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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : aus Neutronenstern Energie gewinnen?



SRMeister
10.08.2015, 15:41
Hallo,
eben kam so eine, eigentlich langweilige Doku übers Universum auf zdf.info, darunter das Thema Supernovae/Neutronensterne/Magnetare.
Nun kam mir eine Idee, was man als weit (oder nicht so weit?) entwickelte Zivilisation damit machen könnte.
Man müsste ein Raumschiff in den Orbit eines rotierenden Neutronensterns/Magnetars parken, so dass das Magnetfeld das Raumschiff durchdringt. Man hat eine Spule und schon kann durch Induktion Energie gewonnen werden?
Auf die Weise könnte man doch auch mit einem relativ kleinen Raumschiff beliebig große Mengen Energie aus dem Neutronenstern ziehen, also natürlich max. soviel bis der Neutronenstern sich nicht mehr dreht oder die Ursache des Magnetfelds aufgebraucht ist, aber das wäre ja trotzdem enorm viel.
Die elektromagnetische Energie könnte man ja zb. mit einem Laser weg transportieren, aber es gibt sicher viele Möglichkeiten, was man damit machen kann.

Wenn man an eine Dyson Sphäre denkt, hätte diese Vorgehensweise den Vorteil, dass man keine riesige Konstruktion aufbauen muss.

Außerdem könnte man ein SETI Experiment anstellen um solche, sich verändernden Neutronensterne zu suchen.

Schlechte Idee? Bremst das Raumschiff in gleichem Maße ab, wie man Energie rauszieht, so dass es letztlich sinnlos wird? Meine Vermutung wäre, durch entgegengesetzte Spulen wird die entstehende Lorentzkraft aufgehoben.

Dgoe
10.08.2015, 20:30
Hallo SRMeister,

ich vermute, dass man ziemlich viel der gewonnenen Energie dafür verbrauchen würde, wenn man das Raumschiff wiederhaben möchte. Oder um neue zu bauen, wenn das mit der stabilen Umlaufbahn nicht klappt.

Der Abtransport per Laserstrahl, stelle ich mir auch nicht sooo effizient vor, aber warum nicht. Ich denke dabei an den Laserstrahl, den man zum Mond sendet, um von dem deponierten Reflektor ein Echo zu erhalten, zur Distanzmessung. Der schöne dünne Laserstrahl ist einmal dort angekommen, mittlerweile stattliche 10 km breit, was für den Beistelltischgroßen Refraktor ausreicht, energiemäßig, um ein Signal, ein paar Photonen nach Bayern zurückzubefördern, welches die Messgeräte noch detektieren können.

Mit anderen Worten, die Streuverluste dürften enorm sein, trotz Bündelung. Der Mond wäre ja hautnah im Vergleich.

Aber wenn man die Enegie und den Aufwand berechnet, einen - keine Ahnung - paar zig tausend Kilometer grossen Empfangsschirm zu basteln und einen hohen Wirkungsgrad hat, gut. Sollte sich über die Jahrhunderttausende irgendwann amortisieren können.

Oder so.

Gruß,
Dgoe

P.S.: Finde die Idee ansonsten ganz gut.

ralfkannenberg
10.08.2015, 22:39
Man müsste ein Raumschiff in den Orbit eines rotierenden Neutronensterns/Magnetars parken, so dass das Magnetfeld das Raumschiff durchdringt. Man hat eine Spule und schon kann durch Induktion Energie gewonnen werden?
Auf die Weise könnte man doch auch mit einem relativ kleinen Raumschiff beliebig große Mengen Energie aus dem Neutronenstern ziehen, also natürlich max. soviel bis der Neutronenstern sich nicht mehr dreht oder die Ursache des Magnetfelds aufgebraucht ist, aber das wäre ja trotzdem enorm viel.
Hallo SRMeister,

Neutronensterne sind weit weg und irgendwie weiss ich auch nicht, welche Materialien die Nähe eines Neutronensternes überhaupt aushalten.

Warum nicht "einfach" versuchen, mit Hilfe von Swing-By-Manövern - beispielsweise an der Erde - Energie zu gewinnen ?


Freundliche Grüsse, Ralf

SRMeister
11.08.2015, 00:04
Hallo Dgoe u. Ralf,
erstmal, die Idee war als Alternative zur Dysonsphäre gedacht, man hat also mit ähnlichen Problemen zu kämpfen.


Hallo SRMeister,
ich vermute, dass man ziemlich viel der gewonnenen Energie dafür verbrauchen würde, wenn man das Raumschiff wiederhaben möchte. Oder um neue zu bauen, wenn das mit der stabilen Umlaufbahn nicht klappt.

Das stimmt. Ich vermute ganz stark, ein Raumschiff würde durch die Lorentzkraft abgebremst und somit spiralförmig in den Stern wandern. Auch ein Ring-Raumschiff(mit dem NS* im Zentrum), welches also nun nicht mehr nach innen wandert wäre ungeeignet da es vermutlich sich auf Dauer mit der Rotation des Magnetfeldes synchronisieren wird.
Somit beschränkt sich die gewinnbare Energie möglicherweise auf die kinetische Energie des Raumschiffs relativ zum Magnetfeld und das Ganze wird letztendlich sinnlos?
Bliebe noch die Möglichkeit, die ausgehende Strahlung über den Polen anzuzapfen, wozu man aber wieder mindestens einen Ring bräuchte, damit die beiden "Empfänger" über den Polen nicht weg getrieben werden.

Selbst dieses Konstrukt wäre noch wesentlich einfacher zu konstruieren als eine Dysonsphäre. Gründe: NS ist wesentlich kleiner als ein Stern, man bräuchte nur einen Ring statt einer Schale.



Mit anderen Worten, die Streuverluste dürften enorm sein, trotz Bündelung. Der Mond wäre ja hautnah im Vergleich.

Ja das denke ich auch, wäre also wohl nur etwas, wenn man zB unterwegs mal nachtanken will oder vorhat, sich in der näheren Umgebung niederzulassen.


Hallo SRMeister,

Neutronensterne sind weit weg und irgendwie weiss ich auch nicht, welche Materialien die Nähe eines Neutronensternes überhaupt aushalten.

Das ist sicherlich eine wichtige Frage, aber auch die Sonne sendet harte Strahlung aus, nur eben weniger.


Warum nicht "einfach" versuchen, mit Hilfe von Swing-By-Manövern - beispielsweise an der Erde - Energie zu gewinnen ?

Ja gut, aber es ging ja eher um eine stationäre, dauerhafte Möglichkeit der Energiegewinnung. Swing-by ist ja eher gut wenn man fahrt aufnehmen will? Oder meinst du, kleine Projektile beschleunigen und irgendwo reinkrachen lassen wo die E_kin in Wärme umgewandelt wird?

Grüße,
SR

*NS= Neutronenstern

mac
11.08.2015, 00:30
Hallo SRMeister,

irgendwie verstehe ich nicht, wieso dieses (hypothetische) Konstrukt eine Alternative zur (hypothetischen) Dyson-Sphäre sein soll?

Eine Dyson-Sphäre soll (hypothetisch) die Energie ihres Heimatsterns nutzbar machen und die vorhandene Materie so gut wie möglich für ‚Leben‘ und ‚Wohnen‘ bereitstellen. Zumindest Letzteres wäre doch mit Deiner ‚Ersatzlösung‘ gar nicht möglich und auch die Bereitstellung von Energie wäre doch, verglichen mit dem Auffangen von Sonnenenergie, ungleich schwieriger (um nicht direkt zu sagen illusorisch), viel unergiebiger und sehr weit weg vom Verbraucher.

Die technische Schwierigkeit solch eine hypothetische Energiequelle anzuzapfen würde ich deutlich höher ansiedeln als die technische Schwierigkeit solche Entfernungen zu überwinden. Und wenn man die Entfernung überwinden kann, wieso dann nicht gleich hin zu der wesentlich lebensfreundlicheren Alternative eines für eine Dyson-Sphäre geeigneten Sonnensystems?

Herzliche Grüße

MAC

ralfkannenberg
11.08.2015, 01:25
Swing-by ist ja eher gut wenn man fahrt aufnehmen will? Oder meinst du, kleine Projektile beschleunigen und irgendwo reinkrachen lassen wo die E_kin in Wärme umgewandelt wird?

Hallo SRMeister,

ich bin Mathematiker und kein Ingenieur. Ich habe aber volles Vertrauen in die Jungs und Mädels, dass die das irgendwie hinkriegen :)


Freundliche Grüsse, Ralf

Dgoe
12.08.2015, 22:51
Hallo SRMeister,

von den Schwierigkeiten eine Dyson-Sphäre zu bauen ganz abgesehen, einen Ring dort hin zu manövrieren, stelle ich mir auch schwierig vor. Angenommen der ist fertig gestellt und vor Ort, dann hast Du zwar recht, dass sich die Konstruktion als Ring gegenseitig ausgleicht. Aber damit hört das ja nicht auf. Sie (die Konstruktion) könnte sich aufschaukeln und kleinste Nuancen bewirken, dass der Mittelpunkt wegdriftet, so dass sie als Ganzes, mit einer Seite zuerst, in den Stern crasht.

Gruß,
Dgoe

SRMeister
12.08.2015, 23:43
Hallo mac,



Eine Dyson-Sphäre soll (hypothetisch) die Energie ihres Heimatsterns nutzbar machen und die vorhandene Materie so gut wie möglich für ‚Leben‘ und ‚Wohnen‘ bereitstellen. Zumindest Letzteres wäre doch mit Deiner ‚Ersatzlösung‘ gar nicht möglich und auch die Bereitstellung von Energie wäre doch, verglichen mit dem Auffangen von Sonnenenergie, ungleich schwieriger (um nicht direkt zu sagen illusorisch), viel unergiebiger und sehr weit weg vom Verbraucher.
Ich verstehe nicht so recht, warum es unergiebiger sein soll? Die Jets beim Neutronenstern lassen sich doch, prinzipiell, genauso anzapfen wie die Sonnenstrahlung. Bei der Dysonsphäre wird keine Energie zurückbehalten, sonst würde sich das Ding über alle Maßen aufheizen. Die ist also für biologische Systeme (Photosynthese) und Solarenergie günstig, sonst nix.

Die Strahlung der Jets ist dagegen nicht gerade lebensfreundlich, aber ich meinte ja nicht, dass man seine Pflanzen da rein halten soll, sondern eben, dass man die Energie/Teilchen technisch nutzt, zB. um irgendwelche Kern/Fusions-brennstoffe für Raumfahrt zu erhalten, usw.



Die technische Schwierigkeit solch eine hypothetische Energiequelle anzuzapfen würde ich deutlich höher ansiedeln als die technische Schwierigkeit solche Entfernungen zu überwinden. Und wenn man die Entfernung überwinden kann, wieso dann nicht gleich hin zu der wesentlich lebensfreundlicheren Alternative eines für eine Dyson-Sphäre geeigneten Sonnensystems?

Also erstmal sollte man sich einig darüber sein, dass wir nicht wissen, welche Bedingungen günstig sind, wenn eine Zivilisation so weit entwickelt ist. Braucht sie überhaupt Sonnenlicht zum Leben? Ist sie vielleicht garnicht mehr biologisch sondern nurnoch "technisch"?
Ich behaupte einfach mal, sofern beides technisch möglich ist(Dyson+NS anzapfen), bekommst du beim NS mehr Energie für den gleichen Aufwand: Die frei werdende Energie ist zwar insgesamt weniger(Vermutung) als bei einem normalen Stern, aber dafür ist sie örtlich extrem konzentriert, so dass es nicht nötig ist, eine ganze Sphäre zu bauen.
Die Dysonsphäre wirkt auf mich eher naja, nostalgisch. Könnte mir vorstellen, eine sehr weit entwickelte Zivilisation braucht vielleicht noch etwas biologisch günstiges Licht, zB für einen riesen Zoo/Garten für den Wochenendausflug mit den Kindern. Aber dafür reicht vlt. ein Planet schon aus.



@Dgoe:
Also ich finde die Diskussion, allein ob das ein stabiles Konstrukt sein könnte, auch ansich sehr interessant.

Ich glaube nicht dass sich das "aufschaukeln" kann, denn genau wie im Innern einer Sphäre herrscht auch im Innern eines Rings keine Gravitation, solange man sich auf der Ring Ebene bewegt, heist das Teil könnte schon Schwingen, zB. von oben nach unten(wenn wir den Ring jetzt mal waagerecht legen mit Stern im Zentrum), aber angezogen wird nicht der Ring nur der Mittelpunkt des Rings, solange sich der Stern innerhalb befindet.
Es müsste sich also ein stabiler Orbit finden lassen.
Auch die Anreise wäre nicht so kompliziert: Triffst du so, dass der NS durch den Ring geht, also nirgends berührt, musst du nur zum Zielort hin geradlinig abbremsen. Ansonsten fliegt der Ring einfach geradeaus davon.

Ganz abgesehen natürlich von den relativistischen Effekten wenn man den Ring relativ klein baut (und davon dass kein Material stabil genug dafür wäre, aber das Problem haben wir ja auch bei der Dysonsphäre)
:)

mac
13.08.2015, 00:32
Hallo SRMeister,


Ich verstehe nicht so recht, warum es unergiebiger sein soll? Die Jets beim Neutronenstern lassen sich doch, prinzipiell, genauso anzapfen wie die Sonnenstrahlung.Jet’s gibt es nur, wenn Materie dem Neutronenstern entsprechend nahe kommt. Materie, die man für biologische, und technische Strukturen brauchen könnte.




Bei der Dysonsphäre wird keine Energie zurückbehalten, sonst würde sich das Ding über alle Maßen aufheizen.zurückhalten wollte ich die auch gar nicht, nur nutzen.




Die ist also für biologische Systeme (Photosynthese) und Solarenergie günstig, sonst nix. ohne Energie funktionieren aktive technische Systeme auch nicht.




Die Strahlung der Jets ist dagegen nicht gerade lebensfreundlich, aber ich meinte ja nicht, dass man seine Pflanzen da rein halten soll, sondern eben, dass man die Energie/Teilchen technisch nutzt, zB. um irgendwelche Kern/Fusions-brennstoffe für Raumfahrt zu erhalten, usw.um sie zu nutzen muß man erst mal hin kommen. Keine biologische oder technische ‚Zivilisation‘ ‚überlebt‘ den Übergang eines Sterns hin zum Neutronenstern in seiner Nähe und keine biologische Evolution ist im ‚habitablen‘ Bereich eines Neutronensterns vorstellbar. Also brauchst Du alle Produktionsmöglichkeiten für eine solche Struktur bereits in einem ‚normalen‘ Sonnensystem. Wozu sollte aber eine solche Struktur überhaupt in die Nähe eines Neutronensterns transportiert werden? Willst Du dort siedeln?

Energie nutzen schreibst Du. Wozu? Du mußt die Energie zum Verbraucher transportieren. Warum über Entfernungen von Lichtjahren, wenn Du sie ebenso gut ‚direkt‘ vor der ‚Haustür‘ nutzen kannst, in einer erheblich ‚lebensfreundlicheren‘ Umgebung.

Tanken schreibst Du. Wozu? Wenn Du nicht hin fliegst, und dort abbremst, brauchst Du auch nicht ausgerechnet dort zu tanken.




Also erstmal sollte man sich einig darüber sein, dass wir nicht wissen, welche Bedingungen günstig sind, wenn eine Zivilisation so weit entwickelt ist.Egal für welche ‚Zivilisation‘ Ein Energietransport über ein Lichtjahr hinweg ist für jeden ungünstiger als ein Transport über eine astronomische Einheit hinweg.




Braucht sie überhaupt Sonnenlicht zum Leben? Ist sie vielleicht garnicht mehr biologisch sondern nurnoch "technisch"? Sie braucht auf jeden Fall Energie, egal wie weit sie fortgeschritten ist, weil sie lokal gegen die Entropiezunahme ankommen muß.




Ich behaupte einfach mal, sofern beides technisch möglich ist(Dyson+NS anzapfen), bekommst du beim NS mehr Energie für den gleichen Aufwand:Nö. Sowas wie eine Dysonsphäre wäre bereits mit den heutigen technischen Möglichkeiten vorstellbar (zumindest technisch, nicht unbedingt wirtschaftlich) Ein Material das seine Struktur in der Nähe eines aktiven Neutronensterns aufrecht erhalten kann, geschweige denn seine Jet’s anzapfen, dagegen eher nicht.)




Die frei werdende Energie ist zwar insgesamt weniger(Vermutung) als bei einem normalen Stern,Ja.




aber dafür ist sie örtlich extrem konzentriert, so dass es nicht nötig ist, eine ganze Sphäre zu bauen.Warum machst Du da einen Unterschied zwischen den Notwendigkeiten in einem ‚normalen‘ Sonnensystem und einer Neutronensternumgebung? Du mußt auch in einem normalen System nicht sofort mit einer geschlossenen Dysonsphäre anfangen. Wenn die dann allerdings so groß geworden ist, daß sie alle nutzbare Energie ihres Sterns nutzen kann, dann ist das was ihr ein Neutronenstern auf natürlichem Wege zusätzlich zur Verfügung stellen kann kaum der Rede wert, es sei denn Du willst kostbares Baumaterial völlig uneffektiv ‚verbrennen‘




Die Dysonsphäre wirkt auf mich eher naja, nostalgisch. Könnte mir vorstellen, eine sehr weit entwickelte Zivilisation braucht vielleicht noch etwas biologisch günstiges Licht, zB für einen riesen Zoo/Garten für den Wochenendausflug mit den Kindern. Aber dafür reicht vlt. ein Planet schon aus.Wenn der Planet dafür ausreicht, dann brauchst Du eh‘ weder eine geschlossene Dysonsphäre, noch zusätzliche Energie von einem weit entfernten Neutronenstern.

Wenn Du aber von einem Wochenendausflug mit Kinderns schreibst, dann braucht Du sogar ohne Wochenendausflug alles was eine Biosphäre auch braucht.

Herzliche Grüße

MAC

Herr Senf
13.08.2015, 09:00
Gibt es Dysonsphären oder nicht:

This allows us to set a tentative upper limit at 0.3% on the fraction of Karashev type III disk galaxies in the local Universe.
aus http://arxiv.org/abs/1508.02406

Grüße Senf

SRMeister
13.08.2015, 11:00
Wozu sollte aber eine solche Struktur überhaupt in die Nähe eines Neutronensterns transportiert werden? Willst Du dort siedeln?

Ja, wenn dort genug Energie auf kleinem Raum verfügbar ist, warum nicht. Man könnte ja, nur so als Idee, die NS-Sonde in den Jet stellen und die Energie dann weiter leiten, bpsw zu einem 1 AU entfernten Habitat.
Es geht letztendlich um Expansion. Wenn ich für immer bei meiner Sonne bleiben will, brauch ich zu keinem NS gehen. Aber was, wenn man an Expansion interessiert ist und sich somit neue, vlt. günstigere Plätze zum Siedeln sucht.



Nö. Sowas wie eine Dysonsphäre wäre bereits mit den heutigen technischen Möglichkeiten vorstellbar (zumindest technisch, nicht unbedingt wirtschaftlich) Ein Material das seine Struktur in der Nähe eines aktiven Neutronensterns aufrecht erhalten kann, geschweige denn seine Jet’s anzapfen, dagegen eher nicht.)

Laut Wikipedia ist zumindest die komplette Sphäre technisch ausgeschlossen, ein Dyson-Ring wäre denkbar.




Wenn Du aber von einem Wochenendausflug mit Kinderns schreibst, dann braucht Du sogar ohne Wochenendausflug alles was eine Biosphäre auch braucht.
Das war eher so gemeint, dass man sich dieses biologische Habitat aus kulturellen Gründen erhält, obwohl es eigentlich unnötig wäre, als eine Art Zoopark oder Museum sozusagen.

Also, der Dyson Ring würde für mich Sinn ergeben, wenn man auf möglichst große Fläche siedeln will und langfristig ein System biologischer Natur aufrecht erhalten will. Möchte man hingegen möglichst viel Energie auf kleinem Raum, gibt es vlt. Alternativen ins Auge zu fassen.


Ein Material das seine Struktur in der Nähe eines aktiven Neutronensterns aufrecht erhalten kann, geschweige denn seine Jet’s anzapfen, dagegen eher nicht.
Ich rede ja nicht davon, dass man sich 5km über der Oberfläche platzieren soll. Aber man kann doch wesentlich näher ran, als an einen Stern und somit wird der Ring wesentlich kleiner als der Dyson-Ring. Eigentlich ist das nur eine Abwandlung davon, NS statt Sonne und blos 2 aktive Stellen auf dem Ring, jeweils über den Polen.

Grüße

mac
13.08.2015, 11:59
Hallo Herr Senf,


Gibt es Dysonsphären oder nichtTyp III nutzt die Energie einer ganzen Galaxis, Typ II die eines (ihres) Sterns.

Aber es ist richtig, wenn man auf das Szenario von SRMeister eingeht, ist der Schritt von II nach III nur noch eine Frage 'kurzer' Zeit.

Herzliche Grüße

MAC

mac
13.08.2015, 21:27
Hallo SRMeister,

Ja, wenn dort genug Energie auf kleinem Raum verfügbar ist, warum nicht. Man könnte ja, nur so als Idee, die NS-Sonde in den Jet stellen und die Energie dann weiter leiten, bpsw zu einem 1 AU entfernten Habitat.
gut, wir sind jetzt also von einer Energiegewinnung durch Induktion im Magnetfeld eines NS durch eine Sonde, über dieselbe Gewinnungsart durch einen Ring um den Neutronenstern, inzwischen bei einer Gewinnungsform durch Umwandlung kinetischer Energie (des Jet’s) in Wärme/Strom via Induktion?/Absorption? In großer Entfernung. (1 AU wird da wohl bei Weitem nicht ausreichen?)




Es geht letztendlich um Expansion. Wenn ich für immer bei meiner Sonne bleiben will, brauch ich zu keinem NS gehen. Aber was, wenn man an Expansion interessiert ist und sich somit neue, vlt. günstigere Plätze zum Siedeln sucht.Mal angenommen!

Neutronensterne und schwarze Löcher machen wohl ganz ganz grob, 1% aller Sterne (Anzahl, nicht Masse) aus. (Siehe z.B.: http://arxiv.org/abs/1001.3672), wenn die Bildungsgrenze des Vorläufersterns > 8M0 beträgt. Rund 2000 davon,( das ist rund 1 ppm, wenn die Anzahl aller Sterne in der Milchstraße 100E9 beträgt), sind bekannt. Ob der Rest überhaupt nennenswert Materie akkretiert ist für mich fraglich.

Du findest also in einem solchen System eine absolut lebensfeindliche Umgebung vor. Vielleicht kannst Du den Lagrangepunkt 2 des Sterns bei einem Doppelsternsystem aus NS u. Stern als Deckung nutzen?

Ich sage nicht, daß ich mir keine Rahmenbedingungen vorstellen kann, bei denen solche ökologischen Nischen nicht auch noch genutzt würden. (Schwarze Raucher wurden ja auch besiedelt ;) ) Aber das wäre dann für mich erst vorstellbar, wenn alle übrigen, leichter zu beherrschenden Möglichkeiten, besetzt sind. (Das war jetzt keine Aussage zur technischen Machbarkeit)

Kommt hinzu, daß es (so weit ich weiß) nicht eine einzige Galaxis gibt, die so aussieht, als wäre sie schon besiedelt.




Laut Wikipedia ist zumindest die komplette Sphäre technisch ausgeschlossen, ein Dyson-Ring wäre denkbar.In die Details technischer Lösungen in unabsehbarer Zukunft wollte ich nicht gehen. Nur soviel: Wenn ein Ring geht, dann gehen auch ganz viele, letztlich soviele, daß es von weit draußen wie ein geschlossenes System aussehen könnte. Ich spreche nicht von Ringen à la Ringwelt, sondern von einzelnen, unabhängigen Habitaten, die in der Lage sind Ausweichmanöver zu vollführen.




Das war eher so gemeint, dass man sich dieses biologische Habitat aus kulturellen Gründen erhält, obwohl es eigentlich unnötig wäre, als eine Art Zoopark oder Museum sozusagen.das hatte ich auch genauso verstanden. Ich habe allerdings immer noch den Eindruck, daß Du mich nicht verstanden hast. Wenn solch eine kulturelle Einrichtung dieser Art nötig ist, dann implementierst Du damit, daß Du von biologischen Lebewesen sprichst und die brauchen eine Ökosphäre, selbst dann wenn sie keinen Planeten mehr haben.




Also, der Dyson Ring würde für mich Sinn ergeben, wenn man auf möglichst große Fläche siedeln will und langfristig ein System biologischer Natur aufrecht erhalten will. Möchte man hingegen möglichst viel Energie auf kleinem Raum, gibt es vlt. Alternativen ins Auge zu fassen.Bisher ist es technisch erheblich einfacher eine hohe Energiekonzentration durch Bündelung kleiner Energieanteile zu erhalten, als umgekehrt. Um hier keine Missverständnisse aufkommen zu lassen: Bei der hohen Energiekonzentration spreche ich von einem satten Jet eines NS oder SL, nicht von einem (bitte relativ dazu verstehen) ‚Wasserstoffbömbchen‘




Ich rede ja nicht davon, dass man sich 5km über der Oberfläche platzieren soll. Aber man kann doch wesentlich näher ran, als an einen Stern und somit wird der Ring wesentlich kleiner als der Dyson-Ring. Eigentlich ist das nur eine Abwandlung davon, NS statt Sonne und blos 2 aktive Stellen auf dem Ring, jeweils über den Polen.Also jetzt doch wieder Ring?
Ich glaube nicht, daß man näher ran kann, im Gegenteil, aber dazu müßte ich mich unverhältnismäßig ausführlich damit befassen, das schaffe ich zur Zeit nicht.

Herzliche Grüße

MAC

SRMeister
14.08.2015, 01:04
Hallo mac,


gut, wir sind jetzt also von einer Energiegewinnung durch Induktion im Magnetfeld eines NS durch eine Sonde, über dieselbe Gewinnungsart durch einen Ring um den Neutronenstern, inzwischen bei einer Gewinnungsform durch Umwandlung kinetischer Energie (des Jet’s) in Wärme/Strom via Induktion?/Absorption?
[...]
Also jetzt doch wieder Ring?
Ich glaube nicht, daß man näher ran kann, im Gegenteil, aber dazu müßte ich mich unverhältnismäßig ausführlich damit befassen, das schaffe ich zur Zeit nicht.
Ich hatte ja schon in #4 festgestellt dass eine Energiegewinnung aus dem Magnetfeld wahrscheinlich auszuschließen ist und habe als Alternative den Ring mit 2 Sonden über den Polen erwähnt. (ohne Ring würden die Sonden vom Jet weg getrieben)

Vlt. kann jemand noch was dazu sagen, wieviel Strahlung der NS eigentlich abgibt, abseits der Pole. Vielleicht ist er über'm Äquator garnicht so lebensfeindlich?
Auch wäre es recht interessant zu wissen, wie nah man an den Stern ran kann mit einem Ring, ohne dass die Gravitation alles zerreist. 1g herrscht beim 2-Sonnenmassen-NS etwa bei 0,034 AU, Durchmesser des Rings wäre dort ca 10Mio km, vergl.: Merkurbahn 48Mio km.

Die Idee mit dem L2 ist gut, zumal im Doppelsternsystem größere Chancen auf Materieakkretion am NS bestehen.



Kommt hinzu, daß es (so weit ich weiß) nicht eine einzige Galaxis gibt, die so aussieht, als wäre sie schon besiedelt.

Liegt vlt. daran, dass wir nicht wissen, was geeignete Ziele/Möglichkeiten für die Expansion sind. Dysonsphären sind es ja scheinbar nicht. (danke für den Link Senf). Der Dyson Schwarm dürfte nur schwer nachweisbar sein, die Schale hingegen einfach.




In die Details technischer Lösungen in unabsehbarer Zukunft wollte ich nicht gehen. Nur soviel: Wenn ein Ring geht, dann gehen auch ganz viele, letztlich soviele, daß es von weit draußen wie ein geschlossenes System aussehen könnte. Ich spreche nicht von Ringen à la Ringwelt, sondern von einzelnen, unabhängigen Habitaten, die in der Lage sind Ausweichmanöver zu vollführen.
(markierung von mir)
Wenn es von aussen geschlossen aussieht, hast du so viel Obstruktion der Sonden unternander, dass es sehr unwirtschaftlich wird. Am sinnvollsten und gleichzeitig"technisch umsetzbarsten" ist der geschlossene Ring.

Vielleicht bringt uns die Zukunft mal eine Beobachtungsmission mit Suche nach solchen Artefakten.



das hatte ich auch genauso verstanden. Ich habe allerdings immer noch den Eindruck, daß Du mich nicht verstanden hast. Wenn solch eine kulturelle Einrichtung dieser Art nötig ist, dann implementierst Du damit, daß Du von biologischen Lebewesen sprichst und die brauchen eine Ökosphäre, selbst dann wenn sie keinen Planeten mehr haben.
Verstehe ich immernoch nicht, ich hatte extra gesagt, dass es unnötig wird:

Das war eher so gemeint, dass man sich dieses biologische Habitat aus kulturellen Gründen erhält, obwohl es eigentlich unnötig wäre, als eine Art Zoopark oder Museum sozusagen.
In den gedachten Zoos sind biologische Lebewesen, aber das muss ja nicht heissen, dass derjenige, der den Zoo baut, am Leben hält oder zum Spaß besucht, noch biologisch ist? Oder doch? :confused:

freundliche Grüße,
SRM

mac
14.08.2015, 10:59
Hallo SRMeister,


Liegt vlt. daran, dass wir nicht wissen, was geeignete Ziele/Möglichkeiten für die Expansion sind. Dysonsphären sind es ja scheinbar nicht. (danke für den Link Senf). Die Tatsache, daß keine Signaturen von Dysonsphären entdeckt wurden, bedeutet noch lange nicht, daß Dysonsphären ungeeignet wären. Da gibt es noch weitere, durchaus viel wahrscheinlichere Gründe. Z.B.: (ohne Rangfolge)
Wir sind die ersten die es könnten.
Keiner der es technisch gekonnt hätte, hat die Fähigkeit, so viel Energie zur Verfügung zu haben, überlebt. (das könnte uns auch noch passieren)




Der Dyson Schwarm dürfte nur schwer nachweisbar sein, die Schale hingegen einfach.Ich bin mir nicht sicher, was Du unter Dyson-Schwarm verstehst. Wenn es das ist was ich dazu beschrieben habe (viele Ringe, jeder Ring aufgebaut aus frei fallenden einzelnen Habitaten) dann sehe ich da keinen Unterschied. Der Unterschied könnte aber daher kommen, daß man den größten Teil der Masse eines Sonnensystems (abgesehen vom Stern selber) aus wirtschaftlichen Gründen nicht erreichen kann. (Schwerkraft) Das würde aber für beide ‚Lösungen‘ zutreffen.




Wenn es von aussen geschlossen aussieht, hast du so viel Obstruktion der Sonden unternander, dass es sehr unwirtschaftlich wird. Am sinnvollsten und gleichzeitig"technisch umsetzbarsten" ist der geschlossene Ring.Nö. Auch den Ring mußt Du aktiv in einer stabilen Bahn halten. Bei frei fallenden Habitaten muß nicht der gesamte Ring an einer Kollisionsvermeidung teilnehmen und der Energieaufwand für die stabile Bahn ist proportional zur Masse des/der ‚Ringe/s‘. Falls Du dabei an sowas wie die Ringwelt denkst – ich kann mir nicht vorstellen daß sie technisch realisierbar wäre. Es gibt kein Material (keine chemische Bindung) die den dabei auftretenden Kräften standhält. Wenn Du dabei dann an eine Lösung durch Energieeinsatz denkst, dann bist Du von Deiner Vorstellung zur Wirtschaftlichkeit um sehr viele Größenordnungen entfernter, als Du hier gerade als Argument verwendet hattest.

Du erinnerst Dich vielleicht an hiesige Diskussionen zu einem Weltraumseil und dabei auch an Graphen. Theoretisch 120 Gigapascal fest. Damit (bei bisher immer noch nicht ausreichend langen Fasern?) könnte man einen Rotationszylinder mit habitabler ‚Inneneinrichtung‘ (halbe Innenwandfläche mit 10 m Wasserschicht, Rest mit 15 m ‚Erd’schicht herstellen. 10 m Wasserschicht braucht man für den gleichen Strahlenschutz wie ihn die Erdatmosphäre bietet) 1 g Schwerkraft läßt sich dann noch gerade eben durch Rotation herstellen. Der Radius einer solchen Struktur wäre dann auf ganz grob 30 km begrenzt. Deutlich mehr geht mit Chemie allein, nicht.




Verstehe ich immernoch nicht, ich hatte extra gesagt, dass es unnötig wird:Nötig ist ein Zoo auf der Erde in unserer Zeit auch nicht. Das war nicht der Punkt.




In den gedachten Zoos sind biologische Lebewesen, aber das muss ja nicht heissen, dass derjenige, der den Zoo baut, am Leben hält oder zum Spaß besucht, noch biologisch ist? Oder doch? :confused:Wenn er nicht biologisch ist, warum sollte er dann einen Zoo, noch dazu in einem Schwerkrafttrichter halten?. Du unterstellst in meinen Augen einer technischen 'Struktur' menschliche Motive. Warum sollte denn die technische 'Struktur' eine materielle ‚Erinnerungsstütze‘ finanzieren, die sie selber nicht zum ‚Leben‘ braucht und die sie als (virtuelle) Information (wozu auch immer) stets ‚erinnerlich‘ haben kann?
Herzliche Grüße

MAC

SRMeister
14.08.2015, 20:26
Ich bin mir nicht sicher, was Du unter Dyson-Schwarm verstehst. Wenn es das ist was ich dazu beschrieben habe (viele Ringe, jeder Ring aufgebaut aus frei fallenden einzelnen Habitaten)
Ja genau so, viele freie Habitate die sich auf mehrere Orbits aufteilen.




Auch den Ring mußt Du aktiv in einer stabilen Bahn halten.
Warum soll der Ring mit dem Stern im Zentrum keine stabile Umlaufbahn haben können?


Der Ring umgibt einen Stern, z. B. mit einem Radius von etwa einer Astronomischen Einheit. Somit stellt der Ring eine unvollständige Schale dar. Wegen der enormen Tangentialkräfte ist eine realistische Konstruktion nur mit einem Gleichgewicht von Fliehkraft und Gravitationskraft möglich, was bedeutet, dass auf der Oberfläche 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 führt, die die Breite der Ringwelt zu verringern versucht. Wenn man eine Druckfestigkeit von 100 N/mm2, und eine Dichte von 1 g/cm3 annimmt (dieses Verhältnis von Druckfestigkeit und Dichte erreichen schon heute viele Werkstoffe), dann kann diese Ringwelt 4.500.000 km breit sein, was 3 % des Erdbahnradius entspricht.
Also, wenn der Ring rotiert, gibt es keine Probleme. Mehrere Ringe, mit etwas unterschiedlichen Radien, wären auch denkbar. Kommt dem Schwarm schon recht nah.
Problem ist, dass sich die Ringe, auch bei Schwärmen, gegenseitig abschatten und somit die Effizienz der Energieaufnahme sinkt. Wikipedia formuliert das so:

In jedem Fall würden einige Kollektoren einen Teil ihres Umlaufs im Schatten anderer verbringen und somit die Effizienz des Schwarms etwas herabsetzen.
Weshalb ich davon ausgehe, dass ein Schwarm niemals so konstruiert wird, dass annährend 100% der Sonnenenergie genutzt wird(und mehr Energie zur Kollisionsvermeidung benötigt wird, wie du sagst), woraus ich geschlussfolgert habe, dass dieser Schwarm schwieriger zu detektieren wird, da er nur einen Teil des Lichts des Sterns nach außen abschirmen wird. Bei einem Ring sehe ich das ähnlich. Da eine Sphäre nahezu ausgeschlossen erscheint, wird man die Dyson-Varianten allesamt weniger oft finden.


Du unterstellst in meinen Augen einer technischen 'Struktur' menschliche Motive.
Ich unterstelle keine menschlichen Motive, sondern universelle Eigenschaften wie Neugier, Forschungsdrang usw. Wie sollte sich eine Kultur ohne diese Eigenschaften auch überhaupt noch weiterentwickeln? Auch könnte der Zoo irgendeinen beliebigen Zweck erfüllen.

freundliche Grüße

mac
14.08.2015, 23:45
Hallo SRMeister,


Warum soll der Ring mit dem Stern im Zentrum keine stabile Umlaufbahn haben können?Zwei Fälle:
1.- Der Ring ist allein mit seinem Stern.
Dann ist seine Umlaufbahn in der Ringebene nur in einem labilen Gleichgewicht. Aus demselben Grund, wie seine eigene Gravitationswirkung nur im Zentrum des Ringes neutral ist. (Das Birkhofftheorem gilt nur für symmetrische Sphären, nicht für Ringe) Kommt man irgendeiner Seite näher, dann wird man von ihr stärker angezogen, als vom Rest. Und ebenso umgekehrt, zieht der Stern diesen Ring dann nicht mehr gleichverteilt an.

Wenn der Ring dagegen aus einzelnen Elementen besteht, dann können diese unabhängig voneinander auf ihrer Bahn bleiben, ebenso stabil wie z.B. der Asteroidengürtel.

2. Der Ring ist nicht allein mit seinem Stern, sondern es gibt weitere Planeten. Dann ist seine Stabilität noch mehr gestört. Das gilt auch für einen Asteroidengürtel, aber der, also seine Bestandteile, kann eine Umlaufbahn finden, die nicht in einer Umlaufsynchronität mit dem Planeten steht.

Für beide gilt: Man kann solche Störungen durch aktive Gegenmaßnahmen ausgleichen. Aber rechne Dir mal nur so zum Spaß aus, welche Kraft Jupiter auf die Ringmasse, die Du zitiert hattest, ausüben würde. Und die müßtest Du permanent ausgleichen. (Teile den Ring in 8 Elemente mit je 1/8 Masse und rechne für jede dieser Massen die Kraft aus, die Jupiter auf sie hätte, wenn sie symmetrisch in 1 AE um die Sonne verteilt wären.)




Also, wenn der Ring rotiert, gibt es keine Probleme.Das ist ein Irrtum.

Betrachten wir einfach den Mittelpunkt des Ringes. Wir schauen von ‚oben‘ auf das System. Dieser Mittelpunkt soll um einen sehr kleinen Betrag in Richtung 6 Uhr über das Zentrum seines Sterns hinaus geraten sein. Dadurch werden die Elemente die sich (im Uhrzeigersinn) zwischen kurz nach 9 und kurz vor 3 Uhr befinden, ein ganz klein wenig mehr, parallel zur Richtung 12 und 6 Uhr in Richtung 6 Uhr beschleunigt, während die Elemente zwischen kurz nach 3 Uhr und kurz vor 9 Uhr ein ganz klein wenig schwächer in die Gegenrichtung beschleunigt werden. Daraus resultiert ein ganz schwacher zusätzlicher Beschleunigungsvektor für den ganzen Ring, alle seine Elemente parallel zur Richtung von 12 Uhr nach 6 Uhr. Auch die, die von dieser Verschiebung des Mittelpunktes am wenigsten betroffen sind, also die auf 3 und 9 Uhr werden mitgenommen, weil sie ja mit dem Ring verbunden sind und deshalb auch durch, je nach Abstand, unterschiedlich schnelle Umlaufgeschwindigkeiten um den Stern, solche Störungen nicht ausgleichen können. Der Ringmittelpunkt wandert nun schon etwas schneller etwas weiter Richtung 6 Uhr. Das Ganze macht sich sehr schnell auf den Weg in die Katastrophe, wenn man nicht sehr sehr früh gegensteuert.

Zur Veranschaulichung: Wenn Du einer Frisbyscheibe normal wirfst, ihr also eine Drehung verpaßt, dann wird ihre Drehachse vielleicht etwas taumeln, aber sie wird sich nicht in der Luft überschlagen. Aber ihre Geschwindigkeit in Wurfrichtung und auch ihre Flugrichtung kann sich durch äußere Einflüsse sehr leicht verändern. Etwas Wind, etwas Schräglage genügen da schon. Ihre Rotation gibt ihr keine Stabilität in Flugrichtung.




Problem ist, dass sich die Ringe, auch bei Schwärmen, gegenseitig abschatten und somit die Effizienz der Energieaufnahme sinkt.Richtig. Die Qualität dieses Problems ist in etwa Vergleichbar mit Stromgewinnung durch Solarzellen in der Sahara, oder bei uns. In Grenzen Lösbar.




Weshalb ich davon ausgehe, dass ein Schwarm niemals so konstruiert wird, dass annährend 100% der Sonnenenergie genutzt wird(und mehr Energie zur Kollisionsvermeidung benötigt wird, wie du sagst), woraus ich geschlussfolgert habe, dass dieser Schwarm schwieriger zu detektieren wird, da er nur einen Teil des Lichts des Sterns nach außen abschirmen wird. Bei einem Ring sehe ich das ähnlich. Da eine Sphäre nahezu ausgeschlossen erscheint, wird man die Dyson-Varianten allesamt weniger oft finden.Zwischen 0% und 100% ist ziemlich viel Platz. Und auch bei 90% Schatten, ist immer noch 10% Licht. Wo das Ganze unwirtschaftlich wird, auch im Übrlebenskampf, ist von hier aus kaum zu sagen und auch nicht ganz unabhängig von der technischen Entwicklung.

Die Solarzellen die wir bauen, kommen mit 10 % des für ihre Fläche zur Verfügung stehenden Lichtes auch dazu, Strom zu produzieren.



Zu einem bestimmten Sternspektrum gehört eine bestimmte Lichtmenge.

Wird das Lichtspektrum durch eine Dysonsphäre verändert, dann paßt die Ausgesandte Lichtmenge nicht mehr zum Spektrum. Man sieht dann (ganz grob) eher sowas wie einen roten Riesen. Und wenn die Dysonsphäre nicht weitgehend geschlossen ist, auch noch ein Hauptreihenspektrum, dessen Lichtmenge auch nicht zum Spektrum passt, dafür aber eine mehr oder minder große Beule im Infraroten hat. Wenn es von denen in einer Galaxis mehr gibt, als es zur Sternentwicklung paßt, (Das Stadium roter Riese ist nur ein sehr kurzer Lebensabschnitt eines Sterns. Gibt es also davon zu viele, dann müßten sie entweder alle fast gleichzeitig entstanden sein und auch noch fast alle etwa gleich groß gewesen sein, was so nirgendwo in Sternentstehungsgebieten beobachtbar ist, oder man könnte, neben mir unbekannten Phänomenen, auch den Verdacht auf Dyson-Sphären ins Auge fassen, besonders dann, wenn es die ganze Galaxis oder zusammenhängende Gebiete betrifft. Ist aber wohl bisher nirgendwo so zu beobachten.

Herzliche Grüße

MAC