Video

Transkript

Die Geschichte der Menschheit wird von der Energie, die wir nutzen, erzählt.

Erst mussten wir unsere Muskeln benutzen,

später lernten wir mit Feuer umzugehen.

Wir industrialisierten die Welt, indem wir Kohle und Öl benutzten,

und sind ins atomare Zeitalter eingetreten, nachdem wir lernten, wie man Atomkerne spalten konnte.

Mit jedem Schritt, steigerten wir unsere Energieausbeute auf ein nie gekanntes Ausmaß

und entwickelten uns als Spezies weiter.

Derzeit sind wir dabei, langsam auf erneuerbare Energien umzusteigen,

und wenn wir Glück haben, wird Fusionsenergie in Zukunft nutzbar sein.

Wenn die Menschheit weiter fortschreitet, wir uns selbst und unseren Lebensraum nicht zerstören,

werden wir wahrscheinlich die komplette Kontrolle über die Ressourcen unseres Planteten erlangen.

An diesem Zeitpunkt werden wir wahrscheinlich anfangen,

nach draußen zu schauen, nach neuen Orten zu suchen, in die man expandieren kann.

Aber Raumfahrt ist schwierig und eine ernsthafte menschliche Präsenz im Sonnensystem zu schaffen,

wird Unmengen an Energie erfordern.

Zum Glück wissen wir, wo wir die finden. Die Sonne - die ultimative Energiequelle:

eine um 100 Trillionen stärkere Heizung, als es unser stärkster Atomreaktor ist.

Sie scheint mit der Energie von einer Billion Atombomben pro Sekunde.

Wie kommen wir also an diese Energie?

Nicht nur an einen Teil davon - sondern an alles.

Intro

Wenn wir die größte physikalisch mögliche Energiemenge sammeln wollen,

müssen wir die größte und anspruchvollste Struktur des Universums bauen:

die Dyson-Sphäre!

Eine Megastruktur, die einen gesamten Stern einhüllt,

um dessen Energie einzufangen.

Für eine intelligente Spezies, ist der Bau einer Dyson-Sphäre

ein technologischer Sprung vergleichbar mit der Entdeckung des Feuers für unsere Vorfahren,

der Übergang einer planetaren Spezies zu einer interstellaren Spezies.

Es würde ein Zeitalter der Entdeckung und Ausbreitung einleiten, welches wir uns kaum vorstellen könnten.

Wie würde sie also aussehen?

Eine feste Schale, die die Sonne umschließt,

ist wahrscheinlich nicht der falsche Weg

So ein riesiger starrer Körper ist anfällig für Stöße, die ihn möglicherweise zerstören können.

Er würde zum Forttreiben neigen und könnte direkt in die Sonne kollabieren.

Ein brauchbarerer Entwurf für eine Dyson-Sphäre,

könnte ein Dyson-Schwarm sein - Ein enormer Satz von kreisenden Solarzellen,

die die Energie der Sonne sammeln

und sie woanders hin senden.

So ein Schwarm würde der Menschheit grundsätzlich unbegrenzte Energie zur Verfügung stellen,

aber ihn zu bauen wird nicht leicht sein

Die Sonne ist sehr groß,

also brauchen wir eine Menge Satelliten.

Wenn jeder Satellit einen Quadratkilometer groß wäre,

bräuchten wir etwa 30 Billiarden, um die Sonne zu bedecken.

Selbst, wenn sie so leicht wie möglich gebaut wären,

bräuchten wir etwa 100 Trilliarden Tonnen Baumaterial.

Und dann brauchen wir noch Energie, um die Bauteile tatsächlich zusammenzusetzen

und sie an ihre Position um die Sonne herum anzuordnen.

Obendrein brauchen wir eine ständige Infrastruktur

im Weltraum, um den Bau zu beginnen.

Lass uns für dieses Video mal annehmen,

dass unsere Nachkommen sich darum kümmern

und diese Megastruktur erschaffen wollen.

Wir können die Herausforderungen in drei Hauptkategorien gliedern:

Material, Design und Energie.

Um die nötigen Rohstoffe zu bekommen, die für unseren Dyson-Schwarm notwendig sind,

müssen wir einen ganzen Planeten zerlegen.

Von den möglichen Planeten ist Merkur der beste Kandidat.

Er ist der Sonne am nächsten und sehr metallreich.

“Näher an der Sonne” heißt auch: weniger Zeug rumzuschleppen.

Und Merkur hat keine Atmosphäre

Und nur rund ein Drittel des Ortsfaktors der Erde,

was es vergleichsweise einfach macht, Material ins All zu schießen.

Als nächstes sollten wir das Design unseres Schwarms berücksichtigen:

Je einfacher, desto besser.

Konventionelle Solarzellen sind viel zu kompliziert und kurzlebig.

Unsere Satelliten müssen ohne Reparatur oder Eingriffe

für astronomisch lange Zeit arbeiten. Hinzu kommt, dass sie auch günstig in der Produktion sein müssen

Wahrscheinlich werden es enorme Spiegel sein

die Sonnenlicht auf zentrale Sammelstellen fokussieren, wie in konzentrierten Solarzellen auf der Erde.

Um sie effektiv zu bauen und auszusenden,

ist es Notwendig sie aus kaum mehr als polierten Metallscheiben, die an etwas verstärkt werden, herzustellen.

Und schließlich brauchen wir die Energie,

den Schwarm selbst zu bauen und in den Weltraum zu schießen.

Einen Teil von Planeten zu nehmen und Sachen ins All zu schießen,

erfordert eine enorme Energiemenge.

Wenn wir zum Beispiel alle fossilen Brennstoffe und alles Uran auf der Erde nähmen

und dabei maximal effizient wären,

könnten wir damit nur so viel Gewicht ins Weltall schießen, wie der Mount Everest schwer ist -

ein eher magerer Erfolg im Vergleich zu Planetenzerlegung.

Um die Energie zu bekommen, die nötig ist, um eine Dyson-Sphäre zu bauen,

ist es fast, als bräuchte man den Energiegewinn einer Dyson-Sphäre.

Aber das ist in Ordnung.

Auf dem Merkur gibt es jede Menge Sonnenlicht also ran an die Arbeit !

Menschen am Leben zu halten ist teuer

und sie sind sehr empfindlich gegenüber der Umwelt.

Also müssen wir so viel wie möglich automatisieren.

Idealerweise hätten wir eine kleine Gruppe von Kontrolleuren,

die eine Armee autonomer Maschinen überblicken,

die die eigentliche Arbeit machen.

Es sind vier Hauptteile an Technik nötig:

Sonnenkollektoren, Minen, Verarbeiter und Abschussvorrichtungen.

Die Sonnenkollektoren geben uns die Energie,

die wir brauchen um den Planeten zu zerlegen.

Zum Anfang bringen wir vielleicht so etwa einen Quadratkilometer von ihnen aus,

entweder als Spiegel oder als traditionelle Solarzellen.

Sie stellen die Energie zur Verfügung, um unsere Minen,

die den ganzen Planeten unterhöhlen,

und unseren Verarbeitern,

die, die wertvollen Elemente extrahieren

um sie zu unseren Schwarmsatelliten verarbeiten, zu betreiben.

Um sie ins All zu bekommen, brauchen wir eine kreative und effiziente Lösung;

Raketen sind zu teuer und zu schwierig wieder einzufangen und wiederzuverwenden.

Stattdessen wollen wir eine Art elektromagnetische Schienenkanone benutzen:

Eine lange, elektromagnetische Spur,

die unsere Satelliten mit hoher Geschwindigkeit losschießt.

Unsere Schwarm-Satelliten werden für den Start eng gepackt sein

und sich entfalten, sobald sie auf der Kreisbahn sind.

Ab diesem Punkt können wir von exponentiellem Wachstum profitieren,

indem wir die Energie der existierenden Schwarmteile nutzen,

um auf dem Merkur mehr Infrastruktur zu bauen und immer schneller neue Panels loszuschicken.

Jedes Panel stellt die Energie für den Bau eines anderen zur Verfügung

Diese zwei arbeiten zusammen, um die nächsten zwei zu bauen.

Vier werden acht, acht werden sechzehn und so weiter.

Nach nur etwa sechzig Verdopplungen

wird die Sonne vollständig von Solarzellen umgeben sein.

Und das kann schnell passieren:

Wenn ein Quadratkilometer Solarzellen pro Monat gebaut wird, können wir in einem Jahrzehnt fertig sein,

wenn unsere Infrastruktur auf der Planetenoberfläche nur mit der wachsenden Energie fertig werden kann.

Auch nur ein Prozent der Sonnenenergie zu sammeln,

ist ein unglaublicher Wandel im Energiehaushalt unserer Spezies.

Wir könnten die Infrastruktur bauen,

um grundsätzlich unbegrenzte Energiemengen

für alle möglichen Projekte durch unser Sonnensystem zu beamen:

Kolonien auf anderen Erden, Terraforming von Planeten,

mehr Megastrukturen bauen

oder sogar zu anderen Sternen reisen:

Es könnte der Start einer interstellaren Zivilisation sein.

Mit nichts außer Physik ist das nicht nur möglich - sondern leicht!

Es ist so ein einfacher Prozess und so ein notwendiger Schritt für jede Spezies,

die über ihren Heimatplaneten hinaus expandieren möchte,

dass viele Astronomen glauben,

es gibt da draußen in der Milchstraße schon viele Dyson-Sphären.

Wir haben zwar noch keine entdeckt, aber sie könnten da sein.

Es ist bei Weitem noch nicht sicher,

dass die Menschheit jemals an diesen Punkt kommt.

Unsere Aufmerksamkeit ist zu oft auf kurzfristigen politischen Machtgewinn

und auf Konflikte, die langfristig unwichtig sind, gerichtet.

Wenn wir die Herausforderungen überleben, die wir uns selbst gebaut haben,

können wir potenziell die erste Spezies im Universum sein,

die eine Struktur vom Maßstab eines Sterns baut.

Wenn wir das machen, ist die einzige noch bestehende Grenze

unsere eigene Vorstellungskraft.

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