Dyson Sphären - machbar oder völliger Blödsinn?

[irony]

Wobei ich den Grund jetzt nicht nachvollziehen kann. Alle Metalle leiten ja Wärme mehr oder mindert gut, in jedem Fall besser als Luft oder viele Flüssigkeiten. Warum gibt es keine thermischen Supraleiter?

Es gibt Suprafluidität - Wikipedia :

Suprafluides 4He wird auch als Helium-II bezeichnet, im Gegensatz zum normalfluiden (flüssigen) Helium-I.

In der suprafluiden Phase kann man ungewöhnliche Phänomene beobachten:

Die Flüssigkeit dringt reibungsfrei durch engste Kapillaren.
Nahezu ideale Wärmeleitfähigkeit der Flüssigkeit durch den Effekt des Zweiten Schalls.

[Enas Yorl]

Ich sehr jetzt das technische Problem. Die einzige Lösung kann also nur sein, die Energie der Sonne so vollständig wie möglich in elektrischen Strom umzuwandeln, diesen per Supraleiter zu den Abstrahlpunkten zu leiten und dort dann die überschüssige Energie gezielt abzustrahlen.

Die Schwierigkeit ist hier der Wirkungsgrad (im Verhältnis zum entropischen Niveau), um die Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln, braucht man ein Energiegefälle. Das heißt man kann nur einen Teil der Energie in elektrische Energie umwandeln, während der Rest der Energie als Wärme umgesetzt wird. Der Wirkungsgrad wird hier vom entropischen Potential des Gesamtsystem bestimmt. Während du durch die elektrische Energieumwandlung Ordnung erzeugst, wird durch die Abwärme des Umwandlungsprozesses in einem größeren Ausmaß Unordnung erzeugt. Das Ergebnis ist elektrische Energie, und großflächig verteilte Wärme (um diese wieder zu konzentrieren müsste man mehr elektrische Energie aufwenden, als man vorher gewonnen hat).
Zwar kann man so einen Teil der Sonnenstrahlung transformieren, erhält aber auch einen großflächig verteilten Teil Wärme, der die Dyson-Sphäre zu einem Infrarotstrahler macht.

Andererseits wäre es vielleicht klug, wenn man die Spährenaußenseite vielleicht nicht auf dem Niveau der Hintergrundstrahlung lässt, da man sonst eine Gravitationsanomalie erzeugt, die neugierige Blicke auf sich ziehen würde, sondern man quasi ein schwaches Infrarotobjekt imitiert.

Man versteckt sich also nicht ganz, da dies sowieso nicht geht, sondern man reduziert nur die radiale Abstrahlung soweit, dass es nicht wie ein Typ-G-Stern aussieht, welcher bewohnbare Planeten haben könnte. Man könnte sich damit ja als stellare Staubscheibe tarnen.

Eine stellare Staubscheibe enthält typische Merkmale (Spektralsignatur & Co), die Problematik so einer Tarnung ist schon weit größer als nur die Infrarotsignatur. Mir scheint dein Vorschlag sich so zu tarnen erfordert einen ungeheuren Aufwand, das Ergebnis ist aber eher schlecht. Jedes stellare Objekt das von der Norm abweicht, wird zwangsläufig das Interesse einer anderen intelligenten Spezies in Reichweite erwecken. Wer unauffällig bleiben will, sollte nicht versuchen ein stellares Objekt zu verändern.

[Thomas W. Riker]

Die Schwierigkeit ist hier der Wirkungsgrad (im Verhältnis zum entropischen Niveau), um die Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln, braucht man ein Energiegefälle. Das heißt man kann nur einen Teil der Energie in elektrische Energie umwandeln, während der Rest der Energie als Wärme umgesetzt wird. Der Wirkungsgrad wird hier vom entropischen Potential des Gesamtsystem bestimmt. Während du durch die elektrische Energieumwandlung Ordnung erzeugst, wird durch die Abwärme des Umwandlungsprozesses in einem größeren Ausmaß Unordnung erzeugt. Das Ergebnis ist elektrische Energie, und großflächig verteilte Wärme (um diese wieder zu konzentrieren müsste man mehr elektrische Energie aufwenden, als man vorher gewonnen hat).
Zwar kann man so einen Teil der Sonnenstrahlung transformieren, erhält aber auch einen großflächig verteilten Teil Wärme, der die Dyson-Sphäre zu einem Infrarotstrahler macht.



Eine stellare Staubscheibe enthält typische Merkmale (Spektralsignatur & Co), die Problematik so einer Tarnung ist schon weit größer als nur die Infrarotsignatur. Mir scheint dein Vorschlag sich so zu tarnen erfordert einen ungeheuren Aufwand, das Ergebnis ist aber eher schlecht. Jedes stellare Objekt das von der Norm abweicht, wird zwangsläufig das Interesse einer anderen intelligenten Spezies in Reichweite erwecken. Wer unauffällig bleiben will, sollte nicht versuchen ein stellares Objekt zu verändern.

In stellaren Staubscheiben kann man ja schon jetzt Exo-Protoplaneten optisch nachweisen. Es gibt zum Beispiel ein Komposit-Bild von ALMA und Hubble, das im Staubgürtel von Fomalhaut (Entfernung 23Lj) zwei Schäferhund-Planeten kleiner 3 Erdmassen postuliert (der innere Kandidat Fomalhaut b ist lokalisiert, aber selber noch nicht optisch darstellbar).Dieser Gürtel entspricht in etwa dem jungen Kuiper-Gürtel des Sonnensystems und umfasst ca 110 Erdmassen.
Quelle: Sterne und Weltraum 8/2012 S.23-25

[McWire]

Eine stellare Staubscheibe enthält typische Merkmale (Spektralsignatur & Co), die Problematik so einer Tarnung ist schon weit größer als nur die Infrarotsignatur. Mir scheint dein Vorschlag sich so zu tarnen erfordert einen ungeheuren Aufwand, das Ergebnis ist aber eher schlecht.

"There is no stealth in space"... es gibt keine perfekte Tarnung im Weltall, da man seine Anwesenheit irgendwie immer verrät, entweder durch notwendige EM-Emissionen oder durch Neutrinos oder durch die bloße Gravitation der eigenen Masse.
Man kann aber versuchen sich so gut es eben geht zu verstecken.

Jedes stellare Objekt das von der Norm abweicht, wird zwangsläufig das Interesse einer anderen intelligenten Spezies in Reichweite erwecken. Wer unauffällig bleiben will, sollte nicht versuchen ein stellares Objekt zu verändern.

Jede intelligente Lebensform verletzt aber dieses Prinzip. Die Erde im heutigen Zustand wäre ja schon eine massive Anomalie. ;-)

[Dannyboy]

Dann ist wohl niemand in Reichweite

[Marschall Q]

Statt zu versuchen sich zu verbergen, kann man sich mit eine Dysonsphäre doch auch "einmauern", also eine massive Verteidigung aufbauen, zB mit über das gesamte Konstrukt verteilte Sensoren und Waffenanlagen, evtl mit bemannten Stationen.

Das mMn wahrscheinliste Konzept ist noch das von Enas Yorl in Post fünf genannte Schwarmmodell, bei dem die Sphäre nicht geschloßen ist, sondern aus vielen eng angeordneten, sphärenförmig um den Stern rotierenden Modulen besteht, quasi eine künstliche, gesteuerte Oortsche Wolke.
Diese Module könnten dann alles sein: Habitate, Energiekollektoren, Waffenmodule, Satelliten, evtl Schildgeneratoren.

[Enas Yorl]

"There is no stealth in space"... es gibt keine perfekte Tarnung im Weltall, da man seine Anwesenheit irgendwie immer verrät, entweder durch notwendige EM-Emissionen oder durch Neutrinos oder durch die bloße Gravitation der eigenen Masse.
Man kann aber versuchen sich so gut es eben geht zu verstecken.

Man kann aber mit weit weniger Aufwand, ein viel besseres Ergebnis erzielen. Will man keine EM-Emissionen dann sollte man sie vermeiden, will man mit einer Biosphäre niemanden anlocken, zerstört man sie.
Relativ schwer zu entdecken, ist man in der Nähe von energetisch aktiven natürlichen Objekten. Man kann Habitate für Milliarden Lebewesen im Orbit um Jupiter und Saturn errichten, oder man errichtet Kolonien auf den Merkur. Je näher man sich an einen großen natürlichen Objekt ansiedelt, umso schwerer ist hier eine Zivilisation über interstellare Entfernungen zu entdeckten.
Im Vergleich zu einer Dyson-Sphäre ist der hier Zeit- und Arbeitsaufwand bedeutend geringer, und das Ergebnis weitaus wirkungsvoller.

Jede intelligente Lebensform verletzt aber dieses Prinzip. Die Erde im heutigen Zustand wäre ja schon eine massive Anomalie. ;-)

Natürlich, allerdings besteht hier zwischen einen industriealisierten Planeten und einer Dyson-Sphäre, schon ein enormer quantitativer Unterschied.

[McWire]

Man kann aber mit weit weniger Aufwand, ein viel besseres Ergebnis erzielen. Will man keine EM-Emissionen dann sollte man sie vermeiden, will man mit einer Biosphäre niemanden anlocken, zerstört man sie.

Beides ist aber unsinnig, wenn man eine gewisse Zivilisation am Laufen halten will und man die eigene Lebensgrundlage nicht zerstören möchte.

[irony]

Wenn man sich tarnen will, ist es auf jeden Fall besser, man lässt den Bau einer Dyson-Sphäre sein und versteckt sich irgendwo im Inneren eines unscheinbaren Himmelskörpers. Wenn wir nicht die einzigen sind, die ein Kepler-Teleskop haben, dürfte die Erde mit ihrer Biosphäre aber in jedem Fall die Aktivität von Sonden auf sich ziehen. Versteckspielen ist da nicht mehr drin.

[Enas Yorl]

Beides ist aber unsinnig, wenn man eine gewisse Zivilisation am Laufen halten will und man die eigene Lebensgrundlage nicht zerstören möchte.

Wieso wir diskutieren hier über eine Zivilisation die in der Lage wäre eine Dyson-Sphäre zu konstruieren, und gleichzeitig ein enormes Bedürfnis zeigt, sich zu verbergen. Auf diesen technischen Niveau braucht man keine natürliche Biosphäre mehr, man kann nach belieben künstliche konstruieren. Und Standorte wie Merkur oder der Orbit um Jupiter, bieten Energie im Überfluss.

[irony]

Wieso wir diskutieren hier über eine Zivilisation die in der Lage wäre eine Dyson-Sphäre zu konstruieren, und gleichzeitig ein enormes Bedürfnis zeigt, sich zu verbergen. Auf diesen technischen Niveau braucht man keine natürliche Biosphäre mehr, man kann nach belieben künstliche konstruieren.

Ich hatte ja angenommen, man baut die Dysonsphäre, um einen Supercomputer zu betreiben, um die letzten Fragen des Universums zu beantworten. Da kann man natürlich keine Störungen irgendwelcher Klingonen brauchen, die auf der Suche nach einer riesigen Zielscheibe sind.

[McWire]

Wieso wir diskutieren hier über eine Zivilisation die in der Lage wäre eine Dyson-Sphäre zu konstruieren, und gleichzeitig ein enormes Bedürfnis zeigt, sich zu verbergen. Auf diesen technischen Niveau braucht man keine natürliche Biosphäre mehr, man kann nach belieben künstliche konstruieren. Und Standorte wie Merkur oder der Orbit um Jupiter, bieten Energie im Überfluss.

Das würde ich nicht unbedingt gleich setzen. Eine Zivilisation die einen hohen technologischen Vorsprung im Umgang mit unbelebter Materie hat und Hohlkugeln von Millionen km Durchmesser bauen kann, muss deshalb nicht automatisch das Konzept der künstlichen Biosphäre gemeistert haben.

Biochemie und Physik sind zwei paar Schuhe. Die aktuelle Menschheit zeigt ja nun auch, dass sie zwar großartig in der Herstellung von Strukturen ist, aber von biologischen Kreisläufen nur bedingt Ahnung hat.

[Enas Yorl]

Das würde ich nicht unbedingt gleich setzen. Eine Zivilisation die einen hohen technologischen Vorsprung im Umgang mit unbelebter Materie hat und Hohlkugeln von Millionen km Durchmesser bauen kann, muss deshalb nicht automatisch das Konzept der künstlichen Biosphäre gemeistert haben.

Wer die Raumfahrt so beherrscht, das er große Strukturen im Weltraum bauen kann, muss sich auch mit künstlichen Biosphären beschäftigen. Die Zivilisation in deinem Szenario, muss sich über sehr lange Zeit mit interplanetarer Raumfahrt beschäftigt haben, ansonsten hätte sie gar nicht die Fähigkeit, eine Dyson-Sphäre zu bauen.

[irony]

Wer die Raumfahrt so beherrscht, das er große Strukturen im Weltraum bauen kann, muss sich auch mit künstlichen Biosphären beschäftigen. Die Zivilisation in deinem Szenario, muss sich über sehr lange Zeit mit interplanetarer Raumfahrt beschäftigt haben, ansonsten hätte sie gar nicht die Fähigkeit, eine Dyson-Sphäre zu bauen.

Das ist plausibel, aber man muss sich auch die Frage stellen, wozu die Sphäre dienen soll. Sobald eine Zivilisation eine solche Sphäre baut, wird sie kein Interesse daran haben, dass die Sphäre schon aus großer Entfernung entdeckt wird.

Interessant ist, was ein Computer in dieser Größe alles berechnen könnte. Vermutlich einfach alles. Eine solche Zivilisation könnte auch Biosphären bzw. Ökosphären auf beliebigen Planeten designen und aufwändig simulieren und dann nach ihren Wünschen die gesamte Milchstraße kolonisieren.

[Enas Yorl]

Das ist plausibel, aber man muss sich auch die Frage stellen, wozu die Sphäre dienen soll.

Ich glaube nicht einmal, das eine Maschinenzivilisation welche die ganze periphere Materie eines Sonnensystems verputzt hat. So viel Energiebedarf hat, das man dafür den gesamten Energieausstoß einer Sonne nutzen muss.

Sobald eine Zivilisation eine solche Sphäre baut, wird sie kein Interesse daran haben, dass die Sphäre schon aus großer Entfernung entdeckt wird.

Das Konzept einer Dyson-Sphäre, verträgt sich nicht mit der Absicht unauffällig zu sein. Entweder oder, hier muss sich die Zivilisation schon entscheiden, beides kann man nicht haben.

Interessant ist, was ein Computer in dieser Größe alles berechnen könnte. Vermutlich einfach alles. Eine solche Zivilisation könnte auch Biosphären bzw. Ökosphären auf beliebigen Planeten designen und aufwändig simulieren und dann nach ihren Wünschen die gesamte Milchstraße kolonisieren.

Ein Computer wird allein schon wegen der Signallaufzeit möglichst kompakt gebaut, so ein Konstrukt über Lichtminuten zu verteilen, ist eher kontraproduktiv. Einmal davon abgesehen glaube ich nicht, das man für die beschriebenen Anwendungen ein Rechensystem dieser Größe braucht.