Dyson Sphären - machbar oder völliger Blödsinn?

[efferman]

In der TNG-Folge "Besuch von der alten Enterprise" wird eine Dysonsphäre gezeigt, die einen Stern des G-Typs vollständig umschließt. Mir stellen sich dabei einige Fragen:

1.) woher soll das Material für solch in Mammutprojekt kommen?
Alleine die Masse dürfte sämtliches Material eines Sonnensystems verbrauchen. Mal abgesehen davon, dass diese Masse wohl kaum aus dem passenden Material bestehen würde.

2.) wohin mit der Strahlung?
Unsere Sonne ist afaik eine vom Typ G und problemlos in der Lage die Oberfläche eines Planeten sowohl mit Thermischer, als auch mit sonstiger Strahlung zu "braten" wenn dieser nicht rotiert und kein schützendes Magnetfeld vorhanden ist. Das Rotieren fällt an einer Dysonsphäre komplett weg womit jeder Quadratmeter permanent mit thermischer Strahlung überflutet wird. Noch dazu kann diese Wärmestrahlung nicht entweichen weshalb sich das Innere permanent aufheizen müsste. Mit der restlichen Strahlung sieht es ähnlich aus. Unser Magnetfeld kann diese an der Erde vorbeileiten, aber vernichten ist nicht möglich. Oder irre ich mich da etwa?

3.)Wieso klebt die Atmosphäre an der Innenseite.
Unsere Atmosphäre hat ja streng genommen eine beachtliche Masse, die sich aber dennoch verflüchtigen würde, wenn die Schwerkraft der sie nicht an sich binden würde. Müsste die Sonne, da sie ja theoretisch "unten" ist, die Atmosphäre nicht anziehen? Oder ist die Masse der Dyson Sphäre so hoch das Sie eine höhere Schwerkraft generiert, als die sonne? Und wenn die Sphäre tatsächlich anziehender ist, als die sonne, warum bläht sich dann die Sonne nicht auf wie ein Ballon im Vakuum?
Sorry, falls ich das falsch ausgedrückt habe, aber ich denke der Sinn dahinter ist klar.
Was denkt ihr über diese Dysonsphären? Sind die machbar, sinnvoll oder völliger Blödsinn?

[Admiral Piet]

Zu 1.: Ich bin mir nichtmehr sicher aber cih meine gelesen zu haben das man für eine Späre mit dem Radius der Erdumlaufbahn und einer Wandungsstärke von nur 100 m etwa 12000 Erdmassen bräuchte

Eine Dysonsphäre war von der Grundidee her glaub ich auch eher zur Energiegewinnung gedacht, nicht als Lebensraum.
Nebenbei denke ich: Eine Zivilisation die eine Dysonsphäre braucht hat nicht die Mittel sie zu bauen, eine die sie bauen kann braucht keine Dysonsphäre.

Wahrscheinlicher ist ein Dyson-Schwarm

[TheJoker]

Zu 1.: Ich bin mir nichtmehr sicher aber cih meine gelesen zu haben das man für eine Späre mit dem Radius der Erdumlaufbahn und einer Wandungsstärke von nur 100 m etwa 12000 Erdmassen bräuchte

ist doch ganz einfach zu berechnen (4/3*Pi*Außenradius³ - 4/3*Pi*Innenradius³). Baut man die Kugel mit dem Durchmesser der Erdbahn und nimmt Wandstärke von 1m kommt man auf 2,8*10^23m³ an Materialbedarf. Die Masse der Erde liegt bei 5,974 · 10^24 kg. Man bräuchte also 1/21 der Erdmasse, alternativ kann man auch vier Erdmonde nehmen

[KennerderEpisoden]

1.) woher soll das Material für solch in Mammutprojekt kommen?

Planeten, Monde, Asteroiden... was halt so alles im Weltraum herumfliegt.

2.) wohin mit der Strahlung?

In den Weltraum, indem über die Außenfläche Wärme abgegeben wird.

Unsere Sonne ist afaik eine vom Typ G und problemlos in der Lage die Oberfläche eines Planeten sowohl mit Thermischer, als auch mit sonstiger Strahlung zu "braten" wenn dieser nicht rotiert und kein schützendes Magnetfeld vorhanden ist.

Sonnenlicht besteht nicht aus geladenen Teilchen, daher hat das Erdmagneteld keine Wirkung darauf( es sei denn man befindet sich im Universum des Freaky Physics-Blockbuster "The Core").

Das Rotieren fällt an einer Dysonsphäre komplett weg

Wenn man eine Dysonspähre bauen kann, kann man sie auch rotieren lassen. Muss man sogar, woher will man sonst die Schwerkraft nehmen?

Was denkt ihr über diese Dysonsphären? Sind die machbar, sinnvoll oder völliger Blödsinn?

Mist, jetzt ist man mir zuvorgekommen.

Eine Zivilisation die eine Dysonsphäre braucht hat nicht die Mittel sie zu bauen, eine die sie bauen kann braucht keine Dysonsphäre.

[Enas Yorl]

In der TNG-Folge "Besuch von der alten Enterprise" wird eine Dysonsphäre gezeigt, die einen Stern des G-Typs vollständig umschließt. Mir stellen sich dabei einige Fragen:

Was denkt ihr über diese Dysonsphären? Sind die machbar, sinnvoll oder völliger Blödsinn?

Geschlossene Dysonsphären wie in der TNG-Folge sind ziemlich unrealistisch. Ein realistischeres Konzept ist dagegen der Dyson-Schwarm. Der aus einer großen Anzahl unabhängiger Habitate besteht, welche den Stern umkreisen.

[efferman]

Sonnenlicht besteht nicht aus geladenen Teilchen, daher hat das Erdmagneteld keine Wirkung darauf( es sei denn man befindet sich im Universum des Freaky Physics-Blockbuster "The Core").

Das mit dem magnetfeld bezog sich auch auf die anderen Strahlungen die die sonne abgibt

Wenn man eine Dysonspähre bauen kann, kann man sie auch rotieren lassen. Muss man sogar, woher will man sonst die Schwerkraft nehmen?

Selbst wenn die Dyson Sphäre rotieren würde, würde immer das innere zur Sonne zeigen, und somit immer gebraten werden. also fällt das rotieren für den Temperaturausgleich weg.

ist doch ganz einfach zu berechnen (4/3*Pi*Außenradius³ - 4/3*Pi*Innenradius³). Baut man die Kugel mit dem Durchmesser der Erdbahn und nimmt Wandstärke von 1m kommt man auf 2,8*10^23m³ an Materialbedarf. Die Masse der Erde liegt bei 5,974 · 10^24 kg. Man bräuchte also 1/21 der Erdmasse, alternativ kann man auch vier Erdmonde nehmen

1m Wändstärke wäre aber etwas wenig oder?

[Halman]

1.) woher soll das Material für solch in Mammutprojekt kommen?

Beim Stöbern in der Bücherei hatte mal gelesen, dass man die Masse des Jupiters von der Menge her ausreichen würde, eine Dyson-Sphäre zu bauen (natürlich wäre das Material, woraus der Jupiter besteht, ungeeignet) und ein solches Projekt mit einer Bauzeit von ca. 3000 Jahren realisierbar wäre.
Also lass uns anfangen, es gibt viel zu tun.

2.) wohin mit der Strahlung?

Ich denke, dass sich das Innere der Sphäre wie ein "Ofen" aufheizen würde.

3.)Wieso klebt die Atmosphäre an der Innenseite.

Das tut sie eben nicht

Mit den heute bekannten physikalischen Gesetzen ist eine solche Atmosphäre jedoch nicht realisierbar, da eine symmetrische, hohle Sphäre in ihrem Inneren kein eigenes Gravitationsfeld hat, und die Gravitation der Sonne die Atmosphäre und alle beweglichen Objekte in die Sonne stürzen lassen würde. Eine Atmosphäre auf der Außenseite wäre möglich, jedoch müsste man dort ohne direktes Sonnenlicht auskommen.

Das Zitat entstammen diesem Link
Dyson-Sphäre ? Wikipedia

[KennerderEpisoden]

Das mit dem magnetfeld bezog sich auch auf die anderen Strahlungen die die sonne abgibt

Die werden durch die Atmosphäre auch hinreichend von der Erdoberläche abgeschirmt. Wie man einer solchen Riesensphäre eine Atmosphäre verpassen will, kann ich mir allerdings auch wieder schwer vorstellen.

Selbst wenn die Dyson Sphäre rotieren würde, würde immer das innere zur Sonne zeigen, und somit immer gebraten werden.

Das stimmt. Dann muss man wohl auf die Größe der Sphäre und des Zentralgestirns achten, damit es den Freunden sinnloser Großprojekte nicht zu heiß wird.

[Valdorian]

Zitat von Admiral Piet
Nebenbei denke ich: Eine Zivilisation die eine Dysonsphäre braucht hat nicht die Mittel sie zu bauen, eine die sie bauen kann braucht keine Dysonsphäre.

Warum sollte eine Zivilisation die mächstigste Energiequelle ignorieren, die ihr zur Verfügung steht und die unbegrenzt ist, nämlich ihre eigene Sonne? Zivilisationen mit einem exponentiell wachsenden Energiebedarf müssen die Energie ihrer Sonne in einem immer größeren Maßstab nutzen. Da wird sicher nicht sofort eine Dyson-Sphäre gebaut, aber eigentlich ist es zu erwarten, dass ein immer größerer Teil der Materie des Sonnensystems in künstliche Strukturen umgewandelt wird, die Sonnenenergie nutzbar machen, und wenn die Zivilisation nicht irgendwann untergeht, dann hat man irgendwann nach Jahrtausenden oder Jahrzehntausenden einen Dyson-Schwarm.

[irony]

Warum sollte eine Zivilisation die mächstigste Energiequelle ignorieren, die ihr zur Verfügung steht und die unbegrenzt ist, nämlich ihre eigene Sonne? Zivilisationen mit einem exponentiell wachsenden Energiebedarf müssen die Energie ihrer Sonne in einem immer größeren Maßstab nutzen.

Die Frage ist aber, wozu braucht eine Zivilisation Energie ?

Für mich klingt das so, als wäre Fortschritt genau das, wenn Leute in der Zukunft lieber ein paar Trilliarden Gigawatt verbrauchen, um sich ein Glas Wasser aus dem Replikator zu holen als aus der Wasserleitung.

Vielleicht besteht eine sehr fortgeschrittene Zivilisation gerade eben nicht aus zig Billiarden Dumpfbacken, die alle wie die Blöden Energie für irgendeinen Quatsch verbrauchen, sondern aus wenigen Vertretern, die die Aufsicht über eine riesige wissenschaftliche Datenbank haben und sich mit Computersimulationen begnügen. Nicht alles, was machbar ist, muss gemacht werden. Diese Zivilisation wäre sehr fortgeschritten, aber sie braucht keine Unmengen von Energie.

[Valdorian]

Das kommt vermutlich auf die Zivilisation an. Unsere eigene Zivilisation scheint ja nun eher aus den "Dumpfbacken" zu bestehen, wobei ich mich frage: Warum so ein abwertendes Urteil? Die Energie ist da, also was spricht dagegen sie zu benutzen? Außerdem könnte eine Zivilisation ja auch noch ganz andere Beweggründe haben, Energie zu benötigen, z.b. die Galaxis zu erforschen. Interstellare Raumfahrt benötigt nach allem, was wir jetzt sagen können, Unmengen von Energie.

[McWire]

Die Frage ist aber, wozu braucht eine Zivilisation Energie ?

z.B. um die Raumzeit-Metrik zu manipulieren und schneller als das Licht zu reisen?

Es gibt genügend Anwendungsmöglichkeiten für solche Energiemengen... man könnte z.B. jedes potentiell gefährliche Objekt (Komet, Asteroid) aus dem Sonnensystem entfernen oder in eine relativ sichere Umlaufbahn parken. Alleine dafür wäre aufgrund der Masse der Objekte ein riesiger Energiebedarf notwendig.

Man könnte damit auch Replikatoren betreiben oder Sendeanlagen zum Funken quer durch die Milchstraße.

Eines hat die Menschheit ziemlich schneller erlernt und das ist im Universum eine universelle Wahrheit... Energie kann man niemals genug haben!


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
McWire schrieb nach 2 Minuten und 14 Sekunden:

Geschlossene Dysonsphären wie in der TNG-Folge sind ziemlich unrealistisch. Ein realistischeres Konzept ist dagegen der Dyson-Schwarm. Der aus einer großen Anzahl unabhängiger Habitate besteht, welche den Stern umkreisen.

Was ich mich damals schon (als Schulkind) gefragt habe, wie diese Sphäre aufgrund ihrer Massenträgheit und den gravimetrischen Scherkräften überhaupt stabil sein kann. Sie steht doch jede Sekunde ihrer Existenz immer kurz davor zerrissen zu werden.

Alleine durch die große Anzahl von Himmelskörpern die ständig die Erdbahn kreuzen müsste sie über einen riesigen Schutzschild verfügen... oder man muss, wie ich vorgeschlagen habe, alle Kleinkörper des Sonnensystems erstmal auf sichere Bahnen außerhalb der Sphäre "parken", damit diese später nicht in die fertige Sphäre einschlagen.

[Halman]

Alleine durch die große Anzahl von Himmelskörpern die ständig die Erdbahn kreuzen müsste sie über einen riesigen Schutzschild verfügen... oder man muss, wie ich vorgeschlagen habe, alle Kleinkörper des Sonnensystems erstmal auf sichere Bahnen außerhalb der Sphäre "parken", damit diese später nicht in die fertige Sphäre einschlagen.

Ich könnte mir auch vorstellen, dass man diese Einschläge einfach hinnimmt. Bedenkt man die Größe einer Dysen-Sphäre, so würden die meisten Bewohne von diesen Einschlägen kaum etwas mitbekommen.

[avatarius+solarius]

Diese Idee stammt aus den '60ern und sollte nur einen Idealfall für die Besiedlung des Sonnensystems aufzeigen mit des größtmöglichen Effizienz - praktisch wird man das auch in 100.000 Jahren nicht schaffen weil die Kuppel viel zu zerbrechlich wäre und dermaßen viele Gestein durchs All fliegt daß es nie dauerhaft halten würde....

Sinnvoller wäre es , wenn man eine Möglichkeit fände , die Sonnenenergie direkt anzuzapfen , dann könnte man alle festen Planeten und größeren Monde zu besiedeln....

Aber hypothetisch betrachtet eine tolle Idee so eine Dyson-Sphäre - das wäre so revolutionär wie ein Dyson-Staubsauger im Haus meiner Ur-Oma !

de.wikipedia.org/wiki/Dyson-Sphäre

[McWire]

Ich könnte mir auch vorstellen, dass man diese Einschläge einfach hinnimmt. Bedenkt man die Größe einer Dysen-Sphäre, so würden die meisten Bewohne von diesen Einschlägen kaum etwas mitbekommen.

Das wären aber hunderte Einschläge pro Jahr, auch von größeren Brocken von bis zu 50 km Durchmesser. Die Konstruktion würde durch die daraus resultierenden Schwachstellen in der Statik und den aus den Kollisionen resultierenden Schwingungen einfach auseinander brechen.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
McWire schrieb nach 35 Minuten und 21 Sekunden:

Nachtrag: Das größte Problem mit einer statischen Sphäre ist jedoch die Eigenschwerkraft. Das Ding würde fremde Objekte quasi anziehen wie ein Magnet. Auch hätte die Materie, aus der die Sphäre besteht, ständig die Tendenz sich zu konzentrieren, da die stabilste Form der Materie unter Gravitation nun einmal die Kugel ist.

Ich glaube daher entgegen der Erwartungen aus Star Trek, dass eine solche Sphäre nicht dauerhaft stabil sein wird.

Ein Dyson-Schwarm klingt durchaus glaubwürdiger und vor allem stabiler.