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Dyson-Sphare

 
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Die Struktur einer Dyson-Sphare wurde erstmals von dem Physiker Freeman Dyson in der Juni-Ausgabe der Zeitschrift Science im Jahr beschrieben. Das wurde aber, nachdem die Energie des kurzwelligen Lichts genutzt wurde, um die Entropie des Systems zu verringern, in langwelligerer Form und daher im Infrarotbereich geschehen. Der Originalvorschlag von Dyson ging nicht weiter auf die Details der Konstruktion eines solchen Objektes ein, sondern konzentrierte sich mehr auf das fundamentalere Thema, wie eine fortgeschrittene Zivilisation ihre Energieproduktion auf das fur ein Planetensystem erreichbare Maximum ausweiten konne. Eine solche Zivilisation wurde als Typ II nach der Kardaschow-Skala , welche von dem Astronomen Nikolai Kardaschow entwickelt wurde, klassifiziert. Eine noch fruhere mogliche Anregung sowohl fur Stapledon als auch fur Dyson ist die Bernal-Sphare , die erstmals von John Desmond Bernal beschrieben wurde. Die symmetrische Konstruktion um das Zentralgestirn herum ermoglicht einen antriebslosen Betrieb der Dyson-Sphare, lediglich Kurskorrekturen sind notwendig. Die aus derzeitiger Sicht realistischste und am ehesten Dysons ursprunglichen Vorstellungen entsprechende Form ist der Dyson-Schwarm. Es wurde eine Vielzahl von Vorschlagen fur mogliche Verteilungsmuster gemacht, jedes mit seinen eigenen Vorzugen und Nachteilen. Zum Beispiel nutzt ein Dyson-Schwarm in Scheibenform die kinetische Energie seines Rohmaterials am besten aus, das vorwiegend aus Asteroiden besteht, die nahe der Ebene der Ekliptik in ungefahr der gleichen Umlaufrichtung kreisen. In jedem Fall wurden einige Kollektoren einen Teil ihres Umlaufs im Schatten anderer verbringen und somit die Effizienz des Schwarms etwas herabsetzen. Das Verhaltnis des Erdbahnradius von Das bedeutet, dass beim Erdbahnradius der Kernschatten eines als kreisscheibenformig angenommenen Solarkollektors rund ,4-mal so lang wie der Durchmesser des Solarkollektors ist. Diese Variante ist sehr beliebt in der Science-Fiction als Beispiel sei die Episode Besuch von der alten Enterprise der Star-Trek -Serie Raumschiff Enterprise: Das nachste Jahrhundert genannt und wird haufig auch mit einer Atmosphare auf der Innenseite beschrieben, die einen gewaltigen Lebensraum fur biologische Organismen bildet. Mit den heute bekannten physikalischen Gesetzen ist eine solche Atmosphare jedoch nicht realisierbar, da eine symmetrische, hohle Sphare in ihrem Inneren kein eigenes Gravitationsfeld hat und die Gravitation der Sonne die Atmosphare und alle beweglichen Objekte in die Sonne sturzen lassen wurde. Aufgrund des Auftretens enormer Tangentialkrafte ist eine rein statische Realisierung mit heutzutage verfugbaren Materialien z. Stahl auf Grund mangelnder Druckfestigkeit nicht machbar. Es ist unklar, ob mittels neuartiger Werkstoffe z. Denkbar ware auch, Bestandteile der Schale um die Sonne rotieren zu lassen; die entstehenden Fliehkrafte konnten die Schale entlasten und die benotigte Druckfestigkeit reduzieren. It's all nonsense, but it's quite a good piece of cinema. Es ist zwar alles Unsinn, aber ziemlich gutes Kino. Ein Stutzgerust ist nicht notwendig. In der nebenstehenden bildlichen Darstellung ist das Zentralgestirn zum besseren Verstandnis zu sehen. Der Strahlungsdruck hangt von der absorbierten bzw. Die Wellenlange der Strahlung spielt dabei keine Rolle. Beispielsweise betragt bei einem Radius von Um ein Segment der Blase in der Schwebe zu halten, mussen sich beide gegeneinander gerichteten Krafte aufheben. Der Strahlungsdruck stutzt das Blasensegment gegen die Gravitation ab. Einzelne Objekte, die durch den Strahlungsdruck der Sonne schweben, ohne sie ausreichend schnell zu umkreisen, werden Statiten genannt im Gegensatz zu den Satelliten. Das entspricht der Wellenlange von rotem Licht nahe dem Infrarot. Die dadurch verringerte Absorptionsfahigkeit dieser dunnen Schicht wurde auch den stutzenden Strahlungsdruck verringern. Es stellt sich ein Strahlungsgleichgewicht ein. Das gilt auch bei verandertem Spektrum. Die nach innen abgegebene Strahlungsleistung wird letztlich von der jeweils gegenuberliegenden Seite der Blase selbst wieder absorbiert. Die Innenflache absorbiert also 1 P Sol von der Sonne und zusatzlich 1 P Sol von ihrer jeweils gegenuberliegenden eigenen Innenflache, also zusammen 2 P Sol. Ein zusatzlicher Strahlungsdruck entsteht durch die an der Innenseite reflektierte Strahlung. Zwar wird letztendlich die gesamte von der Sonne abgegebene Strahlung an der Innenseite der Blase absorbiert, aber zwischenzeitlich konnen Teile dieser Strahlung einige Male hin und her reflektiert werden. Jede Reflexion erhoht den Gesamt-Strahlungsdruck und damit auch die abstutzbare Masse. Bei gut reflektierender Innenbeschichtung, zum Beispiel mit Aluminium , nahme infolge mehrfacher Reflexion die Strahlungsdichte im Inneren der Dyson-Blase sehr hohe Werte an. Der Ring umgibt einen Stern, z. Somit stellt der Ring eine unvollstandige Schale dar. Wegen der enormen Tangentialkrafte ist eine realistische Konstruktion nur mit einem Gleichgewicht von Fliehkraft und Gravitationskraft moglich, was bedeutet, dass auf der Oberflache des Ringes Schwerelosigkeit herrscht. Am Rand der Ringwelt zeigen die Fliehkraft und die Gravitation der Sonne nicht genau in die entgegengesetzte Richtung, was zu einer Kraft fuhrt, die die Breite der Ringwelt zu verringern versucht. Die optimale Form der Ringwelt liegt also zwischen diesen beiden Formen, wobei die Richtung der Druckkraft an jedem Ort parallel zur Flache der Ringwelt liegt, so dass kein Biegemoment auftritt. Ein Beispiel aus der Science-Fiction ist die Ringwelt von Larry Niven , die allerdings wesentlich schneller rotiert, um durch die Fliehkraft kunstliche Schwerkraft zu erzeugen, und die nur 1. Ein Matrjoschka -Gehirn engl. Matrioshka brain ist eine zwiebelformige Ansammlung von Dyson-Spharen, deren Ziel nicht die Maximierung der bewohnbaren Oberflache, sondern maximale Energieausbeute ist, mit welcher dann ein riesiger Computer betrieben wird. Das Konzept wurde in den spaten er Jahren von dem Informatiker Robert Bradbury entworfen. Im Extremfall verlor der Stern bis zu einem Funftel seiner Leuchtkraft. Neben mehreren anderen Erklarungsansatzen wird spekuliert, dass der Stern von einem Dyson-Schwarm umgeben sein konnte, der die Leuchtkraft des Sterns in Teilen absorbieren konnte. Allerdings ergaben neue Daten, dass die Ursache der Verdunkelung extrem feiner Staub ist. Dieser schluckt das Licht verschiedener Spektralbereiche unterschiedlich stark. Das ware weder bei einem kunstlichen Konstrukt noch bei Planeten der Fall. Dieser Artikel oder nachfolgende Abschnitt ist nicht hinreichend mit Belegen beispielsweise Einzelnachweisen ausgestattet. Angaben ohne ausreichenden Beleg konnten demnachst entfernt werden. Bitte hilf Wikipedia, indem du die Angaben recherchierst und gute Belege einfugst. Dieser Artikel oder Abschnitt bedarf einer Uberarbeitung. Naheres sollte auf der Diskussionsseite angegeben sein. Kategorie : Weltraumkolonisation. Navigationsmenu Meine Werkzeuge Nicht angemeldet Diskussionsseite Beitrage Benutzerkonto erstellen Anmelden. Namensraume Artikel Diskussion. Ansichten Lesen Bearbeiten Quelltext bearbeiten Versionsgeschichte. Hauptseite Themenportale Zufalliger Artikel. Artikel verbessern Neuen Artikel anlegen Autorenportal Hilfe Letzte Anderungen Kontakt Spenden. Buch erstellen Als PDF herunterladen Druckversion.
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