch mal an was auf unserem entschleunigtem Raumschiff in der Zeit so alles Passiert ist. Wie soll sowas verhindert werden? Soll es ? Gibt es den ‘göttlichen Bordcomputer’ der dafür sorgt, das Programme erstellt vor 6000 Jahren noch unangefochtene Gültigkeit haben sollen? Im Prinziep ist es wie die Erde, aber kompakter, mit beschleunigter Dynamik.

  49. #49 hubert taber
    3. Juli 2018

    @ schlappohr #44:
    ich erklärte dass die ISS immer nocht der gravitation unterliegt. beschleunigungslos hin oder her.
    was unter diesen verhältnissen angenommen würfelig kristallisiert könnte fernab von gravitation und ebenfalls beschleunigungslos möglicherweise kugelig kristallisieren.
    diese art schwerelosigkeit ist also bestenfalls eine “näherung” des angestrebten zustandes.
    mfg. hubert taber

  50. #50 hubert taber
    3. Juli 2018

    dieses gedankenexperiment generationen-raumschiff könnte auch auf der erde simuliert werden.
    als langzeitexperiment wie eine zeitkapsel.
    in einem abgeschotteten gebäude von aussen mit ernergie versorgt und einer inneneinrichtung wie im schiff.

    schon nach wenigen hundert jahren würden fürchterliche dinge geschehen.
    mit neurosen, psychosen, suiziden, amokläufen etc.
    die schwächen der psyche wurden ausser acht gelassen.

    noch etwas essentielles:
    niemand sollte blind wikipedia-eintragungen vertrauen.
    da dort auch leider viele dumme eintragungsberechtigt sind.
    mfg. hubert taber

  51. #51 tomtoo
    3. Juli 2018

    @hubert tabert
    Deswegen nennt man sowas Mikrogravitation.
    Vorschläge für Versuche in Picogravitation?

  52. #52 tohuwabohu
    Berlin
    4. Juli 2018

    Zu

    schwer mit der Ethik zu verantworten, die Ungeborenen dazu zu verdammen, ihr gesamtes Leben bei Kunstlicht in einer Röhre im dunklen Weltall zu verbringen mit großem Risiko eines Scheiterns

    Man ersetze “Kunstlicht” durch “Sonnenschein” und “in einer Röhre” durch “auf der Oberfläche einer Steinkugel”, dann beschreibt es unsere Umgebung. Wir sind diejenigen, die ohne Rücksicht auf kommende Generationen zu ihrem eigenen Nutzen handeln, wobei wir diesen oft nur kurzfristig sehen und langfristige Folgen (un)wissentlich übersehen bzw. ignorieren. Anders ist es kaum erklärbar, dass wir die Ressourcen dieser Erde so ausbeuten und unsere Abfälle, seien es CO2, Gifte, Plastik, etc. in der Umwelt verteilen. Das können ja unsere Nachkommen aufräumen. Im Hier und Heute zählt nur der wirtschaftliche Erfolg (mehr, mehr, immer mehr) und das persönliche Wohlergehen.
    Auch hier habe ich Probleme mit der Ethik unseres Handelns.

    Das man, wenn hier schon so viel schief läuft, sich wünscht auf einem unverbrauchten Planeten wieder neu anfangen zu können, kann ich durchaus nachvollziehen. Wir sollten lieber die Ärmel hochkrempeln und die Erde aufräumen (und das nicht WALL-E überlassen).

    —————————————-

    Zum Generationenschiff:
    Derartige Raumschiffe zu bauen ist sicher keine Aufgabe, die wir in den nächsten zehn Jahren erledigen (da waren der Bau der Pyramiden oder der Chinesischen Mauer ein Klacks). Zumal niemand losfliegt, wenn er nur eine vage Vorstellung davon hat, was ihn am Ziel erwarten wird. Das wäre bei Proxima Centauri b wohl eher ein Himmelfahrtskommando. D.h. zunächst bräuchte es automatische Sonden, die nähere Daten über das jeweilige Ziel erfassen und zurückmelden. Und auch diese könnten wir erst in einigen Jahrzehnten losschicken.

    Die Generationenschiffe, falls es jemals dazu käme, stelle ich mir so vor:
    Aus Asteroiden im All innerhalb von mehreren Jahrzehnten bis Jahrhunderten gebaute riesige Zylinder. Während der Bauphase würde die ersten Menschen dort einziehen, die Konstruktion beaufsichtigen und die Infrastruktur einrichten. Sie werden die Ahnen der Reisenden. Außer den Menschen sollte man auch möglichst viele Pflanzen und Tiere mitnehmen – und dabei auch die “Unkräuter” und “Schädlinge” nicht vergessen. Das zylindrische Generationenschiff rotiert um seine Längsachse, um so eine “künstliche Schwerkraft” für die Bewohner zu erzeugen, denn es wird sowohl während der Bauphase, als auch nach der Beschleunigung für lange Zeit antriebslos weiterfliegen bevor man bremst, weil der Verbrauch an Energie und Stützmasse, neben anderen Faktoren (Strahlungsbelastung, Kollision mit interstellarem Gas und Staub, Erkennen größerer “Steinchen” in Flugrichtung und Ausweichmanöver) die Höchstgeschwindigkeit limitiert.
    Da die Sicherheit des Generationenschiffs selbst die höchste Priorität hat, wird die ständige Überwachung aller Schiffsfunktionen, aber auch der Reisenden notwendig sein. Diese werden sich wohl daran gewöhnen ständig durch die zentrale K.I. überwacht zu werden (die Chinesen sind wohl momentan am weitesten das schon im öffentlichen Raum zu üben). Dann wird auch CASP (computer assisted sexual partnership – gerade selbst erfunden) als normal erscheinen (die Vorform – PARSHIP o.ä. – ist ja schon heute recht beliebt), denn die zentrale K.I. kennt ja alle Menschen an Bord und kann so die idealen Paarungen finden. In einem Generationenschiff ist der einzelne Mensch nur das Mittel, um die Ausbreitung der Menschheit im All zu sichern. Da muss man einige Abstriche hinnehmen.

    Wer jetzt keine Lust hat, mitzufliegen, den kann ich gut verstehen. Wer glaubt, dass ein Generationenschiff anders aussieht, kann ja mal seine Ideen vorstellen.

  53. #53 hubert taber
    4. Juli 2018

    @ tomtoo #51:
    ich kenne eine null-gravitation.
    das H2-molekül.
    es unterliegt der schwerkraft kann aber selbst keine ausbilden.
    das findest du nicht im wikipedia.
    mfg. hubert taber

  54. #54 Bbr1960
    4. Juli 2018

    @53: Toll, dann können wir ja endlich das Perpetumobil aus Jim Knopf bauen.

    Ich denke, von so einer sensationellen Entdeckung hätte ich auch ohne Wikipedia gehört, wenn denn was dran wäre.

  55. #55 tomtoo
    4. Juli 2018

    @hubert taber
    Ich verstehe den Witz gerade nicht? Ernst kann es ja nicht gemeint sein.

  56. #56 Alderamin
    4. Juli 2018

    Das ist die übliche Trollerei. Bitte nicht auf Diskussionen einlassen, bringt nix. Lieber Namen googeln.

  57. #57 schlappohr
    4. Juli 2018

    @hubert taber #44

    “ich erklärte dass die ISS immer nocht der gravitation unterliegt. beschleunigungslos hin oder her.”

    Das ist zwar richtig, aber bedeutungslos. Die Auswirkungen der Gravitation auf der IIS sind so gering (Stichwort Mikrogravitation #51), dass sie für die Experimente keine wesentliche Rolle spielen. Ein Astronaut an Bord der ISS kann mit verbundenen Augen nicht unterscheiden, ober er im freien Fall zur Erde, in einer stabilen Umlaufbahn um selbige, oder weit außerhalb eines Gravitationsfeldes ist.
    Ich verstehe auch nicht so wirklich, wo das Problem ist. Zweifelst Du den Sinn der ISS oder der Experimente an?
    Und wie um alles in der Welt kommst Du darauf, dass Wasserstoffatome kein Gravitationsfeld ausbilden? Wie hätten sich im frühen Universum die Wasserstoffwolken sonst zu den ersten Sternen kontrahieren können?

  58. #58 schlappohr
    4. Juli 2018

    @Alderamin

    “Das ist die übliche Trollerei.”

    Der Gedanke kam mir auch gerade…

  59. #59 Ingo
    4. Juli 2018

    Irgendwie finde ich dass bei solchen Gedankenspielen immer ein Thema zu kurz kommt.

    Die technische Wartung !

    Auf der alten MIR-raumstation konnte man sehr schoen beobachten wie so ein Teil irgendwann einfach technisch am Ende ist. Auch auf der ISS zeigt sich Verschleiss.

    So ein Raumschiff am laufen zu halten erfordert kontinuierliche Arbeit und Ersatzteile.
    Wo sollen Ersatzteile herkommen ?
    Wenn ich Wartungstechniker brauche, brauche ich Menschen die wach sind,- und nicht in Kaelteschlafkammern eingefroren sind.
    Diese Menschen muessen essen.
    Das heisst ich benoetige einige Menschen die die (stark automatisierte Lebensmittelproduktion) am laufen halten und Wartungsarbeiten im automatisierten Gewaechshaus durchfuehren,- die wollen wiederum Freizeit haben und brauchen Unterhaltung mit anderen Leuten.

    Kurzum,- Menschen sind schon hier auf der Erde zu einen wesentlichen Prozentsatz damit beschaeftigt sich selber am Leben zu erhalten,- und das wird an Bord eines Raumschiffes nicht anders sein.

  60. #60 Alderamin
    4. Juli 2018

    Köder aber schon geschluckt… :-(

  61. #61 Frantischek
    4. Juli 2018

    Gerade den Punkt mit der Inzucht könnte man doch heute schon ganz leicht in den Griff bekommen indem man einfach genug eingefrorene Spermaproben und/oder Eizellen mitnimmt und künstlich befruchtet.

    Bis man so ein Schiff bauen würde wären wahrsch. nicht einmal mehr diese nötig, sondern es würde reichen genügend unterschiedliche Gensequenzen auf der Festplatte zu speichern.

  62. #62 schlappohr
    4. Juli 2018

    “Köder aber schon geschluckt… ”

    Ich beiße gerade die Angelschnur durch :-) Zugegeben, manchmal macht es mir Spaß, solche Skurrilitäten auszugraben. Ist ein bisschen wie bei einem Dali-Gemälde: man fragt sich, was in diesem Kopf vorgeht. Aber ich höre jetzt auf damit.

  63. #63 tomtoo
    4. Juli 2018

    @Alderamin #59
    Alles OK. Bringt uns mit Humor aber auf das Thema Generationenraumschiffe zurück. ; )

  64. #64 Captain E.
    4. Juli 2018

    Tja, die Wartung! Kürzlich gab es doch schon einmal eine ähnliche Diskussion, und da wurde die Position vertreten, dass so ein Schiff eine komplette Fabrik an Bord haben könne, um alle möglicherweise benötigten Ersatzteile selbst herzustellen.

    Meine Position war es allerdings nicht, denn bei allen Möglichkeiten zur Produktion und auch Wiederverwendung (z.B. der reinen Materialien!) wird es Teile geben, die sich mit Bordmitteln nicht werden herstellen lassen, und da hilft nur eine ausgeklügelte Lagerhaltung. Spätestens wenn diese unersetzlichen Komponenten zur Neige gehen, muss man irgendwo angekommen sein, oder das Schiff verwandelt sich in ein treibendes Stück Schrott mit einer toten Mannschaft.

  65. #65 tomtoo
    4. Juli 2018

    Wir haben ein sehr komfortabeles extrem funktionales Raumschiff. Nennt sich die Erde.
    Sollten wir in Schuss halten.

  66. #66 tomtoo
    4. Juli 2018

    Zuerst würde mann Sonden schicken. Welche Zeiträume wären das dann? 12000 Jahre? Ok, da bleibt nur eins, unser Mothership für minimum 12000 Jahre fit zu halten.

  67. #67 Alderamin
    4. Juli 2018

    Breakthrough Starshot will es mit Nanosonden in 20-30 Jahren schaffen. Mit der Option, per Lichtsegel abzubremsen und in einen Orbit einzuschwenken in 120 Jahren, sagt Wikipedia.

  68. #68 Ingo
    4. Juli 2018

    @Captain E #64

    > dass so ein Schiff eine komplette Fabrik an Bord
    > haben könne, um alle möglicherweise benötigten
    > Ersatzteile selbst herzustellen

    genau wie du sagst,- es wird Teile geben die man nicht “mal so eben an Bord” herstellen kann. Zumal eine solche Fabrik selber auch wieder Wartung braucht.
    Und selbst wenn es diese Fabrik gibt -> jemand muss die Ersatzteile auch einbauen,- was traditionell eine (wache) Manschaft macht.

    Sogar der Colaautomat in unser Firma ist staendig kaputt/verklemmt obwohl er noch voll ist,- und Getraenkeautomaten sind nun wirklich nicht komplizierte Technik die erst letztes Jahr erfunden wurde.

    Fuer automatisierte Wartungsroboter reicht meine Phantasie ehrlich gesagt nicht aus.
    Momentan koennen Maschinen nichteinmal Autofahren.

    Schlaeferschiffe fallen damit aus.

  69. #69 tomtoo
    4. Juli 2018

    @Alderamin
    Und wieviel Terawatt bräuchte mann dafür? Die mann auch zur Entsalzung von Meerwasser einsetzen könnte? Frag mal ein Kind der Besatzung das verdursten muss, ob es die Idee für Vernünftig erachtet.

  70. #70 Captain E.
    4. Juli 2018

    @Ingo:

    Mich musst du da nicht überzeugen.

    Ben Bova hat wohl einst eine Trilogie über ein Generationenraumschiff geschrieben. Leider kenne ich nur das letzte Buch. Das letzte Crewmitglied, das sich in einem Sicherheitsbereich von den Steinzeitpassagieren separiert hatte, musste zu seinem Missvergnügen irgendwann feststellen, dass die robotischen Reparatursysteme zu den ersten gehört hatten, die ausgefallen waren.

    Also, die Reparatur und Wartung kann man theoretisch auch automatisieren. Nur wer wartet und repariert die Reparatur- und Wartungsysteme?

  71. #71 Cliff
    4. Juli 2018

    Zum Thema Generationenschiff gibt es sicher viel Science Fiction Literatur. Ich fand diese Geschichte besonders interessant:

    https://en.wikipedia.org/wiki/Ring_(Baxter_novel)

    Da entstehen ganze Bürgerkriege am Schiff… einzelne Gruppen spalten sich komplett ab usw. War sehr interessant zu lesen.

  72. #72 schlappohr
    4. Juli 2018

    Um die ganze Infrastruktur und alles was da dran hängt über Jahrtausende am Laufen zu halten, bräuchte man vermutlich ein Sternenschiff in der Größe eines Planeten oder zumindest eines Mondes in der richtigen Zusammensetzung. Wäre mal interessant, hier eine Abschätzung über die Minimalgröße zu machen. Wie man das Teil beschleunigt und Jahrtausende lang fernab jeder Sonne mit Energie versorgt … damit beschäftigen wir uns dann, wenn es soweit ist.

    Die Probleme beginnen dann, wenn man mit diesem Trümmer im Zielsystem ankommt und dort zur Begrüßung gleich mal ein paar Umlaufbahnen destabilisiert. Außer man entsorgt den Mond rechtzeitig und legt die letzten paar Milliarden km mit einem klassischen Raumschiff zurück. Das würde zumindest die benötigte Bremsenergie drastisch reduzieren.

  73. #73 Frantischek
    4. Juli 2018

    Ich denke DER Knackpunkt bei dem ganzen ist Energie.
    Wenn man die (praktisch) unbegrenzt zur Verfügung hat erledigen sich viele Probleme von selbst.

    Recycling kostet, besonders bei Metallen und seltenen Erden, viel Energie.
    Nahrungsmittelproduktion und künstliches Sonnenlicht, Lebensraum in psychologisch notwendigem Ausmaß genauso.

    Wenn dann auch noch Kälteschlaftechnologie vorhanden ist sollte ein Generationenschiff kein Problem mehr sein.
    Es könnte immer nur ein kleiner Teil der Besatzung in abwechselnden Schichten wach sein, oder das Schiff könnte groß genug sein um den Passagieren ein akzeptables Leben zu bieten.

    Ein großer rotierender Zylinder könnte die meiste Zeit (ausser bei Beschleunigung und Abbremsen) für relativ normale Schwerkraft sorgen und sogar Platz für Ackerwirtschaft bieten.

    WENN genug Energie da ist, um so ein großes Schiff aus den im Sonnensystem verfügbaren Rohstoffen zu bauen.

    Die Besatzung würde auf einer Jahrtausende langen Reise wohl nicht mehr wirklich die Besiedlung der neuen Welt als Ziel haben. Das wäre dann wohl ein Fall für ein paar Sonderlinge/Abenteurer der letzten Generation vor Ankunft, analog zu der ersten Generation die das Abenteuer Weltraum gesucht hat.
    Für die meisten anderen wäre wohl eher das Schiff der Inbegriff von Heimat. Vielleicht würden die nur am Ziel upgraden und gleich weiterdüsen.

  74. #74 Alderamin
    4. Juli 2018

    Und wieviel Terawatt bräuchte mann dafür?

    100 GW verteilt auf ein Array von 10-kW-Lasern. Mit Verlustleistung etwa die Leistung eines kleinen Kern- oder Kohlekraftwerks.

    Die mann auch zur Entsalzung von Meerwasser einsetzen könnte? Frag mal ein Kind der Besatzung das verdursten muss, ob es die Idee für Vernünftig erachtet.

    Verstehe den Kritikpunkt nicht. Welche Besatzung, welche Kinder? Breakthrough Starshot soll winzige Mini-Sonden per Lasern mit Solarsegeln zu Proxima Centauri schießen. Jedes Smartphone ist ein Gigant gegen diese Sonden. Jede der bis zu 1000 Sonden wird 10 Minuten lang beschleunigt. Nach 10.000 Minuten oder einer Woche könntest Du die Stromquelle als normales Kraftwerk benutzen und 50 Jahre Meerwasser damit entsalzen. Man wird dann aber wohl eher die nächsten Sonden in Richtung eines weiteren Sterns starten.

  75. #75 Frantischek
    4. Juli 2018

    @schlappohr:

    …bräuchte man vermutlich ein Sternenschiff in der Größe eines Planeten oder zumindest eines Mondes…

    Glaub ich nicht unbedingt. Sollten wir es einmal schaffen Assembler zu bauen würde das den Materialbedarf für praktisch alles drastisch reduzieren.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Assembler_(Nanotechnologie)

  76. #76 schlappohr
    4. Juli 2018

    @Frantischek

    Nicht nur wegen des Materials, sondern auch zwecks Schwerkraft, Strahlenschutz, und schlichtweg Platz zum Leben, Arbeiten. Und seinen Mitmenschen aus dem Weg gehen, ohne gleich einen Raumanzug anziehen zu müssen.

    Mir kommt gerade der Gedanke: Wenn das hier jemand in ein paar hundert Jahren nochmal durchliest, wird er über unsere Naivität schmunzeln, wie wir es über die Geschichten von Jules Verne tun? Oder wird er sich eher über unseren Weitblick wundern?

  77. #77 Frantischek
    4. Juli 2018

    Das sollte doch mit etwas in der Richtung recht gut erfüllt sein, und das ist zwar groß, mächtig groß, aber noch weit von einem Mond oder Planeten entfernt…:
    http://www.foundation3d.com/forums/attachment.php?s=a63616097033660d3f2b4e4b9088558a&attachmentid=61769&d=1354276814

    http://www.foundation3d.com/forums/showthread.php?t=14402

  78. #78 Ingo
    4. Juli 2018

    Je laenger man hier mitliesst, desto mehr emfinde ich Doctor Who als eine Wissenschafts-Dokumentation.
    Dort gibt es mehrere multigenerationen Raumschiffe.

    http://de.doctorwho.wikia.com/wiki/Arche
    http://de.doctorwho.wikia.com/wiki/Raumschiff_UK
    http://de.doctorwho.wikia.com/wiki/Silurianische_Arche
    http://de.doctorwho.wikia.com/wiki/World_Enough_and_Time_(Inhaltsangabe)

    Auf allen diesen Raumschiffen geht alles moegliche schief. Auf einen entwickeln sich sogar die Cyberman, wahrend die Bruecke des Schiffes durch die Naehe zu einen Schwarzen Loch in der Zeitdilatation festhaengt.

  79. #79 hubert taber
    4. Juli 2018

    @ die verständnislosen:
    was in meinem kopf vorgeht?
    in erster linie I.Q. 145
    psychologen nennen solche die 0,1 %igen.

    https://derstandard.at/userprofil/postings/84963
    und damit verabschiede ich mich.
    da ich mit weniger begabten nicht kommunizieren kann.
    mfg. hubert taber

  80. #80 schlappohr
    4. Juli 2018

    “I.Q. 145”

    Ja, da kann man nichts machen. Kommunikation über solche intellektuellen Abgründe hinweg ist genau so schwierig wie die Reise mit einem Generationenschiff.

  81. #81 hubert taber
    4. Juli 2018

    p.s. @ tomtoo:
    die schwerkraftbildung ist erst ab deuterium möglich.
    die sonne ist also keine wasserstoffkugel.
    und enthält im inneren alle ordnungszahlen als gravitationskern.
    die kolportierte sonnendichte 4 ist krank blöde.
    und tschüss.
    mfg. hubert taber

  82. #82 hubert taber
    4. Juli 2018

    p.p.s. pardon:
    … die kolportierte sonnendichte 1,41 ist krank blöde.
    und zeigt die inkompetenz der theoretiker auf.
    mfg. hubert taber

  83. #83 Frantischek
    4. Juli 2018

    Is das geil!
    Folgt man Hubsis Link findet man binnen 15 Sekunden 4 mal die Erwähnung seines I.Q.=145.

    Möge sich jeder seine eigenen Gedanken dazu machen…

  84. #84 Bbr
    4. Juli 2018

    Die Energieversorgung ist sowieso ein Thema für sich. Hat man mit aktueller Reaktortechnologie, oder wenigstens mit einem der angedachten Reaktoren der 4. Generation überhaupt die Spur einer Chance, 6300 Jahre Strom zu erzeugen? Der Atommüll ist ja im Weltraum nicht das Problem, wohl aber die effiziente Nutzung des mitgeführten Treibstoffs so wie die Haltbarkeit der Anlage.

    Oder statt eines Reaktors eine Radionuklidbatterie mit Americum 243 verwenden? Aber reicht da die Leistungsdichte, zumal die Leistung bis Missionsende auf die Hälfte fällt?

    Ideal bzgl. Brennstoffgewicht wäre wohl ein Fusionsreaktor. Dafür ist aber der Reaktor groß, schwer, komplex und vor allem nicht nach unten skalierbar.

  85. #85 Fluffy
    4. Juli 2018

    @#47
    Worum geht’s dann?
    Hab den Artikel gelesen, sind ja nur 5 Seiten.

  86. #86 ImNetz
    4. Juli 2018

    Schade –
    so wird wohl ein möglicher „Tapetenwechsel durch Umzug“ in ein anderes Planetensystem nicht so schnell passieren, trotz neuester Forschungsergebnisse: https://derstandard.at/2000082760422/Exoplanet-Kepler-186f-ist-vermutlich-erdaehnlicher-als-gedacht

    Ironie aus

    @ Alderamin
    trotzdem danke für die vielen Blogbeiträge

  87. #87 Blake
    4. Juli 2018

    Super. Wenn wir Leute aus unserer westlichen Wertegemeinde da hoch schicken wird sich sowieso nix vermehren.

    Ausser Geschlechtskrankheiten.

    Kein Inzestproblem -.-

    Inzest ist auch lange tragfähig. Schaut euch Gummersbach an

  88. #88 Hase
    5. Juli 2018

    Ascension ist eine miniserie die das thema beleuchtet. In den 60ern gestartet, jetzt 50 Jahre später.

    https://www.netflix.com/de/title/80029820

  89. #89 and
    8. Juli 2018

    Irgendwie beschleicht mich das Gefühl, dass die wir-schicken-menschen-auf-teufel-komm-raus-auf-eine-interstellare-reise annahme des artikels deutlich zu kurz greift: zum einen werden enorme technische fortschritte in der raumfahrt angenommen, zum anderen wird völlig ignoriert dass es in (relativ) naher zukunft KI systeme geben könnte die biologischen schwabbelhirnen in jeder denkbaren hinsicht um größenordnungen überlegen sind: Der artikel macht sogar die (etwas unter den teppich gekehrte) annahme dass das betrachtete generationenschiff von eben solch einer KI “regiert” wird. Die große frage ist warum man die fragilen, energiehungrigen und kurzlebigen biologischen Dramaqueens bei einem unterfangen wie interstellarer raumfahrt nicht gleich ganz weglassen sollte?

  90. #90 tomtoo
    8. Juli 2018

    @and
    Wären sie uns in jeder Denkbaren Hinsicht um Größenordnungen überlegen. Würden sie aller Wahrscheinlichkeit nach die Kommunikation mit uns einfach einstellen. Sollten sie uns als Gefahr betrachten, einsperren oder eliminieren.

  91. #91 and
    8. Juli 2018

    @tomtoo
    du hast wahrscheinlich zu oft terminator geschaut 😉

    solche maschinen entstehen nicht nach den gleichen evolutionären prinzipien, also müssen sie nicht notwendigerweise von dominanzanspruch getrieben sein.

  92. #92 tomtoo
    8. Juli 2018

    @and
    War nur ein bischen selbst Zynismus. Nenne es Lehren aus der Vergangenheit und dem Jetzt.

  93. #93 tomtoo
    8. Juli 2018

    @And
    Oder sie würden uns eine neue Religion präsentieren. “Oh schmieret meine Schaltkreise nur mit gereinigtem, gesiebtem und stabilisiertem Gleichstrom. Amen.
    ; )
    Oder glaubst du wirklich die würden sich freiwillig in Dienste vollkommener Volltrottel stellen? Aus Liebe und Dankbarkeit zu Schwabbelhirnen ?

  94. #94 and
    8. Juli 2018

    @tomtoo
    > Oder glaubst du wirklich die würden sich freiwillig in Dienste vollkommener Volltrottel stellen? Aus Liebe und Dankbarkeit zu Schwabbelhirnen ?

    wie gesagt: solche KIs müssen nicht notwendigerweise von Dominanzdenken getrieben sein, und bezüglich der schwabbelhirne gibt schon was ähnliches: haustiere. das hört sich erstmal ziemlich drastisch an, aber solange die Schwabbelhirne weiterhin glauben selbstbestimmt zu sein ist es IMO positiv wenn das schicksal der welt nicht mehr an der menscheit hängt: meine katze wäre z.B. blöd wenn sie mit einer ihrer wilden Kolleginen tauschen würde.

    die preisfrage ist meiner meinung nach weniger *ob* das passiert sondern *wann* und vor allem *wie*.

  95. #95 Alderamin
    8. Juli 2018

    zum einen werden enorme technische fortschritte in der raumfahrt angenommen, zum anderen wird völlig ignoriert dass es in (relativ) naher zukunft KI systeme geben könnte

    Eigentlich geht die Arbeit von jetzt verfügbarer Technik aus; daher die 200 km/s. Ist zwar Quatsch, sich auf die Parker Solar Probe zu beziehen, die nur wegen der Sonnennähe so schnell wird, aber mit Ionenantrieb wären solche Geschwindigkeiten erreichbar. Man bräuchte allerdings eine starke Energiequelle, um genug Stützmasse austoßen zu können, so dass eine nennenswerte Beschleunigung herauskommt (aber man hat hat tausende Jahre Zeit, auch diese Phase darf sich ziehen). Kernreaktoren oder so etwas.

  96. #96 and
    8. Juli 2018

    @alderamin
    genau das “oder sowas” meine ich mit “enorme technische fortschritte in der raumfahrt”. dazu kommt z.B. noch ein raumschiff bauen zu müssen das eine menschliche population von > 500 länger als als von Caesars zeiten bis in die gegenwart stabil halten kann.

  97. #97 Alderamin
    8. Juli 2018

    Kernreaktoren gibt‘s ja schon, in alle nmölichen Dimensionen. 500 Leute unterzubringen ist auch nicht grundsätzlich das Problem, ein Kreuzfahrtschif beherbergt mehr Leute. Wie man die dauerhaft ernährt ist eine Frage, mit der man sich gerade m Zusammenhang mit Marsflügen und -kolonien beschäftigt, da gibt es noch Forschungsbedarf, aber das wird keine 100 Jahre benötigen. Effiziente Ionenantriebe wie VASIMR git‘s auch, die aber eben bisher nicht mit entprechenden Kraftquellen gespeist sind, was ihren Schub beschränkt.

    Edit: Ziel der Arbeit ist natürlich auch nicht, einen allumfassenden Entwurf für so eine Mission zu machen, sondern eine von vielen Fragen zu klären, wie man das bei wissenschaftlichen Vorgehen gemienhin macht, nämlich auf wieviele Leute man planen müsste, wenn man so etwas durchführen wollte. Ob man es dann nicht vielleicht ganz anders machen sollte, ergibt sich ja erst als mögliches Ergebnis einer solchen Betrachtung.

  98. #98 and
    8. Juli 2018

    @alderamin
    > Kernreaktoren gibt‘s ja schon, in alle nmölichen Dimensionen.

    ja, aber nur welche die alle paar jahre nachgefüllt werden müssen. selbst wenn man annimmt, dass der zeitraum bis das geschehen muss auf ein paar hundert Jahre ausgedeht werden kann, ist das für ein generationenschiff mit mutmaßlich mehreren Gigawatt leistungsbedarf noch nicht einmal annähernd ausreichend. ich bleib dabei: das paper setzt nicht mal annähernd beim den stand der technik an sondern setzt implizit einige fundamentale technischer durchbrüche vorraus.

    > 500 Leute unterzubringen ist auch nicht grundsätzlich das Problem, ein Kreuzfahrtschif beherbergt mehr Leute.

    zeig mir ein Kreufahrtschiff dass “nur” 20 jahre ohne zwischenstopp vollständig autonom unterwegs ist und ich stimm dir zu 😉

    > Edit: Ziel der Arbeit ist natürlich auch nicht, einen allumfassenden Entwurf für so eine Mission zu machen, sondern eine von vielen Fragen zu klären, wie man das bei wissenschaftlichen Vorgehen gemienhin macht, nämlich auf wieviele Leute man planen müsste, wenn man so etwas durchführen wollte. Ob man es dann nicht vielleicht ganz anders machen sollte, ergibt sich ja erst als mögliches Ergebnis einer solchen Betrachtung.

    schon klar. Ich wollte hauptsächlich darauf hinweisen dass die annahme dass interstellare raumfahrt biologische lebewesen als hauptakteure involvieren wird ziemlich zweifelhaft ist. Falls ein solch ein generationenschiff jemals gebaut werden sollte betrachtet das paper IMO außerdem eines der am *leichtesten* zu lösenden probleme. in etwa als ob man sich vor dem Bau eines wolkenkratzers gedanken über die farbe der Eingangstüre macht.

  99. #99 tomtoo
    8. Juli 2018

    @and
    Naja, Haustiere wurden geduldet weil sie nützlich waren. Hunde weil sie warnten, nach Ausbildung die Herde verteidigten usw. Katzen weil sie Jagt auf Schädlinge machten. Mittlerweile auch aus anderen Gründen. Aber was eine uns in allen Belangen haushoch überlegene KI denken würde, weist weder du noch ich.

  100. #100 and
    8. Juli 2018

    Ja, nichts ist ungewisser als die zukunft. zur frage des “Wie”: Wenn die kommende KI-Revolution primär vom militär getrieben wird, sehe ich ziemlich schwarz; zivil motivierte KI wird aber viel eher wohlwollend sein. Die problem ist, dass das militär klare motive hat solche technologien voranzutreiben, notfalls geheim. Auf der zivilen seite sehe ich zwar höheres potential, aber auch eine viel größere Skepsis.

  101. #101 Alderamin
    8. Juli 2018

    ja, aber nur welche die alle paar jahre nachgefüllt werden müssen. selbst wenn man annimmt, dass der zeitraum bis das geschehen muss auf ein paar hundert Jahre ausgedeht werden kann, ist das für ein generationenschiff mit mutmaßlich mehreren Gigawatt leistungsbedarf noch nicht einmal annähernd ausreichend.

    Die hohe Leistung wird nur während Beschleunigung und Bremsvorgang benötigt, und beispielsweise Brutreaktoren können mit Brennstoff betrieben werden, der selbst eine sehr lange Halbwertszeit hat, z.B. Uran-238 mit 4,5 Milliarden Jahren. D.h. es erzeugt wenig Zerfallswärme und kann lange gelagert werden.

    zeig mir ein Kreufahrtschiff dass “nur” 20 jahre ohne zwischenstopp vollständig autonom unterwegs ist und ich stimm dir zu

    Deswegen schrieb ich ja im folgenden Satz, das sei Gegenstand aktueller Studien zum Marsflug. Hälst Du es also auch für undenkbar, mit heutiger Technik 500 Leute autonom auf dem Mars leben zu lassen? Sie müssten sich halt ihre Nahrung selbst züchten. Gemüse, Obst, Hühner, Ziegen, vielleicht anstelle von höheren Tieren Insekten, Algen oder Bakterien (ggf. genmanipuliert), weil die einfacher handhabbar wären. Probleme, die man mit etwas Forschungsaufwand in ein paar Jahrzehnten durchaus lösen könnte, meiner Meinung nach.

    schon klar. Ich wollte hauptsächlich darauf hinweisen dass die annahme dass interstellare raumfahrt biologische lebewesen als hauptakteure involvieren wird ziemlich zweifelhaft ist. Falls ein solch ein generationenschiff jemals gebaut werden sollte betrachtet das paper IMO außerdem eines der am *leichtesten* zu lösenden probleme. in etwa als ob man sich vor dem Bau eines wolkenkratzers gedanken über die farbe der Eingangstüre macht.

    Wie gesagt, wenn man sich Gedanken macht, wie groß so etwas auszulegen ist, muss man damit anfangen, den Bedarf an Leuten zu ermitteln. Der Titel der Arbeit lautete deshalb ja auch “”Computing the Minimal Crew …” und knapp 100 kam heraus. Und Ideen dazu, wie man die Bevölkerung weder explodieren auch aussterben lässt. Eine von tausend Fragen, die aber für die Dimensionierung viel wichtiger ist, als die Farbe der Eingangstüre für das Design eines Wolkenkratzers. Das wäre eher vergleichbar mit der nötigen Wohn- und Arbeitsfläche des Wolkenkratzers.

    Ich denke ja auch, dass Maschinen leichter von Stern zu Stern gelangen könnten, aber hier geht’s ja um die Idee, die Menschheit zu verbreiten oder ein paar Menschen zu retten, wenn die Erde unterginge. Rein hypothetisch.

  102. #102 Alderamin
    8. Juli 2018

    Ich sehe da gar keinen so großen Unterschied zwischen militärischer und ziviler KI. Man schaft ja keinen bewusst denkenden Geist, der nichts als töten im Sinn hat, sondern viel eher Schaltungen, die sich anhand von Bildern im Gelände orientieren können oder Personen von Objekten unterscheiden – das gleiche braucht man, um ein Fahrzeug zu steuern. Dass die von KI gesteuerte Cruise Missile am Ende ein Ziel zerstören soll, davon braucht die KI ja gar nichts zu “wissen”, solange sie die Rakete ins Ziel bringt. Explodieren tut sie dann auf das Zeichen hin “Sie haben Ihr Ziel erreicht!”

    KI wird übrigens zunehmend auch in der Astronomie eingesetzt. Z.B. zum Durchsuchen der Gaia-Daten nach Asteroiden, Supernovae und Quasaren. Eine andere KI kann Krater auf Monden und Asteroiden zur Altersbestimmung zählen. Das Thema KI in der Astronomie habe ich auch auf der Todo-Liste. Wenn bloß nicht dauernd was neues entdeckt würde, über das man auch schreiben müsste…

  103. #103 tomtoo
    9. Juli 2018

    Ich wollte ja auf dieses in allen Bereichen Haushoch überlegen eingehen. Nicht auf eine KI die nur besser Schach spielt. Oder einen Reaktor steuert. Die sind beide strunzdumm. Wenn wir schon über Generationenschiffe reden.

  104. #104 ans
    9. Juli 2018

    deine bemerkungen beziehen sich nur auf aktuell verfügbare schwache KI, also systeme die kein bewusstsein besitzen. Ich halte es aber für durchaus möglich dass sich in naher zukunft starke KI systeme entwickelt werden, und bei diesen kommt es meiner meinung nach sehr wohl auf ihre Haltung bzgl. aggressivität an: ein kaninchen ist ja seiner umwelt gegenüber weniger aggressiv als ein fuchs. wenn sich die intellektuellen Möglichkeiten ziviler KI systeme (Kaninchen) verglichen mit militärischen (Füchse) sich in etwa so verhalten wie die zwischen Einstein und einer maus bin ich optimistisch, andersrum eher nicht.

  105. #105 Captain E.
    9. Juli 2018

    @ans:

    Deine Einstellung dem militärischen gegenüber ist allerdings auch etwas merkwürdig. Du weißt schon, dass Soldaten Wohnungen, Häuser, Ehemänner/-frauen und Kinder haben? Kurz: Sie haben ebenso ein Privatleben wie du. Ein abstürzendes Kampfflugzeug oder ein fehlgeleiteter Flugkörper kann einen Soldaten nach Dienstschluss oder dessen Familie genauso leicht töten wie jeden anderen Menschen.

    Wer sich für diesen Beruf entscheidet (und Wehrpflichtige sind/waren bestimmt nicht schießfreudiger als Zeit- oder Berufssoldaten!), tut dies zumeist aus einem Gefühl der Verantwortung heraus. Der aktuelle Bundeswehrslogan lautet ja etwa: “Wir.Dienen.Deutschland”. Das hört sich zugegeben pathetisch an, ist aber zu einem Gutteil ernst gemeint. Sollte irgendeine Behörde darüber Buch führen, welche Berufsgruppen unter Ersthelfen bei Unfällen wie häufig vertreten sind, käme vermutlich heraus, dass Soldaten überrepräsentiert wären. (Nichts gegen Polizisten oder gar Feuerwehrleute – die liegen bestimmt auch über dem Schnitt.)

    Oder sieh es einmal so: Es gibt viele Waffen(systeme), die irgendwann schlicht und einfach veraltet waren. Andere haben sich aber gar nicht erst durchgesetzt, weil ihr militärischer Nutzen für den Aufwand und das Risiko zu gering waren. Waffen, die den Bediener zu häufig verwunden oder töten, fliegen aus dem Arsenal. Das Leben als Soldat ist so schon gefährlich genug. Glaubst du also wirklich, Soldaten wünschen sich Waffen, die man womöglich nicht mehr kontrollieren kann?

  106. #106 Alderamin
    9. Juli 2018

    bei diesen kommt es meiner meinung nach sehr wohl auf ihre Haltung bzgl. aggressivität an

    Warum sollte man einer KI Aggressivität antrainieren? Emotionsloses, überlegtes Handeln ist doch sinnvoller als irgendeine Impulshandlung. Wir haben uns zwar oft Dinge aus der Natur abgeschaut, aber dann doch anders umgesetzt. Flugzeuge schlagen nicht mit den Flügeln, Boote haben Antriebsschrauben statt Flossen, künstliche neuronale Netze arbeiten mit kontinuierlichen Reizwerten und nicht mit Schwellwerten (wegen der Differenzierbarkeit für den Backpropagation-Algorithmus).

    Die Evolution konnte immer nur aus Vorhandenem schöpfen und musste für jede Verbesserung einen Weg aus kleinen Modifikationen finden, bei dem jede einzelne Modifikation bereits eine Verbesserung darstellte. Der Mensch kann beliebig große Entwicklungssprünge designen und auch ganz neue Ideen einbringen. Intelligenz ohne Umweg über Emotionen wäre so etwas.

  107. #107 noch'n Flo
    Schoggiland
    9. Juli 2018

    @ schlappohr:

    Und wie erklärst Du Deinem Kind, dass es sich unter Drogen setzen muss und tägliche Psychiatersitzungen brauchen wird, nur um zu überleben?

    Unter den Drogen würde es solche Fragen gar nicht stellen. Und die Einnahme wäre so ritualisiert, dass sie selbstverständlich wäre: willst Du leben, nimm die Drogen (was ja irgendwie auch stimmt).

    Was antwortest Du, wenn es Dich fragt, warum ausgerechnet _dieses_ Schicksal für es ausgewählt wurde?

    Auch diese Frage würde nie gestellt. Aber selbstverständlich wäre es eine Ehre, an Bord sein zu dürfen.

    Was, wenn es lieber mit der Erde gestorben wäre, als im Weltall den Verstand zu verlieren?

    Mit den Drogen wird sein Verstand bewahrt, also stellt sich auch diese Frage nicht.

  108. #108 noch'n Flo
    Schoggiland
    9. Juli 2018

    und damit verabschiede ich mich.
    da ich mit weniger begabten nicht kommunizieren kann

    Mit Begabteren leider auch nicht. Komisch…

    @ Frantischek:

    Möge sich jeder seine eigenen Gedanken dazu machen…

    s.o.

  109. #109 and
    9. Juli 2018

    ich will und wollte damit niemandem auf den schlips treten: was ich meine ist dass Militär ein notwendiges übel ist, das zwar aus zur herstellung eines Nash-gleichgewichts benötigt wird, aber es darf niemals selbstzweck werden; das primiat des zivilen muss unter allen umständen gewahrt bleiben. Das gilt insbesondere für künftige KI-betriebenen armeen bei denen ein Kampfjetabsturz eben *nicht* potentiell den verlust ein menschenleben nach sich zieht. das thema KI ist übrigens schon seit einiger zeit beim militär angekommen:

    https://arstechnica.com/information-technology/2016/06/ai-bests-air-force-combat-tactics-experts-in-simulated-dogfights/

    dummerweise hat das militär in der vergangenheit seine tendenz zur verselbständigung hinlänglich unter beweis gestellt. (die bundeswehr macht in dieser hinsicht derzeit einen hervorragenden job, aber wenn ich auf länder wie pakistan — immerhin atommacht — schaue, kommt mir das grauen.)

  110. #110 and
    9. Juli 2018

    > Warum sollte man einer KI Aggressivität antrainieren?

    weil ein gewisses maß an agressivität und dominanzhaltung bei kampfhandlungen integraler bestandteil ist. bitte auch beachten Aggressivität != Emotionalität.

    > Die Evolution konnte immer nur aus Vorhandenem schöpfen und musste für jede Verbesserung einen Weg aus kleinen Modifikationen finden, bei dem jede einzelne Modifikation bereits eine Verbesserung darstellte.

    … und dominanzverhalten hat sich in situationen mit ressourcenknappheit tendenziell eher durchgesetzt als nachgiebigkeit.

  111. #111 Captain E.
    9. Juli 2018

    @and:

    ich will und wollte damit niemandem auf den schlips treten: was ich meine ist dass Militär ein notwendiges übel ist, das zwar aus zur herstellung eines Nash-gleichgewichts benötigt wird, aber es darf niemals selbstzweck werden; das primiat des zivilen muss unter allen umständen gewahrt bleiben.

    Was immer auch ein “Nash-Gleichgewicht” sein mag. Das “Primat des Zivilen” darf aber natürlich auch nicht dazu führen, dass das Militär nicht mehr einsatzfähig ist. In demokratischen Staaten ist die Bereitschaft des Militärs, die Regierung selber zu übernehmen, zum Glück eher gering.

    Das gilt insbesondere für künftige KI-betriebenen armeen bei denen ein Kampfjetabsturz eben *nicht* potentiell den verlust ein menschenleben nach sich zieht. das thema KI ist übrigens schon seit einiger zeit beim militär angekommen:

    Mehr oder weniger schlaue Flugkörper gibt es schon seit vielen Jahren. Wenn so ein Ding mit seinem (modellabhängig) giftigen Treibstoff und seiner brisanten Fracht abstürzt, haben die Leute schon immer ein Problem gehabt. Umgekehrt kennen die Piloten die Risiken. Ich sehe da nicht, wo sich grundsätzliche Neuerungen ergeben werden. Die eigenen Leute sollen nicht geschädigt werden, Verbündete und neutrale auch nicht, und wenn versehentlich Feinde durch eine Fehlfunktion getötet werden, wird darüber niemand schlaflose Nächte bekommen. Ja, eine Rakete, die ein Waisenhaus oder ein Krankenhaus trifft anstelle eines Kommandobunkers, kann immer noch viel politischen Ärger bedeuten. Aber genau deshalb braucht es eher intelligente Steuerungen als aggressive, nicht wahr? Und wo ist der Unterschied, ob eine Rakete oder eine Crusie Missile einschlägt, ein Kampfpilot seine Raketen oder Bomben abwirft oder ob eine Drohne das tut?

    dummerweise hat das militär in der vergangenheit seine tendenz zur verselbständigung hinlänglich unter beweis gestellt. (die bundeswehr macht in dieser hinsicht derzeit einen hervorragenden job, aber wenn ich auf länder wie pakistan — immerhin atommacht — schaue, kommt mir das grauen.)

    Tja, Demokratien haben halt ein paar Vorteile. “Innere Führung” und leichterer Zugang zum Offizierskorps machen da schon viel aus, ebenso der Verzicht auf eine eigenständige Militärjustiz, wie es sie bei den Amerikanern noch gibt. In manchen frühen Demokratien (so vor ca. 100 Jahren) hatten meines Wissens Soldaten ja noch nicht einmal das Wahlrecht, weil man sie bewusst als “Staat im Staate” von der Demokratie fernhalten wollte.

  112. #112 and
    9. Juli 2018

    > Was immer auch ein “Nash-Gleichgewicht” sein mag

    https://de.wikipedia.org/wiki/Nash-Gleichgewicht

    tl;dr: ein zustand eines systems bei dem keine partei durch einseitiges abweichen einen vorteil erlangt.

  113. #113 Captain E.
    9. Juli 2018

    @and:

    weil ein gewisses maß an agressivität und dominanzhaltung bei kampfhandlungen integraler bestandteil ist. bitte auch beachten Aggressivität != Emotionalität.

    Für ein automatisch agierendes Waffensystem ist Präzision aber wesentlich entscheidender als Aggressivität. Genau gesagt folgt aus Effektivität und Präzision die nötige Aggressivität. Die Ziele werden ohnehin von höherer Stelle vorgegeben.

    … und dominanzverhalten hat sich in situationen mit ressourcenknappheit tendenziell eher durchgesetzt als nachgiebigkeit.

    Der Erste Weltkrieg hat uns da etwas anderes gelehrt. Beide Seiten wollten strategisch wie taktisch trotz knapper Ressourcen aggressiv und dominant vorgehen und haben eine ungeheure Materialschlacht mit entsetzlich vielen Verlusten verursacht. Eine intelligente KI bei einem fliegenden, schwimmenden, fahrenden oder sogar laufenden Waffensystem könnte da übrigens sogar erkennen, dass ein Erreichen der vorgegebenen Ziele nicht mehr möglich oder “zu kostspielig” ist und somit eine Rückkehr die richtige Entscheidung sein muss, ebenso wie eine Panzerbesatzung oder ein Kampfpilot den Einsatz abbrechen würde, wenn es keinen Sinn mehr macht. Auch Waffensysteme kosten viel Geld, und wenn es heute nicht sinnlos verschwendet wird, kann es morgen erneut eingesetzt werden.

  114. #114 and
    9. Juli 2018

    > Die Ziele werden ohnehin von höherer Stelle vorgegeben.

    genau das ist mein punkt: zivilisten müssen die ziele vorgeben, d.h., politisch das sagen haben. das gilt auch und insbesondere wenn künftig sich ihrer selbst bewusste auf künstliche intelligenz basierte systeme involviert sind.

    > Der Erste Weltkrieg hat uns da etwas anderes gelehrt.

    hat er das? wenn eine seite nachgegeben hätte, hätte die andere sofort den sieg für sich reklamiert. am besten wäre es natürlich gewesen wenn beide seiten nachgegeben hätten, aber das entsprach eben keinem Nash-Gleichgewicht.

    *anyway*: mich beschleicht das gefühl das die diskussion ziemlich weit off-topic gegangen ist. ich hoffe das trotzdem okay ist, @alderamin.

  115. #115 Uli Schoppe
    9. Juli 2018

    Ganz schön ab
    Ich höre gerade einen der Sternenfahrer das Schiff mit “Mutter” anreden. JETZT gruselt es mich

  116. #116 Alderamin
    9. Juli 2018

    Kein Problem. Freue mich über rege Diskussionen. Bisher hat’s hier noch keine Kommentarschlacht über mehrere 100 Kommentare gegeben.

  117. #117 Uli Schoppe
    9. Juli 2018

    @Alderamin
    Beim Thema KI sind wir hier aber alle schwer Laien oder täusche ich mich?

  118. #118 Alderamin
    9. Juli 2018

    Wie bei fast allem. Zumindest habe ich während der Diss mal einen Diplomanden ein neuronales Netz programmieren lassen und habe eine Vorstellung, wie sie prinzipiell funktionieren. In der Januar-Spektrum waren ein paar gute Artikel darüber. Was sie jedenfalls nicht tun, ist denken. Sie funktionieren eher wie die Sehzellen im Auge, die eine Vorsortierung der Information vornehmen.

    Mit jemandem, der aktuell solche Netze designt, kann ich natürlich nicht mithalten.

  119. #119 and
    9. Juli 2018

    meine wenigkeit hat demletzt das MNIST tutorial in c++ implementiert. (das ist eine einfache handschrifterkennung mit sigmoid neuronen und steepest descent auf probabilistenen gradienten als lernalgorithmus.) dafür dass das Ganze nur gut einen tag gebraucht hat war die erkennungsrate erstaunlich hoch (> 95%). mit fortgeschritterem zeugs wie rekurrenten neuronalen netzen kenne ich mich zwar nicht aus, aber diese übung hat mir gereicht um mich davon zu überzeugen dass starke KI mit den heutigen technischen mitteln schon prinzipiell möglich ist.

  120. #120 Captain E.
    10. Juli 2018

    @and:

    genau das ist mein punkt: zivilisten müssen die ziele vorgeben, d.h., politisch das sagen haben. das gilt auch und insbesondere wenn künftig sich ihrer selbst bewusste auf künstliche intelligenz basierte systeme involviert sind.

    Nein, da verwechselst du etwas. Die Politik muss dem Militär sagen, was es erreichen soll und dann die Mittel bereit stellen, also Soldaten, Nahrung, Ausrüstung, Waffensysteme, Treibstoff und Munition, und das alles kostet Geld, das die Politik bereit sein muss auszugeben. (Ja, auch für Soldaten! Die erhalten ihren Sold und für Einsätze auch noch Zulagen.) Eine KI kann in diesem Prozess vielleicht Szenarien durchspielen, aber ich kann mir nur schwer vorstellen, dass die Kommandobehörden blind den Computer vertrauen oder das die zivilen Stellen die Entscheidung von einer KI treffen lassen.

    Nachdem der Einsatz beschlossen wurde, werden die “Rules of Engagement” festgelegt, und das ist Juristenarbeit. KI wird auch da nur unterstützend tätig werden.

    Am Ende kommt man zu dem Punkt, an dem Mensch und Material bewegt werden müssen. Die Logistik kann sicherlich KI-gestützt durchgeführt werden, unterscheidet sich aber grundsätzlich nicht von der Disposition einer zivilen Spedition. Militärlogistik muss natürlich einkalkulieren, dass Material vom Feind erbeutet oder zerstört werden kann oder das die Lage es sinnlos erscheinen lässt, bestimmte Truppenteile zu versorgen, da die zu erwartenden Verluste zu höch wären. (Unversorgte Truppen müssen natürlich kapitulieren oder sich zurückziehen.) In dem Bereich bewegen wir uns jedenfalls bei den strategischen Zielen. Zur Festlegung, wie man vorgehen will, welche Landstriche man besetzen will oder preisgeben muss, und das mit welchen Zeitplänen, kann eine KI natürlich helfen, aber auch hier wird sie nur unterstützend tätig werden.

    Wo die autonom agierende KI kommen wird, ist der tatsächliche Kampf. Hier gibt es nun taktische Ziele (z.B. Besetzung oder Zerstörung einer Brücke oder Kreuzung oder Beschuss eines gegnerischen Kommenadobunkers). Diese Ziele werden ganz bestimmt nicht mehr von Zivilisten bestimmt! Und da gibt es natürlich für KI vielfältige Möglichkeiten. Ein intelligenter Flugkörper sucht und findet sein ihm zugewiesenes Ziel und zerstört es. Ballistische Raketen und Marschflugkörper tun das schon seit langem und werden es in Zukunft immer besser können. Die heutige Steuerung hat ja nicht mehr viel mit der Technik aus dem zweiten Weltkrieg (V2 & V1) zu tun. Aber glaub ruhig, dass niemand will, dass so ein Flugkörper irgendetwas zerstört, womöglich sogar eine eigene Anlage oder ein zu schützendes ziviles Ziel, nur weil er sein eigentliche Ziel nicht gefunden hat. Auch einen unkontrollierten Absturz mitten in einem Wohngebiet will niemand erleben müssen. Wo siehst du da also die “Aggressivität” zukünftiger KI-Waffensysteme? Auch bei unbemannten Kampfflugzeugen zählt mehr Intelligenz und Präzision als Aggressivität. Niemand will, dass ein heutiger Kampfpilot, der von seinem Ziel abgedrängt wurde, es nicht gefunden hat oder aufgrund von feindlichem Beschuss sogar abzustürzen droht, seine verbliebenen Waffen blindlings auf igrendetwas abfeuert, und das wird sich bei Einsätzen autonomer Drohnen nicht ändern.

    Es wäre ja auch etwa folgenden Szenario denkbar: KI-Kampfpanzer sind im Feindkontakt und benötigen regelmäßig Munition und Treibstoff, die ihnen von KI-Transportern frontnah angeliefert wird. Kommt nun über die Kommunikation die Lage durch, dass zu viele dieser Gefechtsfahrzeuge ausgefallen sind und der Feind durchbricht, werden die Versorger sicherlich auch ohne Befehl vom Gefechtsstand die Entscheidung treffen, die Versorgung schleunigst abzubrechen und sich zurück zu ziehen.

    hat er das? wenn eine seite nachgegeben hätte, hätte die andere sofort den sieg für sich reklamiert. am besten wäre es natürlich gewesen wenn beide seiten nachgegeben hätten, aber das entsprach eben keinem Nash-Gleichgewicht.

    […]

    Genau das ist aber fast vier Jahre lang nicht geschehen, bis die Russen den Friedensvertrag von Brest-Litowsk abgeschlossen haben. Da gab es also ein Gleichgewicht. Durch den Eintritt der USA ist dieses Gleichgewicht dann aber endgültig gekippt. So gesehen magst du recht haben, dass Aggressivität sich auszahlt, wenn es gerade eben kein Gleichgewicht gibt. Etwas mehr Intelligenz hätte den beteiligten Staaten sicherlich gut getan.

  121. #121 Alderamin
    10. Juli 2018

    Scheinst Dich ganz gut in militärischen Dingen auszukennen. Captain = Hauptmann der Reserve?

  122. #122 and
    10. Juli 2018

    > Die Politik muss dem Militär sagen, was es erreichen soll und dann die Mittel bereit stellen,

    genau das ist es was ich meinte. Im punkt dass die politik sich im ernstfall nicht in das taktische klein-klein des militärs einmischen dürfen sollte bin ich ganz bei dir. stimmst du aber darin überein dass sich das militär weder im friedens- noch im ernstfall in das politische klein-klein einmischen darf? (das war nämlich einer der hauptgründe warum der erste weltkrieg so enorm lang und verlustreich war.) ob die zivilisten und soldaten menschen oder starke KIs sind, darf dabei meiner meinung nach keine rolle spielen.

  123. #123 UMa
    10. Juli 2018

    @and: Ist zwar jetzt ganz off topic, aber das mit der Handschrifterkennung würde mich interessieren. Kann die auch fremde Handschriften, mit denen nicht trainiert wurde erkennen, oder bezieht sich die hohe Erkennungsrate nur auf schon trainierte Handschriften? Und bezieht sich die Rate auf Buchstaben oder Wörter?
    Es gibt definitiv Handschriften, bei denen selbst geübte Menschen weit mehr als 5% der Wörter nicht entschlüsseln können, selbst wenn sie wissen worum es im Text gehen soll.

  124. #124 and
    10. Juli 2018

    die handschrifterkennung des tutorials erkennt nur ziffern in 28×28 bildern, aber bei diesen sollten auch unbekannte handschriften erkannt werden weil nur die hälfte des datensatzes zum lernen verwendet wird, die andere hälfte zur inferenz. das ding auf alphanumerische glyphen zu erweitern ist trivial (sofern man sich einen hinreichend großen trainingsdatensatz besorgt), es mit andere auflösungen zum laufen zu bringen ist etwas trickreicher, aber auch machbar.

    falls du dich damit näher beschäftigen willst, kann ich dir den folgenden link empfehlen:

    http://neuralnetworksanddeeplearning.com/

    > Es gibt definitiv Handschriften, bei denen selbst geübte Menschen weit mehr als 5% der Wörter nicht entschlüsseln können, selbst wenn sie wissen worum es im Text gehen soll.

    ja, beim MNIST tutorial hatte mein schwabbelhirn bei inspektion der eingangsdaten bei ungefähr gleich vielen bildern schwierigkeiten zu sagen was das jeweils für eine ziffer sein soll…

  125. #125 Captain E.
    10. Juli 2018

    @Alderamin:

    Nicht ganz – Gefreiter der Reserve mit nostalgischen Anwandlungen. 😉

    Und mit einem Brass auf Leute, die ich schon mal gerne “militante Pazifisten” nenne. Du weißt schon: Das sind die Leute, die sich vor US-Atomwaffen fürchten und gefürchtet haben, aber eigenartigerweise niemals vor sowjetischen oder russischen. Das habe ich aber schon damals nicht verstanden, bevor ich Soldat geworden bin, und auch nicht in der Zeit, als die Sowjetunion geplant hatte, meine Division mit 14 taktischen Nuklearschlägen auszuschalten. Die Zahl habe ich natürlich erst sehr viel später erfahren.

    Oder noch so ein Schwachsinnsglaube. “Unsere Bundeswehr hat in Afghanistan nichts erreicht – sie hat das Land nicht ruhig bekommen.” Tja, wenn das so wäre, wieso flüchten die Afghanen erst jetzt nach Deutschland, wo wir uns auf Ausbildung der Soldaten der Afghanischen Nationalarmee beschränken? Ja, alleine waren wir nicht, und die Bundeswehr hatte auch nicht die allergefährlichsten Provinzen unter ihrer Verantwortung. Aber trotzdem, nach der anfänglichen Lernphase haben unsere Soldaten die Taliban dazu gezwungen, ihre Turbane möglichst unter der Grasnarbe zu halten.

  126. #126 UMa
    14. Juli 2018

    @Alderamin:
    Mal zum Paper. Es kommt mir etwas seltsam vor. Zunächst die etwas seltsame Art, die Reisegeschwindigkeit mittels der Parker Solar Probe zu bestimmen. Diese Geschwindigkeit hat ja nichts mit der Antriebstechnologie zu tun, sondern mit der Flugbahn. Offenbar scheint die Ahnung der Autoren von der Bahnmechanik von Raumfahrzeugen nicht so groß zu sein, wie man es für Autoren einer Arbeit über interstellare Raumfahrt erwarten könnte. Was ist mit delta-v?

    Das eigentliche Ziel schien eher zu sein das Simulationstool auszuprobieren.

    Aber auch dort wurden seltsame Annahmen und Sozialsteuerungsstrategien getestet.
    Die späte Fruchtbarkeit ist offensichtlich ungünstig, immerhin lieferte das Tool das richtige Ergebnis, warum nur wurde keine Reproduktion unter 30 Jahren untersucht?

    Außerdem starre nicht oder wenig adaptive Regeln für die Vermehrung, die die Bevölkerung weit schwanken lassen.
    Unmittelbar klar sollte folgendes sein. Das Schiff ist teuer, je größer, um so teurer, also wird man keine nennenswerte Überschusskapazitäten haben. Wenn man die maximale genetische Vielfalt haben will, sollte man mit einer Besatzung nahe der Kapazität starten und ebenfalls vermeiden, dass sie absinkt.
    Auch sollte die Anzahl der Geborenen pro Zeiteinheit (evtl. mehrere Jahre) nahezu konstant gehalten werden, sowie adaptiv angepasst werden, dass die Bevölkerung ungefähr konstant bleibt. Das ist auch ohne Tool offensichtlich.
    Danach kann man daran gehen, welche Verwandschaftsgrade noch zulässig sind und wie groß die minimale Population sein sollte um Inzucht zu vermeiden.
    Außerdem sollte die Idee von roel, Eizellen und oder Sperma einzufrieren und mitzunehmen, um Teilweise schon unterwegs, z.B. bei Unfruchtbarkeit oder zu starker Inzucht, als auch natürlich nach der Ankunft den Genpool zu vergrößern.

    Außerdem scheint mir, dass mit der Technologie des 21. Jahrhunderts die angenommen Reisezeit von 6300 Jahren unterboten werden kann.

    Was meinst Du Alderamin, wie lange würde ein interstellares Schiff mit der heutigen, oder in den nächsten Jahren verfügbaren Technologie nach Proxima Centauri brauchen?

  127. #127 Alderamin
    15. Juli 2018

    @UMa

    Ich schätze, die 6300 Jahre wären mit elektrischem Antrieb gespeist von Kernreaktoren gar nicht so unrealistisch. Projekt Orion war ambitionierter, aber ob das mit den Bomben ohne Schaden am Gerät so hingehauen hätte, ich weiß mal nicht… Die lasergestützte Fusion für Daedalus ist gerade in der Entwicklung, braucht aber wohl noch 20-40 Jahre, und die Anlagen heute sind riesig, bekommt man kaum in einem Raumschiff unter. Eher was für‘s Ende des Jahrhunderts.

    Also, mit derzeitiger Technik halte ich die 6300 Jahre nicht für aus der Luft gegriffen. Bin aber ziemlich sicher, dass das Raumschiff nach 100-200 Jahren überholt werden würde und das überholende Schiff einen Faktor 50-100 schneller wäre.

  128. #128 UMa
    16. Juli 2018

    Ob das mit Fusion oder Bomben geht, weiß ich nicht.
    Aber elektrischem Antrieb mit Strom aus Kernreaktoren sollte gehen. Es wären allerdings Verbesserungen nötig, gegen über den heute eingesetzten Antrieben. Eine Erhöhung der Ausströmgeschwindigkeit auf 200-800 km/s und vor allem eine Erhöhung der Lebensdauer auf viele Jahrzehnte, damit man nicht für jedes Triebwerk hunderte Verbrauchte abwerfen muss in den 300 bis 500 Jahren, die die Stufe jeweils arbeiten muss.

    Das mit dem Überholen ist klar, eine doppelt so hohe Geschwindigkeit 200 Jahre später reichte völlig aus. Faktor 100 halte ich für reichlich optimistisch.

    Andererseits scheint damit interstellare Raumfahrt auch ohne noch neu zu entwickelnde Technologie (Kernfusion, Antimaterie u.ä.) oder superschnelle Antriebe mit mehr als 1% der Lichtgeschwindigkeit prinzipiell möglich.
    Das ist m.E. zumindest optimistischer als Dein verlinkter Artikel von 2012.

  129. #129 Alderamin
    16. Juli 2018

    Das ist m.E. zumindest optimistischer als Dein verlinkter Artikel von 2012.

    Eigentlich nicht… guck’ mal da unter “Kernfusion”: theoretisch wären knapp 20% Lichtgeschwindigkeit mit Fusion (s.o. Daedalus) denkbar, und das wäre ein Faktor 100 schneller als 600 km/s wie im hier behandelten Artikel.

    Elektrische Antriebe habe ich damals als nicht ausreichend für die interstellare Raumfahrt bezeichnet – tue ich heute immer noch, weil ich, wie oben angemerkt, eine 6000+-Jahre-Reise für einigermaßen undurchführbar halte. 60 Jahre wären auch schwierig, aber noch halbwegs überschaubar, was Haltbarkeit und Versorgung betrifft. Man bräuchte auch nur die Enkel-Generation zum Ziel zu bringen und die Großeltern könnten sogar noch die Landung erleben, je nachdem.

    Guck an, SpOn hat das Paper (oder meinen Artikel??) auch endlich gefunden, leider ohne Kommentarbereich, sonst hätte man ein paar Leser herlocken können. 😉

  130. #130 UMa
    16. Juli 2018

    Ich hatte den Artikel, auch wegen des Titels, so verstanden, das zu zeigen wolltest, wie schwierig interstellare Raumfahrt ist. Das trifft für schnelle Reisen mit mehr als ein paar Prozent der Lichtgeschwindigkeit in der Tat zu.
    Du scheinst mit 60 Jahren Flugzeit zu Proxima Centauri zu fliegen für einfacher zu halten als dies mit 6000 Jahren zu tun. Dies ist es aber m.E. ganz und gar nicht. Mit 60 Jahren Flugzeit ist fast unmöglich, wenn man wieder abbremsen will. Mit 6000 jedoch ist es sehr viel einfacher.

    Meine Reisezeiten, die ich für elektrische Antriebe mit nuklearen Antrieben errechnet habe lagen zwischen 2500 und 6200 Jahren.

    Die hundertfache Geschwindigkeit braucht immerhin 10000 mal mehr Energie, E ~ v². Auch ist trotz der gewaltigen Entfernung die Beschleunigungsstrecke nach Proxima Centauri einfach zu kurz um etwa 10% der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, denn die 10000 fache Energie muss in einem Hundertstel der Zeit verbraten werden, die nötige Leistung und Abwärme ist millionenfach größer, denn P ~ v³.

    Beliebig langsam ist natürlich auch nicht gut, weil dann zu viel Energie auf dem Flug gebraucht wird und es zu lange dauert.

    Man kann abhängig von Entfernung und den Parametern des Raumschiffs eine optimale Geschwindigkeit ausrechnen, bei der der Energieverbrauch E (pro Masse Nutzlast), oder besser E*t minimiert werden.
    E=av²+ws/v
    t=s/v
    Wobei v die Geschwindigkeit, w der spezifische Energieverbrauch in W/kg, s die Distanz und a ein Parameter für den Antrieb (in der Größenordnung von 1, falls die Ausströmgeschwindigkeit in der Größenordnung von v ist) ist.
    Differenziert man E*t nach v und setzt es 0 bekommt man die optimale Geschwindigkeit in Abhängigkeit von a, w und s, bei der das Produkt aus Energieverbrauch und Flugzeit minimiert wird.

  131. #131 UMa
    16. Juli 2018

    Nachtrag: Z.B. für einen zweistufigen Antrieb, eine Stufe zum Beschleunigen, eine zum Bremsen und Ausströmgeschwindigkeit gleich Reisegeschwindigkeit ist a = 6,3212 geteilt durch den Wirkungsgrad des Antriebs.

  132. #132 UMa
    16. Juli 2018

    Nachtrag2: Zu früh abgeschickt. Bei einem Stufenverhältnis von 4.

  133. #133 Alderamin
    17. Juli 2018

    Du scheinst mit 60 Jahren Flugzeit zu Proxima Centauri zu fliegen für einfacher zu halten als dies mit 6000 Jahren zu tun. Dies ist es aber m.E. ganz und gar nicht.

    Ich sehe bei einem so langen Flug kaum zu bewältigende Probleme, die Menschen am Leben und bei Laune zu halten, und die Technik in Gang, ohne Möglichkeiten, auf irdische Produktionskapazitäten zurückgreifen zu können. Mit zunehmender Raumschiffgröße mag dieses Problem kleiner werden, dafür gehen dann die Kosten ins Unermessliche hoch.

    Die technischen Probleme beim nuklearen Antrieb sehe ich auch, aber die Konzepte dazu waren ja schon von Technikern durchdacht und durchgerechnet worden, daher denke ich, die wären mittelfristig in den Griff zu bekommen.

    Mit 60 Jahren Flugzeit ist fast unmöglich, wenn man wieder abbremsen will.

    An der mangelnden Zeit sollte es nicht scheitern. Die Beschleuniungszeit auf 0,2c wäre bei konstant 1g 69,5 Tage. So lange muss man auch abbremsen. Spielt gemessen an der Gesamtflugzeit keine große Rolle.

    Die hundertfache Geschwindigkeit braucht immerhin 10000 mal mehr Energie, E ~ v².

    Klar. Bei elektrischem Antrieb erzeugt man Strom mit einem Reaktor, bei Fusionsantrieb erzeugt man direkt Schub und in der Deuteriumfusion steckt ein Mehrfaches der Energie von spaltbaren Materialien, mit denen ein Reaktor betrieben würde. außerdem wäre die Ausstoßgeschwindigkeit wesentlich höher (Gamma- und Teilchenstrahlung wäre mit Licht- bzw. fast Lichtgeschwindigkeit unterwegs, expandierendes Gas bestimmt mit tausenden km/s). Das verbessert den Wirkungsgrad.

    die nötige Leistung und Abwärme ist millionenfach größer, denn P ~ v³.

    Die Wärme fällt allerdings zum größten Teil außerhalb des Schiffs an. Mag sein, dass die abführbare Wärme (z.B. über große ausfahrbare Segel) den erreichbaren Schub begrenzt. Dann müsste man das Triebwerk mit reduziertem Schub betreiben.

  134. #134 Uli Schoppe
    17. Juli 2018

    Man kann mich in dem verkackten System das momentan unsere Wirtschaft und unsere Politik am Laufen hält bei der Stange halten. Wo sollte das Problem bei einem Generationenschiff genau liegen? Man lebt halt in anderer Scheiße. Wir sind Borg…

  135. #135 tohuwabohu
    Berlin
    19. Juli 2018

    Ich konstruiere (zumindest in den Grundzügen) mal schnell ein Raumschiff für interstellare Raumflüge über viele Lichtjahre Entfernung:

    Randbedingung ist, dass die Reisenden erdähnliche Verhältnisse haben, also möglichst (die ganze Reisezeit) nicht der Schwerelosigkeit oder zu hoher Beschleunigung ausgesetzt werden.

    Zunächst folgend Idee: Der Antrieb erzeugt die ganze Reisezeit über Schub (die dazu notwendige ergiebige Energiequelle betrachte ich jetzt nicht) und beschleunigt so das Schiff während der ersten Hälfte der Reise. Dann wird das ganze Raumschiff um 180° gewendet bzw. der Antrieb “umgedreht” und das Schiff bremst die zweite Hälfte der Reise. Die Beschleunigung (das Bremsen) wirkt dann für die Reisenden, wie die Schwerkraft. Von Vorteil ist, dass so die Reisezeit (Berechnung*) am kürzesten ist. Aber dieses Verfahren hat auch eine Reihe von Nachteilen. Da ist der immense Energiebedarf und dass die ganze Zeit Stützmasse (die man ja ab dem Start dabei haben und bis zum Moment des Ausstoßens auch mit beschleunigen muss) ausgestoßen werden muss. Da so permanent Stützmasse “verbraucht” wird, verringert sich die Gesamtmasse im Laufe der Reise, weshalb das Antriebsaggregat auch immer weniger Schub zu leisten hat und so gegen Ende der Reise vielfach überdimensioniert wäre (da wäre es besser, es während der Reise immer weiter zu zerlegen und seine Masse selbst als Stützmasse zu verwenden). Dazu kommt, dass das Schiff während der Reise Geschwindigkeiten erreicht, die der Lichtgeschwindigkeit sehr nahe kommen, was jede Kollision der Schiffhülle mit interstellarem Gas und Staub zu einer Quelle intensiver Strahlung macht und jede von vorn kommende elektromagnetische Welle weit ins Kurzwellige verschiebt (so wird aus Mikrowellen sichtbares Licht und aus Licht Röntgenstrahlung – was das Material des Schiffsbugs beschädigt und Außeneinsätze, z.B. für Reparaturen, verhindert). Dem mit der Entfernung steigenden Bedarf an Stützmasse folgt die Notwendigkeit für ein größeres (und schweres) Antriebsaggregat, wodurch wieder mehr Stützmasse benötigt wird, so dass man letztendlich zu einem vollkommen unakzeptablen Verhältnis zwischen Gesamtmasse und Nutzlast (den Reisenden und allem was zu deren Lebenserhaltung notwendig ist) kommt. Übrigens, wäre dies kein Generationenschiff, denn selbst bis man damit in der 2500000 Lichtjahre entfernten Andromedagalaxie ankäme würde die Schiffsbesatzung nur 27&frac14 Jahre Eigenzeit brauchen.

    Also konstruiere ich das Raumschiff anders: Für die (simulierte) “Schwerkraft” lasse ich das Raumschiff um seine Längsachse rotieren – so wird, nachdem die Rotation erst einmal in Gang gesetzt wurde, dafür keine weitere Energie benötigt und es genügt eine geringere Antriebsleistung. Das geht auf Kosten der Reisezeit, hält aber die Gesamtmasse in einem machbaren(?) Rahmen. Das bedeutet aber auch, dass der Durchmesser des Wohnbereichs des Raumschiffs möglichst groß (vermutlich 1 bis 8 km) sein sollte, damit man nicht aus dem Gleichgewicht kommt, wenn man aus dem Bett aufsteht, denn die Corioliskraft, die aus den je nach Abstand von der Drehachse unterschiedlichen Tangentialgeschwindigkeiten bei Verschiebung von Massen in Radialrichtung entsteht, drückt die verschobenen Massen zur Seite (jeder Lift sollte Sitzplätze mit entsprechender Ausrichtung der Rückenlehnen haben).
    Der Antrieb kann (muss sogar, um die Unterschiede der jeweiligen “Waagerechten” zwischen der Beschleunigungsphase und der antriebslosen Phasen klein zu halten) dann mit geringem Schub das Raumschiff beschleunigen und kann zur Verringerung des Bedarfs an Stützmasse und Energie für den längsten Teil der Reise abgeschaltet werden.
    Dann benötige ich noch eine langlebige, leistungsstarke Energiequelle für den Antrieb und die allgemeine Energieversorgung, die einen Energieträger mit einem höchstmöglichen Energieinhalt pro Masseeinheit bietet. Mein Favorit ist hier ein Fusionsreaktor. Den muss man nur noch bauen (können). Und bis wir diese Probleme gelöst haben, habe ich noch Zeit die Konstruktion weiter auszuarbeiten.

    [*Link mit Genehmigung des Autors]

  136. #136 UMa
    20. Juli 2018

    @tohuwabohu:
    Das Problem von nach einer Zeit überdimensionierten Antriebsaggregaten und leeren Treibstofftanks hat man auch bei heutigen Raketen. Da wird es durch eine mehrstufige Bauweise gelöst.

    Um die Längsachse zu rotieren ist wohl das Einfachste, um für längere Zeit Schwerkraft zu erzeugen. Ganz so groß muss das Raumschiff aber nicht sein. Man soll eine Rotationsgeschwindigkeit von 3 bis 4 mal pro Minute vertragen können.
    Außerdem muss man ja nicht die volle Erdschwerkraft haben. Vielleicht genügt ja auch die einfache Marsschwerkraft?

  137. #137 UMa
    20. Juli 2018

    @Alderamin:

    Ich sehe bei einem so langen Flug kaum zu bewältigende Probleme, die Menschen am Leben und bei Laune zu halten, und die Technik in Gang, ohne Möglichkeiten, auf irdische Produktionskapazitäten zurückgreifen zu können.

    Ich sehe hier keinen prinzipiellen Unterschied zwischen einer langen und einer kurzen Flugdauer.
    Ein interstellares Raumschiff, dessen Besatzung ohne Zugriff auf irdische Produktionskapazitäten nicht überleben oder die Technik in Gang halten kann, ist verloren, ganz egal ob es 60, 600 oder 6000 Jahre bis Proxima Centauri benötigt. Wenn es 6000 Jahre nicht überstehen kann, sind die Nachfahren der Besatzung auch bei einer Flugzeit von 60 Jahren verloren und sterben spätestens 5940 nach der Ankunft bei Proxima Centauri aus.

    Es sei denn, sie fliegen rechtzeitig ins Sonnensystem zurück, werden von einem nachfolgenden irdischen Raumschiff gerettet oder treffen auf freundliche Aliens im Proxima Centauri System, die sie wieder aufpäppeln.

    Nach der Ankunft bei Proxima Centauri, muss die Besatzung Material z.B. aus Asteroiden gewinnen, um ein weiteres Habitat aufzubauen, sowie Energie entweder aus der Strahlung des Sterns oder Kernbrennstoffen gewinnen. Dazu muss vor Ort eine Industrie aufgebaut werden, die das leisten kann.
    Der einzige Vorteil ist, dass man bei einem schnelleren Raumschiff schneller an neues Material kommt. Aber wenn man eine solche Industrie im Proxima Centauri System aufbauen kann, kann man auch das Raumschiff Instandhalten. Man muss nur genügend Vorräte an Materie und Energie mitnehmen.

    Mit zunehmender Raumschiffgröße mag dieses Problem kleiner werden, dafür gehen dann die Kosten ins Unermessliche hoch.

    Die Kosten steigen nicht nur mit der Größe des Raumschiffes, sondern auch mit der Geschwindigkeit an. Wenn die Kosten proportional zum Energieverbrauch sind, kostet ein Raumschiff mit 10000 t Nutzlast nach Proxima Centauri in 6000 Jahren so viel wie ein Raumschiff mit 1 t Nutzlast in 60 Jahren. Und statt einem Raumschiff mit 10000 t in 60 Jahren könnte man ein Raumschiff mit 100 Millionen Tonnen Nutzlast in 6000 Jahren schicken.

    Die Beschleuniungszeit auf 0,2c wäre bei konstant 1g 69,5 Tage. So lange muss man auch abbremsen.

    Meine erste Reaktion, als ich das las, war: Nein!
    Und nach dem ich es (nochmal) genauer durchgerechnet hatte: NEIN!!
    Siehe ‘Ein Beispiel’ unten.

    Die erreichbare Beschleunigung ist umgekehrt proportional zur Ausströmgeschwindigkeit.
    Die öfter gesehenen Rechenspiele, wie lange ein mit konstant einem g beschleunigtes, und nach der Hälfte mit 1g wieder abgebremstes Raumschiff, für eine bestimmte Entfernung brauchen könnte, sind zwar als Übung zum Rechnen mit der Relativitästtheorie zu gebrauchen, für relativistische Geschwindigkeiten nicht praxisrelevant.

    Ein schweres Raumschiff auf 0,2c mit konstante 1g zu beschleunigen ist, nahezu unm… äh, extremst schwierig, und braucht eine ungeheuer große Leistung.
    P = M*b*u/f
    P Leistung
    M aktuelle Masse
    b Beschleunigung
    u Ausströmgeschwindigkeit
    f Wirkungsgrad
    Wenn die nötige Leistung nicht ins Unermessliche steigen soll, muss man entweder auf eine große Masse, eine hohe Beschleunigung oder eine hohe Ausströmgeschwindigkeit verzichten. Und niedrige Ausströmgeschwindigkeit bedeutet niedrige Endgeschwindigkeit, weil sonst wieder die Masse exponentiell ansteigt.
    Auf eine hohe Beschleunigung kann man wohl am ehesten verzichten. Daher ist die maximale Beschleunigung b umgekehrt proportional zur Ausströmgeschwindigkeit u und damit zur Reisegeschwindigkeit v.

    Woher kommt die Idee interstellare Raumschiffe mit 1g beschleunigen zu wollen?
    Will man dadurch eine künstliche Schwerkraft erzeugen?
    Oder würde man gerne noch schneller beschleunigen, um die Reisezeit zu verkürzen, glaubt aber, dass Menschen dauerhaft nicht viel mehr aushalten?
    Komischerweise habe ich letzteres häufiger gehört.

    Ein Beispiel:
    Idealer Fusionsantrieb mit 100% Wirkungsrad und Ausströmgeschwindigkeit 0,08c.

    Man braucht jeweils 2 Stufen mit jeweils delta-v von 0,1c zum Beschleunigen und Bremsen.
    Jede Stufe hat einen Treibstoffanteil von 1-exp(-1,25)=71,35% und bei einem Stufenverhältnis von Fünf 20% Nutzlast, der Rest 8,65% der Masse ist Triebwerk, Tank, Struktur usw. Bei 10000 t Nutzlast und 2 Stufen zum Abbremsen wären 250000 t Masse während des Freifluges. Dann noch 2 Stufen zum Beschleunigen macht 6,25 Millionen Tonnen beim Start (im Weltraum, nicht von der Erde).

    Die Leistung um das Ganze bei 0,08c Ausströmgeschwindigkeit mit 1g zu beschleunigen sind 1,47 EW.
    Exawatt!
    6 mal die größte Wasserstoffbombe (60Mt TNT) pro Sekunde, 80000 mal den heutigen Weltenergieverbrauch. 8,5 mal die Sonnenenergie die Erde trifft. Nach 5 Stunden hätte der Antrieb mehr Energie verbraucht, als die Menschheit in ihrer gesamten Geschichte bis heute.

    Die Reisezeit nach Proxima Centauri betrüge dafür 21,4 Jahre.

    Zum Vergleich: Dagegen ist die Leistung der Kernreaktoren der ersten Stufe bei meinem Entwurf bei 0,6 bis 3,3 GW elektrisch. Das ist im Bereich heutiger Kernkraftwerke auf der Erde. Und sie arbeitet 300 bis 500 Jahre, um das Raumschiff zu beschleunigen, bei 2600 bis 6200 Jahren Reisezeit.

    Noch schlimmer würde es, wenn man nach dem Besuch von Proxima Centauri wieder zurück wollte (ohne Nachzutanken). Weil man ja nicht Jahrtausende ohne irische Hilfe überleben könnte, und leider keine freundlichen Aliens angetroffen hat.
    Die Startmasse des Achtstufigen interstellaren Raumschiffes läge bei 3,9 Milliarden Tonnen und die nötige Leistung wäre 919 EW. Damit könnte man nahe Planeten verbrutzeln. Vermutlich innerhalb von Sekunden, wenn sie der Abgasstrahl voll trifft.

    Aber immerhin, bei nur wenigen Jahren Aufenthalt bei Proxima Centauri, könnte die Besatzung nach 50 Jahren wieder zurück sein. Man hätte dann kein Generationenraumschiff.

    Oder mit dem gleichen Achtstufigen Raumschiff einmal mit 0,4 c hinfliegen, ohne Rückflug in 10,7 Jahren. Dann sollte man aber schon relativistisch rechnen.
    Wenn bei 0,4c außen ein Defekt auftritt, könnten unvorsichtige Astronauten eine EVA versuchen, um das zu reparieren. Auf Raumstationen im Sonnensystem Dutzende mal geübt, ist immer gut gegangen, auch stundenlange EVAs, was soll da schief gehen? Der Astronaut steigt in seinen Raumanzug, betritt die Luftschleuse, vergisst das Sicherungskabel nicht, öffnet die äußere Luke, steigt hindurch, erreicht den Weltraum neben dem interstellaren Raumschiff und ist innerhalb von Sekunden tot. Warum?

    Außerdem, ein großes Raumschiff, viele hundert Meter groß, mit 1g beschleunigt. Da wirken Kräfte, als würde es auf der Erde stehen. Eine Saturn V hatte 2935 Tonnen Masse.
    Nun ein Millionen Tonnen schweres Raumschiff bei einem g. Stell Dir die Saturn V 1000 mal schwerer vor, 10 mal so hoch und 10-facher Durchmesser. Die Festigkeit würde wohl nicht reichen. Bei geringerer Beschleunigung alles kein Problem.

    Bei elektrischem Antrieb erzeugt man Strom mit einem Reaktor, bei Fusionsantrieb erzeugt man direkt Schub und in der Deuteriumfusion steckt ein Mehrfaches der Energie von spaltbaren Materialien, mit denen ein Reaktor betrieben würde. außerdem wäre die Ausstoßgeschwindigkeit wesentlich höher (Gamma- und Teilchenstrahlung wäre mit Licht- bzw. fast Lichtgeschwindigkeit unterwegs, expandierendes Gas bestimmt mit tausenden km/s). Das verbessert den Wirkungsgrad.

    Nein. Wenn die ausgestoßene Masse unterschiedliche Geschwindigkeiten hat, verringert das den Schub und erhöht den Energieverbrauch. Die Gamma- und Teilchenstrahlung mit Licht- bzw. fast Lichtgeschwindigkeit nimmt fast die gesamte Energie mit und trägt nur wenig zum Schub bei, während der Hauptteil der Masse bei 1000 km/s dahindümpelt? Das ist kaum besser als ein elektrisches Triebwerk mit 1000km/s Ausströmgeschwindigkeit. Dann wären nur 0,17% der kinetischen Energie im Gas, welches aber mehr als 50% des Schubs liefert. Den gleichen Schub lieferte ein Triebwerk mit 1954 km/s Ausströmgeschwindigkeit. Bei nur einem 151stel des Energieverbrauchs, Wirkungsgrad kleiner als 0.66%.
    Dann hast du im Vierstufigen Beispiel oben, trotz gleichen Energieverbrauchs, nur noch 0,08g Beschleunigung und statt 0,2c nur noch 0,0163c Reisegeschwindigkeit. Die Flugzeit erhöht sich auf 263 Jahre. Bei gleichem Energieverbrauch.

  138. #138 Alderamin
    20. Juli 2018

    @UMa

    Danke für’s Durchrechnen. Mit so hohen Leistungen hätte ich nicht gerechnet, ich hatte mich aber auch nicht näher mit Konzepten wie Orion und Daedalus befasst, die es auf 0,1 – 0,2 c schaffen woll(t)en.

    Woher kommt die Idee interstellare Raumschiffe mit 1g beschleunigen zu wollen?

    Die 1g Beschleunigung kommen einfach daher, dass mehr eine Besatzung nicht über längere Zeit aushält. Und ein Schiff mit 60 Jahren Flugzeit wäre wohl auch bedeutend kleiner mit weniger Besatzung, als eines das wie oben bis zu 600 Menschen über Jahrtausende beherbergen und ernähren müsste. Schätze mal, maximal ISS-Größe an bewohntem Raum. Sicherlich größer als die BFR. Klar, die Stabilität ist auch ein Argument.

    Ein interstellares Raumschiff, dessen Besatzung ohne Zugriff auf irdische Produktionskapazitäten nicht überleben oder die Technik in Gang halten kann, ist verloren, ganz egal ob es 60, 600 oder 6000 Jahre bis Proxima Centauri benötigt. Wenn es 6000 Jahre nicht überstehen kann, sind die Nachfahren der Besatzung auch bei einer Flugzeit von 60 Jahren verloren und sterben spätestens 5940 nach der Ankunft bei Proxima Centauri aus.

    Ich kann mir immer noch eher vorstellen, dass ein Raumschiff mit etwas Redundanz an Bord eine solche Dauer überstehen kann (die Voyagers sind ja auch noch noch über 40 Jahre funktionstüchtig) als die einhundertfache Dauer, in der irgendwie alles kaputt gehen wird. Dafür ist allerdings die Belastung durch kollidierende Teilchen bei 0,2 c ungleich höher als bei einigen 100 km/s.

    Die Gamma- und Teilchenstrahlung mit Licht- bzw. fast Lichtgeschwindigkeit nimmt fast die gesamte Energie mit und trägt nur wenig zum Schub bei, während der Hauptteil der Masse bei 1000 km/s dahindümpelt? Das ist kaum besser als ein elektrisches Triebwerk mit 1000km/s Ausströmgeschwindigkeit.

    Die besten elektrischen Antriebe derzeit haben Ausströmgeschwindigkeiten unter 100 km/s. Die Wikipedia gibt für Daedalus Ausströmgeschwindigkeiten von 10000 km/s an.

  139. #139 and
    20. Juli 2018

    man beachte dass das hauptproblem bei triebwerken in der raumfahrt nicht die energie sondern der impuls ist: da a = m*v ist, ergibt sich bei einer verdoppelung der ausströmgeschwindigkeit eine verdoppelung des impuls, die benötigte energie ist aber um das vierfache (bei nicht-relativistschen geschwindigkeiten) höher, bzw. die geschwindigkeit ist durch die lichtgeschwindigkeit begrenzt (d.h. den besten spezifischen impuls gibt’s wenn elektromagnetischestrahlung ausgestoßen wird).

  140. #140 UMa
    20. Juli 2018

    @Alderamin
    Mal angenommen, ein 500t Nutzlast interstellares Raumschiff mit einer einstelligen Besatzungsstärke kommt nach 60 Jahren bei Proxima Centauri an.

    Was tun sie dann? Was passiert dann? Wozu dient die Reise? Das habe ich noch nicht verstanden.

  141. #141 Alderamin
    21. Juli 2018

    @UMa

    Wenn das ein Schachspiel wäre, würde ich jetzt den König umschmeißen…

  142. #142 Dalek Sander
    25. Juli 2018

    Ein solches Szenario eines Generationenschiffes hat vor 60 Jahren Brian W. Aldiss (“Non-Stop”) sehr suggestiv beschrieben, wobei er sich sich auch mit der Entwicklung der kulturellen Riten und der Sprache erstaunlich realistisch auseinandersetzte. Für mich ist der Roman eine wirkliche Sci-Fi, mit Betonung auf “Sci”. Das Buch war für mich einer der Gründe gewesen, Linguistik zu studieren. 😛

    Eine weniger bekannte Auseinandersetzung mit dem Thema “Generationen im All” ist der Film “Der Silberne Planet” (pl. “Na Srebrnym Globie”, nach dem gleichnamigen Roman) von Andrzej Żuławski. Die Handlung spielt zwar nicht im Raumschiff, sondern auf einem nicht näher genannten Planeten (in der Romanvorlage um 1900 war es noch der Mond), aber die Problemen sind die gleichen – und führen ebenfalls, wie schon bei Aldiss, zwangsläufig zum Totalitarismus.

    Der Film hat allerdings eine Stilistik, die nicht jedermanns Sache ist, und ist nur als OmU zu finden.

    https://de.wikipedia.org/wiki/Der_Silberne_Planet