Frage:
Ist es möglich, eine Dyson-Kugel oder ihre Variante in unserem Sonnensystem basierend auf unserer aktuellen Technologie zu bauen?
Shuhao Cao
2013-07-17 02:21:17 UTC
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Dyson-Kugel, ein Konzept, das vom Physiker Freeman Dyson geprägt wurde, ist eine solare Megastruktur, die um unsere Sonne herum gebaut wurde, um den größten Teil der von ihr abgestrahlten Energie zu gewinnen.

Während dies derzeit unmöglich klingt, sehen einige seiner Varianten in naher Zukunft vielversprechend aus, beispielsweise ein Dyson-Schwarm oder eine Dyson-Blase um die Sonne.

Haben wir die Technologie dafür?

Schön und einfach.
Ich denke, die Werkstofftechnik ist noch nicht ganz an dem Punkt angelangt, an dem wir dies erreichen könnten. Der Bau eines Weltraumaufzugs ist eine geringere Aufgabe, aber selbst das ist ~ 50 Jahre außerhalb unserer Reichweite.
Es gibt auch die Frage der Nachfrage in Bezug auf Investitionen. Weil es das ist, was profitabel ist, was machbar ist, müssen Sie nicht darauf warten, dass die Leute Gewinne machen. Auf lange Sicht verschmilzt die Sonne so viel Masse, dass sie die große Energiequelle ist. Aber für einige Zeit können wir gut mit Atomkraft aus den Materialien auf unserer winzigen Erde umgehen.
Für meine zwei Cent wird dieses Ziel am besten schrittweise erreicht, wobei der erste Schritt eine Form von signifikanter Sonnenenergie entweder zu einer Raumstation, zum Mond oder sogar zurück zur Erde ist. Es würde eine Art Schwert erfordern, um die Pflugscharen zu wechseln. Obwohl dies für Japan ein nationales Sicherheitsproblem ist ...
Zwei antworten:
#1
+22
Rory Alsop
2013-07-17 03:16:15 UTC
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Für eine feste Kugel - Absolut nicht!

Diese Berechnung von http://www.aleph.se/Nada/dysonFAQ.html erklärt, warum:

8) Wie stark muss eine starre Dyson-Schale sein?

Sehr stark. Laut Frank Palmer: Jede Kugel um einen Gravitationskörper kann in zwei an einer Naht verbundene Halbkugeln analysiert werden. Der Beitrag eines kleinen Abschnitts zur Kraft auf die Naht ist

$ \ mathbf {g} \ text {(Ravity)} \ cdot \ mathbf {d} \ text {(ensity)} \ cdot \ mathbf {t} \ text {(hickness)} \ cdot \ mathbf {A} \ text {(rea)} \ cdot \ mathbf {cos} (\ text {angle}) $.

Das Integral von $ \ mathbf {A} \ cdot \ mathbf {cos} (\ text {angle}) $ ist $ \ mathbf {\ pi} \ cdot \ mathbf {R ^ 2} $.

Also die Die Gesamtkraft beträgt $ \ mathbf {g} \ cdot \ mathbf {d} \ cdot \ mathbf {t} \ cdot \ mathbf {\ pi} \ cdot \ mathbf {R ^ 2} $. Was unabhängig von der Entfernung ist, ordentlich genug.

Der Bereich, der der Kraft widersteht, ist $ 2 \ cdot \ mathbf {\ pi} \ cdot \ mathbf {R} \ cdot \ mathbf {t} $. P. >

Der Druck ist also $ \ mathbf {g} \ cdot \ mathbf {d} \ cdot \ mathbf {R} / 2 $; Dies kann in einen zylindrischen Turm einer bestimmten Höhe auf der Erde übersetzt werden. Wenn dieser aus diesem Material gebaute Turm standhalten kann, ist die Druckbelastung nicht zu groß.

Bei 1 AU ergibt dies $ 2 \ cdot (\ mathbf {\ pi} \ cdot \ text {AU} / \ text {YR}) ^ 2 $ oder - nach meinen Berechnungen - in der Nähe von 80 bis 90 Tausend Kilometern Höhe .

Für die dünne Version von Sonnenwind und Photonendruck gehalten - nein. Die Zahlen sind besser, aber immer noch außerhalb unserer Reichweite.

Für den Schwarm unabhängiger Sonnenkollektoren - ja. Wir müssten nur verdammt viele von ihnen bauen - vielleicht müssen wir aber einen kleinen Planeten für Rohstoffe zerlegen ...

80 bis 90 Megameter! Hehehe ... Ich wollte schon immer "Megameter" für etwas verwenden.
#2
+11
Craig Constantine
2013-07-17 03:10:30 UTC
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Mit der aktuellen Technologie konnten wir definitiv keine Dyson-Kugel bauen.

Das erste Problem ist ein Materialmangel. Um es in einem angemessenen Abstand von der Sonne zu bauen, ist das Volumen selbst einer extrem dünnen Hülle größer als bei allen Planeten plus den Asteroiden und der Oort-Wolke.

Nach diesem Problem muss die gesamte Masse in die Shell verschoben werden. Das ist eine enorme Menge an Energie.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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