Könnten wir eines Tages die ganze Sonne in einer Kammer aus Sonnenkollektoren enthalten und es einen Tag nennen?

07.06.2021

dottedhippo/iStock

Kardaschew-Skala

— die mögliche Arten von intelligentem Leben im Universum auf einer Skala von I bis III beschreibt, basierend darauf, wie viel Energie die Zivilisation verbrauchen könnte. Energiebedarf und technologisches Können sind nach Kardashevs Skala untrennbar miteinander verbunden. Um beides schnell zusammenzufassenNiveau:

Typ 0 Zivilisationen

werden als Planeten oder Monde beschrieben, die ihre Energie aus organischen Quellen beziehen, bei denen es sich auf der Erde um Substanzen wie Erdöl, Holz und Kohle handelt. Aufgrund der Einschränkungen bei der Herstellung und Verwendung des Brennstoffs sind die meisten davonPlaneten – wie die Erde – müssen noch einen praktikablen, sicheren Weg finden, andere weiter entfernte Welten zu erkunden.WerbungTyp-I-Zivilisationen

werden als außerirdische Gesellschaften beschrieben, die in der Lage sind, die gesamte Energie ihrer Heimatplaneten zu nutzen und diese Energie zu nutzen, um den hohen Energiebedarf ihrer Zivilisationen zu decken. Die Erde ist immer noch keine Typ-I-Zivilisation geworden, und es wird geschätzt, dass die Menschheitmüsste seinen Energieschwellenwert auf über das ```100.000-fache des aktuellen Niveaus erhöhen, bevor er sich qualifizieren würde.Typ-II-Zivilisationen

sind offensichtlich noch weiter fortgeschritten. Dies ist ungefähr der Punkt, an dem eine Zivilisation, die eine Dyson-Sphäre bauen könnte, auf die Kardashev-Skala fallen würde. Diese Zivilisationen haben Wege gefunden, die volle Kraft eines Sterns zu nutzen, indem sie jede Energie, die der Wirtsstern aussendet, umwandeln und speichernum den Bedürfnissen der Gesellschaft insgesamt gerecht zu werden. Er schätzte, dass es weitere 3.200 Jahre dauern könnte, bis wir eine Technologie haben, die die Erde in eine Zivilisation vom Typ II katapultieren kann.

WerbungTyp-III-Zivilisationen

sind die fortschrittlichste Gesellschaftsform, die von der Kardashev-Skala beschrieben wird – und wir sind weit, weit davon entfernt, dieses Maß an Energieunabhängigkeit zu erreichen. Solche außerirdischen Zivilisationen sollten in der Lage sein, die Macht ganzer Galaxien zu nutzen, aber das kommtmit ihren eigenen Beschränkungen, denn die Lichtgeschwindigkeit gilt immer noch, also müssten diese intelligenten Zivilisationen eine Art von Physik trotzender Warp-Antrieb

um die Entfernung zwischen den Sternen zu überwinden, um ihre Energie zu sammeln.

Was genau ist eine Dyson-Kugel?Alte, fortgeschrittene Zivilisationen würden wahrscheinlich extrem viel Energie benötigen, um all ihre verschiedenen Technologien zu betreiben. Aus diesem Grund schreiben Science-Fiction-Autoren zum Beispiel in einem Buch mit dem Namen "Sternenmacher" von Olaf Stapledon waren die ersten, die ein Mittel entwickelt haben, um so viel Energie wie möglich von der Energieabgabe eines Sterns aufzusaugen.Benannt nach Freeman J. Dyson – dem ersten theoretischen Physiker, der eine solche Struktur vorschlug.

könnte

existieren in einem Papier, das in den 1960er Jahren veröffentlicht wurde – die Dyson-Kugel wurde zu einem der beliebtesten Beispiele für eine außerirdische Megastruktur. WerbungKünstlerische Darstellung einer Dyson-KugelQuelle: Fühlende Entwicklung

Was ist also eine Dyson-Kugel? Einfach ausgedrückt ist sie eine riesige, künstliche Struktur, die im Wesentlichen aus Sonnenkollektoren und Spiegeln besteht, die einen ganzen Stern umkreist. Sie soll so viel Energie von ihrem Stern einfangen itswie möglich.
Derzeit erreicht nur ein kleiner Prozentsatz der Energie eines Sterns die Oberfläche eines Planeten, daher würde eine Dyson-Kugel es der Zivilisation theoretisch ermöglichen, einen viel größeren Energieblock für eine außerirdische Zivilisation zu sammeln. Die Sonne emittiert ungefähr400 Septillionen Watt pro Sekunde, also ungefähr eine Billion Malunser aktueller weltweiter Energieverbrauch.

Es gab Astronomen auch eine neue Möglichkeit, nach Anzeichen für intelligentes Leben zu suchen. Als seine Arbeit erstmals veröffentlicht wurde, durchkämmten Astronomen den Himmel und suchten mit den ersten Radioteleskopen nach Anzeichen einer intelligenten Spezies. Dyson wies richtig darauf hin, dass wirwürde diese Signale nur finden, wenn außerirdische Intelligenz gefunden werden wollte. Stattdessen schlug er vor, nach unerklärlicher "Wärmeverschwendung" zu suchen, die wir mit Werkzeugen aufspüren könnten, die in infraroten Wellenlängen ins Universum blicken.

Werbung"So ein dunkles Objekt würde so stark strahlen wie der darin verborgene Stern, aber die Strahlung würde im fernen Infrarot liegen, etwa 10 Mikrometer Wellenlänge ... Ich schlage dann vor, nach Punktquellen für Infrarotstrahlung zu suchenunabhängig oder in Verbindung mit der Suche nach künstlichen Funkemissionen versucht werden. Ein Scan des gesamten Himmels nach Objekten bis zur 5. oder 6. Größe wäre wünschenswert..." Dyson hat geschrieben

in seiner Zeitung.

Dyson Schwarm:

Da der Bau einer Dyson Sphere derzeit weit außerhalb unserer technischen Expertise liegt, wurde eine Variante der Dyson Sphere – bekannt als Dyson Swarm – vorgeschlagen. Stellen Sie sich einen Dyson Swarm als eine Reihe kleiner Roboter-Sonnenkollektoren, Spiegel vor.lebende Lebensräume und Satelliten, die wie ein Netz um einen Stern kreisen. Es würdeUmkreisen Sie einen Stern, der nahe genug ist, um eine immense Energiemenge zu sammeln, aber den Stern selbst nicht wirklich einschließen.

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Energie würde drahtlos zwischen den einzelnen Komponenten und der Erde übertragen.Ein Rendering einer einfachen Konfiguration mehrerer Dyson-Ringe oder Sonnenkollektoren, die einen komplexeren Dyson-Schwarm bilden Quelle:

Vedexent/WikimediaCommons

Diese hypothetische Technologie hat bestimmte Vor- und Nachteile. Es wäre nämlich extrem schwierig, sie alle in eine separate Umlaufbahn zu bringen, in der sie nicht kollidieren würden was einen enormen Einfluss auf überlebende Sonden haben könnte, genau wie Weltraumschrottist ein großes Problem für Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen oder verdunkeln sich gegenseitig und verringern die Energiemenge, die sie absorbieren.

Dyson-Blase: Die Dyson Bubble ist eine Art Bastardkind von Dyson Spheres und Dyson Swarms. Sie sind Dyson Swarms im Wesentlichen ähnlich, da sie aus kleinen Roboter-Solarzellen bestehen.aufgehängt durch Verwendung riesiger Lichtsegel

, aber anders, als sie ihren Stern von der Goldi-Locks-Zone umkreisen - auch bekannt als: the

Punkt, an dem

"Der Sonnendruck von Sonnenwind und Sonnenstrahlung ist genau gleich der Gravitationskraft der Sonne auf dem Satelliten" – im Wesentlichen bedeutet dies, dass diese Objekte vollständig stationär sind und nicht Gefahr laufen, miteinander zu kollidieren und die umgebenden Sonden durcheinander zu bringen.WerbungDyson-Bubble-Rendering Quelle: WikimediaCommons

Der Nachteil ist, dass die von den Sonden abgedeckte Fläche extrem groß sein muss. Tatsächlich wird geschätzt, dass sie ungefähr mehrere Faktoren größer sein sollte als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Für den Maßstab beträgt der Mond ungefähr 225.623 Meilen
363,104 Kilometer von der Erde am nächsten Punkt. Wenn Sie die platziert haben Statite

bei etwa 2,5 Millionen Meilen von der Sonne entfernt, müsste ihre Gesamtoberfläche etwa 28 Billionen Quadratmeilen 72 Billionen Quadratkilometer betragen. Natürlich würde es viele Ressourcen erfordern, um nur einen zu bauen, geschweige denn Hunderteerforderlich. Dyson-Shell: Möglicherweise die bekannteste Version der Dyson-Kugel, aber eigenständig, ist eine sogenannte Dyson-Shell. Obwohl Dyson selbst populär war, betrachtete Dyson selbst die Dyson-Blase als die am wenigsten plausibelste der angeblichen Dyson-Technologien.Eine Dyson-Schale ist im Wesentlichen eine riesige, allumfassende Schale, die den Stern in einer Entfernung von ungefähr der Erdbahn vollständig umgibt, mit umlaufenden Platten, die miteinander verbunden wären, um eine Schale zu bilden. Die Struktur würde jedes bisschen Energie stehlender Stern generiert, um zur Verbesserung der Zivilisation verwendet zu werden.Die Zivilisation könnte dann auf der inneren Oberfläche der Kugel leben. Dyson schrieb: "Eine Hülle dieser Dicke könnte bequem bewohnbar gemacht werden und könnte alle Maschinen enthalten, die zur Nutzung der von innen auf sie fallenden Sonnenstrahlung erforderlich sind."

Eine Dyson-Schale würde nicht nur 99,99 Prozent des sichtbaren Lichts blockieren, sondern sie würde auch eine außerordentliche Menge an stellarem Material benötigen, um sie einfach zu bauen – vielleicht mehr Material als im gesamten Sonnensystem.

Außerdem würde es nicht viel brauchen, um die Umlaufbahn der Struktur zu stören. Ein Komet oder Asteroid, der einen Teil trifft, könnte dazu führen, dass sich das Ganze nach innen dreht und in den Stern stürzt. Die Kräfte seiner eigenen Gravitation könnten auch katastrophal sein, und wennSie wollten eine Art künstliche Schwerkraft erzeugen, es wird geschätzt, dass sich das Objekt mit 0,4 Lichtgeschwindigkeit oder etwa 2.684 Meilen drehen müsste.

1,200 km pro Sekunde.

Kosten vs. Nutzen:

Quelle: Dunkle Attsios/Wikimedia CommonsEs gibt derzeit keine genaue Schätzung, wie viel es kosten würde, eine Dyson-Kugel, einen Ring, einen Schwarm oder eine Muschel zu bauen, aber es genügt zu sagen, dass es nicht im Entferntesten billig wäre. Tatsächlich wäre es eines der größten,teuersten Erfindungen aller Zeiten und es gibt immer noch keine Garantie, dass eines dieser Teile der Technologie nicht innerhalb weniger Wochen scheitern würde. Es sieht so aus, als ob wir noch einen Weg vor uns haben, bevor wir zu einer Typ-I-Zivilisation auf der Kardashev-Skala übergehen.

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