Eine Dyson-Sphäre bauen und dabei Monde/andere Objekte erhalten?

Lass deine Monde in Ruhe, ernte ein paar Sterne in der Nähe

Wie bei allen Erfindungen von Dyson müssen wir sowieso von Hand winken, wie es produziert werden muss.

Jeder Mond oder sogar Planet Erde wäre irrelevant, Sie können ihn genauso gut bewahren

Volumen einer Kugel:

V = 4/3 πr³

Volumen einer Hohlkugel:

V = 4/3 πrAußen³ - 4/3 πrInnen³

Wobei rOuter-rInner = Dicke Ihrer Dyson-Kugel. Angenommen, Sie würden Ihre Dyson-Kugel drehen, die Hülle müsste Unterstützung bieten, keine Masse. Um eine sichere Dyson-Kugel zu erhalten, und eine Dicke von mindestens einem Kilometer (1000 m) reicht aus, mit einer Dichte von beispielsweise 3 g / cm (Teil ist Metall), benötigen Sie immer noch eine riesige Menge Materie, wenn Sie Ihre Dyson-Kugel verwenden wäre ein solides Konstrukt (nicht "spärlich")

Rechenbeispiel

Angenommen, Sie würden die Erdumlaufbahn als Richtlinie für ihre Größe nehmen (weniger heiß und bequemer wäre der Mars, also nehmen Sie die Erdumlaufbahn als minimalen Radius r1), die Sie erhalten würden

1 AE = 149 597 870 700 Meter Radius, was ein Gesamtvolumen von 4,2e34 m³ ergibt

Subtrahieren Sie für den Dyson-Rumpf wie in der obigen Formel. Sie würden immer noch 8,43e26 m³ benötigen, was natürlich ein paar Größenordnungen weniger ist, aber unter der Annahme, dass wir eine durchschnittliche Dichte von 3,0gr/cm³ benötigen, würden Sie nach meiner Berechnung immer noch eine Masse von 2,531e+33 Gramm benötigen. Um das Ding zu bauen, braucht man 2.531e+30 Kilogramm Material.

Das gesamte Sonnensystem einschließlich der Sonne hat eine Masse von 2,1e+30 kg.

Die Sonne selbst hat eine Masse von 1,9e + 30 kg, wenn Sie sie also behalten wollen, bleiben Ihnen 0,2e30 kg Baumaterial.

Fazit: Wenn Sie ALLE MASSE im Sonnensystem außer der Sonne ernten könnten, hätten Sie weniger als 10% des benötigten Materials. Sie müssen also sowieso einige interstellare Transporte einrichten, um das benötigte Material zu importieren!

Machen Sie den Dyson-Rumpf so dünn wie technologisch machbar.

Angenommen, Sie wiederholen die Berechnung für nur 100 Meter Dicke, die erforderliche Masse würde in der Größenordnung von 10e+29 kg liegen, immer noch mehr als das Millionenfache der Mondmasse. Aber ein Rumpf mit einem Gewicht von 10e+29 kg könnte (theoretisch) durch Zerkleinern unserer Gasriesen Jupiter und Saturn gebaut werden.

Massiv oder spärlich, Dyson Shell oder Dyson Swarm

Eine Dyson-Kugel erntet Energie einer Sonne, das ist ihr beabsichtigter Zweck. Bewohnbare Dyson-Sphären sind Fiktion.

Eine feste Hülle wurde zuerst von Dyson benannt, aber danach versicherte er seinem Publikum, dass eine feste Kugel niemals konstruiert werden könne. Die Form der Megastruktur würde eher wie ein Schwarm aussehen

Die beiden unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sich jede "Solarzelle" bewegen würde. Im linken Fall befindet sich alles im Orbit und erntet nur die Energie. Im richtigen Fall wird ein Vortrieb benötigt, der durch die Sonneneinstrahlung selbst bereitgestellt werden kann. Rechts ist jeder Satellit stationär im Weltraum.

Material wird weniger ein Problem sein, aber Sie müssen einige Monde zerquetschen, um es zu bauen. Der Ort – um zu beginnen – könnte zwischen Mars und Jupiter liegen, dem Asteroidengürtel, der einen Dyson-Ring aus verfügbarem Material schafft. Die Marsmonde Deimos und Peibos können zuerst zermalmt werden. Dann einige von Jupiters Monden ... der Ring wird in ein paar Jahrhunderten Gestalt annehmen ...

https://en.wikipedia.org/wiki/Dyson_sphere

Materialien

Beachten Sie, dass das Wiki-Thema keine Materialien oder "Metall" erwähnt. Als ich vorschlug, Gasriesen und Sterne zu verwenden, um die benötigte Masse zu sammeln, ignorierte ich die Tatsache, dass das Material für eine feste Dyson-Kugel in irgendeiner Weise fest oder verfestigt sein sollte. Sie könnten das mit der Hand winken, aber das ist ein wissenschaftlich fundiertes Thema.

Um die Energie zu sammeln, benötigen Sie Metallteile

Wie viel Metall würde benötigt und wo wird es geerntet? Angenommen, Sie möchten Kabel haben, die jede Speiche des obigen Dyson-Solarzellenschwarms verbinden und die Energie sammeln.

Ein Radius von 1AE, Umfang wird sein

C = 2πr = 2 * 149597870700 * 3,14 = 939 951 143 167 Meter Kabel pro Speiche

..angenommen, Sie bräuchten ein Kabel mit einem Durchmesser von 1 cm, das sind 0,0003 m2, die Sie brauchen würden

V = πr2 * C = 0,0003 * 939 951 143 167 = 281 985 342 m³ Metall pro Speiche.

Bei Verwendung von Eisen in Höhe von 7873 kg/m3 mal so viel, wenn es sich um Eisen handelt: 2 220 070 605 Tonnen. Die jährliche Gesamtproduktion der Erde an Eisen im Jahr 2015 war etwa die Hälfte dieser Menge , packen wir es an. Wir können es jetzt tun.

Ferne Zukunft

Um in der (fernen) Zukunft eine echte, solide bewohnbare Dyson-Hülle zu konstruieren, wie uns Star Trek zeigt, wie eine riesige gepanzerte bewohnte Kugel um eine Sonne, könnten Menschen erwägen, in einer Supernova Eisen zu ernten ... in einem bestimmten Stadium einer Supernova , wird eine riesige Menge Eisen produziert. Vielleicht könnte die Supernova gestoppt werden, kurz bevor sie auftritt? Sie hätten einen riesigen Solarkern, der aus Eisen besteht.

https://futurism.com/what-happens-when-stars-produce-iron

Haben Sie schon einmal gesehen, was passiert, wenn ein historisch bedeutendes Gebäude saniert werden muss?

Sie reißen das Innere ab und lassen nur das Äußere stehen, damit das Erscheinungsbild des Gebäudes nicht verändert wird.

Ihr Leute könnt etwas Ähnliches tun: Sie können eine Hülle an Ort und Stelle lassen, um das Aussehen des Himmelskörpers intakt zu halten, und das Innere abbauen, um das benötigte Material zu erhalten.

Feiern Sie den Ursprung der Kugel mit der Kugel.

Die Sphäre wird Amor-Sphäre genannt. Es wird behauptet werden, dass es der direkte Nachkomme von Merkur ist – aus Merkur-Stoff gemacht und den Ehrenplatz der Sonne einnehmend. Merkur wird den nächsten Schritt in seiner Evolution gemacht haben und die Amorsphäre gezeugt haben.

Coole Dinge über die Sphäre werden in den Kontext von coolen Dingen über den Planeten gestellt. Einige Teile der Sphäre werden als Hommage an ihre Herkunft unveränderte Merkurteile sein.

Ihr mögt alle diese „Hommage an ihre Herkunft“? Leute, die um Merkur trauern, werden das Zeug auffressen. Denn die Wahrheit ist, dass Merkur nicht viel in die täglichen Angelegenheiten auf der Erde involviert ist, und Menschen, die sich über seinen Verlust Sorgen machen, sind Ideenmenschen. Diese Leute werden auch mit Ideen getröstet, und so werden die Kugelmacher sie dort abholen, wo sie sind.

Ersetzen Sie das abgebaute Material durch etwas anderes

Nahe gelegene Körper (Jupiter bzw. die Sonne) haben viel Wasserstoff. Sie benötigen ein Kernfusionsgerät, um Material herzustellen, das bei diesen Temperaturen fest ist (insbesondere im Fall von Merkur), und vielleicht auch etwas Verbrennung, aber das kann wahrscheinlich auch als Antrieb für Ihr Raumschiff dienen.

Importieren Sie alle Ihre Materialien aus anderen Sonnensystemen

Wie mmomtchev kommentiert, ist die Masse des Sonnensystems eigentlich nicht so groß, wenn man die Sonne aus der Gleichung entfernt.

Es ist schwer zu übertreiben, wie lächerlich massiv solch eine Struktur wäre!

Um eine Dyson-Sphäre realistisch zu bauen, müssten Sie das gesamte Sonnensystem und einige seiner Nachbarn für Rohstoffe abstreifen.

Sie werden sowieso Materialien aus mindestens einem anderen Sonnensystem benötigen, also verwenden Sie dieselbe Technologie, um alle Ihre Materialien von anderswo zu holen und die Planeten und Monde, die Ihnen so wichtig sind, völlig in Ruhe zu lassen.

Angesichts der offensichtlichen Gravitationswirkung, die das Einbringen von Material im Wert eines ganzen Sonnensystems in ein bestehendes Sonnensystem mit sich bringt, möchten Sie Ihre Dyson-Sphäre vielleicht auch anderswo bauen.

Welche alternativen Methoden könnten verwendet werden?

Es gibt viele (mindestens mehr als einen), einschließlich des Aufbaus eines Dyson-Schwarms, oder wenn Sie es als Hülle mögen, dann bauen Sie eine, die ausreicht und ausreicht, um Energie zu extrahieren, Energie für einen Stern zu sammeln (es kann sein in Form von Statiten als Beispiel oder aktiven Stützstrukturen - einige geeignete Ansätze, um eine Schale dieser Größe herzustellen)

Wie in einer der Antworten erwähnt, ist Dyson Swarm ein richtig machbares Ding, und es hat den Zweck, Energie eines Sterns zu sammeln, was bedeutet, dass es ein Werkzeug für ein solches Sammeln ist. Richtiges Werkzeug mit richtigem Zweck.

Wenn Sie es dann auf diese Weise als Werkzeug zum Sammeln und Umwandeln von Energie verwenden, ist zum Sammeln von Energie nicht so viel Masse an Material erforderlich, eine Kugel mit einem Radius von 1 Au, mit einer durchschnittlichen Masse von 1 kg pro Quadratmeter (es kann ein Solarpanel sein, wenn Sie Schwierigkeiten haben, sich effizientere Lösungen vorzustellen, 1kg, nach Masse, Solarpanel in Mikrogravitation kann mit aktuellen Technologien machbar sein), dann benötigt die gesamte Kugel etwa 5% der Venusmasse dafür - insgesamt. Kein Planet verschwindet und so.

Hängt von Hauptmaterialien für Strukturelemente ab, die kein Wasserstoff sein können, lol, wie in einigen Antworten vorgeschlagen wurde, aber Gasriesen und die Sonne selbst können auch Quellen schwerer Elemente sein, wo sie in etwa 1% vorhanden sind Konzentrationen. Es ist ein etwas ausgefeilterer Ansatz und eine etwas ausgefeiltere Technologie, aber es ist auch möglich.

Eine der Möglichkeiten ist also - keine unnötigen Probleme zu schaffen, auf diese Weise besteht keine Notwendigkeit, sie zu lösen.

Wenn eine solide Dyson-Sphäre ein tatsächliches Ziel ist, als massive epische Konstruktion mit dem Zweck, episch und massiv zu sein, ist es möglich, dies mit aktiven Stützstrukturen zu tun (sehen Sie sich den Kanal von Isaac Arthur an, um zu erfahren, was es ist), und dann Materialien von anderen Sternensystemen auszuleihen und Sterne ist der Weg, um Himmelskörper dieses Systems zu erhalten, aber es gibt ein Problem, dass sich die Umlaufbahnen dieser Körper im Sonnensystem ändern. Aufgrund der zusätzlichen Masse dieser Kugel kann dies korrigiert werden, aber dann ändern sich die Umlaufzeiten, was das Endspiel ist - Wand der Gesetze der Physik dieses Universums oder fortschrittlichere Technologien ....

Die falsche Wahl von Zielen führt also zu allen möglichen Problemen. Ist es unmöglich, Wasser aus einem Stein zu pressen?, eeehh nicht wirklich, aber ja, es ist möglich, wenn Sie sich anstrengen (wie zum Beispiel die Umwandlung von Materie und anderen Transmutationen, was nicht wissenschaftlich ist, es ist nur energieineffizient usw.). Treffen Sie also die richtigen Entscheidungen, und Sie erhalten die richtigen Ergebnisse. Bauen Sie Dyson Swarm, es ist episch und praktisch und nützlich.

Es ist sogar noch weniger: Die Masse des Sonnensystems beträgt nur 1,0014 Sonnenmassen, Jupiter, der etwa 3/4 der Nicht-Sonnenmasse ausmacht, liegt bei etwa 2 * 10 ^ 27 kg - Sie brauchen also nichts als Jupiter und schließlich Saturn.

Es hat keinen Sinn, sich um den Rest zu kümmern.

Man muss ultraleichte Materialien – und ihre Herstellung aus Wasserstoff – wirklich beherrschen, um eine solide Dyson-Kugel herzustellen.

Aber so eine solide Dyson-Kugel ist sowieso nicht wirklich machbar, da es unmöglich wäre, sie an Ort und Stelle zu halten - die Schwerkraft hilft nicht weiter, sobald Sie den Start vollständig umrundet haben, und die Spannkräfte werden in einer noch unbekannten Größenordnung liegen - weit über alle theoretischen Zugfestigkeitsgrenzen hinaus.

Das einzig realistische Projekt ist der sogenannte Dyson Swarm – Milliarden kleiner orbitaler Elemente mit Sonnenkollektoren – das war die ursprüngliche Idee von Dyson – sie wurde von nicht so wissenschaftlich denkenden Sci-Fi-Autoren zu einer festen Kugel erweitert. Dyson war Astrophysiker.