Methode

Wie das Buch rechnet

Hinter jeder Entscheidung im Buch steht dieselbe Rechnung: das KORE-Missionsmodell. Es legt fest, was an Bord ist, was es kostet und was schiefgehen kann. Hier steht, wie es aufgebaut ist.

Drei Ebenen im Modell

Erkenntnisebene: FaktReale Physik und Mathematik, im Buch mit Quelle belegt.
Erkenntnisebene: ModellErgebnis des KORE-Missionsmodells nach offengelegten Regeln.
Erkenntnisebene: FiktionGesetzte Annahmen: Mission, Lebensformen, Störungsraten und Handlung.

Was das Modell enthält

Zeit und WegErkenntnisebene: FaktErkenntnisebene: Fiktion: Gerechnet wird in Zyklen von 30 Tagen. Proxima Centauri ist 4,24 Lichtjahre entfernt, die Reise dauert 300 Jahre.
LichtErkenntnisebene: Fakt: Drei Jahre im Erdorbit mit 1.361 W/m² Sonnenlicht, danach fällt das Licht mit dem Quadrat der Entfernung. Ab Jahr 4 ist es praktisch dunkel. Bei Proxima b kommen rund 65 Prozent der Einstrahlung der Erde an, überwiegend rot bis infrarot.
EnergieErkenntnisebene: FaktErkenntnisebene: Fiktion: Die Bordquelle arbeitet mit Plutonium-238, Halbwertszeit 87,7 Jahre, und startet mit 2.000 Watt. 60 Watt Grundlast laufen immer mit.
Saat und LagerErkenntnisebene: Fiktion: 41 Kilogramm in zwölf Fächern zu höchstens 4 Kilogramm. Je sechs Fächer hängen an einem von zwei Kühlkreisläufen, gewachsen wird in zwei Kammern.
Sechs ArchetypenErkenntnisebene: Fiktion: Erfundene Lebensformen mit festen Werten: wie lange die Saat keimfähig bleibt, wie schnell sie wächst, wie viel Licht und Energie sie braucht, welcher Anteil nutzbar ist und wie oft eine Kultur ausfällt. Eine Matrix legt fest, wie sie sich gegenseitig stärken oder bremsen.
Wasser und NährstoffeErkenntnisebene: Fiktion: 120 Liter Wasser und 8 Kilogramm Nährstoffe. Ohne Recycler gehen beide Zyklus für Zyklus verloren.
Denken kostet EnergieErkenntnisebene: Fiktion: Vier Denkmodi von 1 Watt im Ruhezustand bis 400 Watt für die Tiefenplanung. Unter 470 Watt Gesamtleistung reicht es dafür nicht mehr: die Denkgrenze.
StörungenErkenntnisebene: FaktErkenntnisebene: Fiktion: Bitfehler, Sensorausfälle, Mikrometeoriten und der Ausfall eines Kühlkreislaufs treten mit festen Wahrscheinlichkeiten auf. Bei Proxima kommen Flares dazu, die es dort tatsächlich gibt.
ErfolgErkenntnisebene: Fiktion: Die Mission gilt als gelungen, wenn mindestens drei Archetypen lebensfähig ankommen, darunter der Rotlichtsammler, innerhalb von fünf Jahren nach der Ankunft mindestens 2 Kilogramm Nutzbiomasse geerntet werden, das Risiko eines Totalverlusts höchstens 5 Prozent beträgt und nichts in die Umwelt des Planeten gelangt.

Wie gerechnet wird

Erkenntnisebene: Modell

Ein einzelner Durchlauf zeigt nur eine mögliche Reise. Deshalb spielt das Modell viele Reisen mit zufälligen Störungen durch und zählt, wie oft die Mission gelingt. Nach diesen Regeln sind die Zahlen im Buch gerechnet.

Der Zufall folgt festen Startwerten. Wer mit denselben Regeln und Startwerten rechnet, bekommt dasselbe Ergebnis.

Drei Werkzeuge aus dem Buch

Die Skizzen zeigen, wie das Modell Entscheidungen bewertet.

Entscheidungsbaum

Jede Option bekommt Wahrscheinlichkeiten und Folgen. Oft gewinnt weder Handeln noch Lassen, sondern eine Entscheidung mit Auslöser.

Bildbeschreibung

Entscheidungsbaum. Ausgangspunkt: Pumpe B wird wärmer. Drei Äste, jeweils mit Saldo. Jetzt zünden: ein Kreislauf für 182 Jahre, Saldo minus 0,2. Nie zünden: Verlust, falls die Pumpe stirbt, Saldo minus 0,9. Warten mit Auslöser: Mit 40 Prozent bestätigt sich der Verschleiß, dann wird gezündet. Mit 60 Prozent ist es harmlos, und das Ventil bleibt zu. Dieser Ast hat den besten Saldo, plus 0,6, grün umrahmt.

Robuster Plan

Ein Plan wird in mehreren möglichen Welten geprüft. Gewählt wird der, der in keiner davon unter eine Schwelle fällt, auch wenn er im Normalfall etwas weniger bringt.

Balkendiagramm: Der robuste Plan fällt in keiner von drei Welten unter 75 Prozent Erfolg, die Routine in zweien schon. — Kapitel 10: Routine gegen robusten Plan in drei Welten.Erkenntnisebene: Modell

Bildbeschreibung

Balkendiagramm: Erfolg der Kultur in Prozent für zwei Pläne, Routine (grau) und robust (grün), in drei möglichen Welten. Normal, Wahrscheinlichkeit 75 Prozent: Routine 99, robust 88. Zu trocken, 10 Prozent: Routine 50, robust 75. Zu nass, 15 Prozent: Routine 70, robust 85. Eine gestrichelte Linie bei 75 Prozent zeigt, dass der robuste Plan in keiner Welt darunter fällt.

Engpass zuerst

Ein System reicht nur so weit wie seine knappste Ressource, das Minimumgesetz nach Liebig. Mehr vom Reichlichen hilft nicht.

Zwei Fässer: Der Inhalt reicht nur bis zur kürzesten Daube, eine längere Nährstoff-Daube hebt den Füllstand. — Kapitel 14: das Fass mit verschieden langen Dauben.Erkenntnisebene: Modell

Bildbeschreibung

Zwei Fässer aus fünf Dauben, vorher und nachher. Der Füllstand reicht jeweils nur bis zur kürzesten Daube. Vorher ist die Daube Nährstoffe mit 29 Jahren die kürzeste, und das Fass ist nur niedrig gefüllt. Die Daube Energie reicht 95 Jahre. Nachher ist die Nährstoff-Daube auf 77 Jahre verlängert, und der Füllstand steigt bis dorthin. Notiz: Der Inhalt reicht nur bis zur kürzesten Daube.

Selbst nachrechnen

Das Modell wird als offener KORE-Simulator erscheinen: eine Referenz in Python und eine Fassung, die im Browser rechnet.

Zum KORE-Simulator