Die ultimative Megakonstruktion - Die Dyson-Sphäre

Unsere Energiequellen verraten viel über die Geschichte der Menschheit.

Zuerst hatten wir nur Muskelkraft, dann entdeckten wir das Feuer.

Mit Kohle und Öl industrialisierten wir die ganze Welt.

Als wir lernten, Atomkerne zu spalten,

erreichten wir das Atomzeitalter.

Mit jedem dieser Schritte konnten wir weit mehr Energie gewinnen

als jemals zuvor und uns noch weiter entwickeln.

(Lebhafte Musik) Jetzt gehen wir langsam

zu erneuerbaren Energien über,

und in Zukunft mit etwas Glück zur Fusionsenergie.

(Lebhafte Musik)

Wenn die Menschheit so weitermacht, und sich dabei nicht selber zerstört,

werden wir wohl bald

alle Ressourcen unseres Planeten kontrollieren können.

Dann können wir uns nach neuen Orten zum Besiedeln umsehen.

Aber im All zu überleben, ist hart.

Und uns dort dauerhaft anzusiedeln, wird Unmengen Energie benötigen.

Und wir wissen, wo wir die herbekommen können:

von der Sonne,

der ultimativen Energiequelle.

Hunderte Trillionen Mal stärker

als unser effizientester Nuklearreaktor.

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

(Lebhafte Musik)

Und wie kriegen wir all diese Energie?

Nicht nur ein bisschen, sondern alles?

(Spannungsvolle Musik)

(Bewegte Musik)

Wollen wir so viel Energie,

wie physikalisch überhaupt möglich, gewinnen,

müssen wir die größte, ehrgeizigste Konstruktion im Universum bauen:

die Dyson-Sphäre.

Eine Megakonstruktion, die einen ganzen Stern umschließt,

um seine Energie einzufangen.

(Mystische Musik)

Der Bau der Dyson-Sphäre bedeutet für eine intelligente Spezies,

einen ähnlichen technologischen Fortschritt

wie das Feuer für unsere Vorfahren.

Der Übergang von einer planetengebundenen,

zu einer interstellaren Zivilisation.

Einem neuen Entdeckerzeitalter

und der Ausbreitung unserer Spezies im Weltraum

steht dann nichts mehr im Weg.

Aber wie würde das aussehen?

Eine harte Schale um die Sonne? Eher nicht.

So ein riesiger, starrer Körper wäre Einschlägen schutzlos ausgeliefert.

Dann könnte er zerschmettern und in die Sonne krachen.

Ein Dyson-Schwarm würde wohl eher funktionieren.

Unzählige Paneele, die um die Sonne kreisen,

ihre Energie sammeln und weiterschicken.

Mit so einem Schwarm hätte die Menschheit

praktisch unbegrenzte Energie.

Ihn zu bauen, wird aber kein Kinderspiel.

Die Sonne ist riesengroß, also brauchen wir jede Menge Satelliten,

um sie zu umschließen.

Misst jeder Satellit einen Quadratkilometer,

bräuchten wir so um die 30 Billiarden davon.

Selbst, wenn die so leicht wie möglich sind,

bräuchten wir circa 100 Trillionen Tonnen Material dafür.

Und dann noch die Energie, um all diese Teile zusammenzusetzen

und rund um die Sonne in Position zu bringen,

und eine fixe Infrastruktur im All, um mit dem Bau zu beginnen.

(Dynamische Musik)

Für dieses Video sagen wir jetzt mal,

dass unsere Nachfahren sich um all das gekümmert haben,

und diese Riesenkonstruktion tatsächlich bauen wollen.

Hauptsächlich gibt es drei Herausforderungen.

Für die Unmengen Material, die ein Dyson-Schwarm braucht,

müssen wir quasi einen ganzen Planeten auseinandernehmen.

Von unseren verfügbaren Planeten eignet sich Merkur dafür am besten.

Er ist reich an Metallen,

und seine Nähe zur Sonne verkürzt die Transportwege.

Da er keine Atmosphäre

und nur ein Drittel der Schwerkraft der Erde hat,

ist es relativ einfach, Material von dort ins All zu befördern.

(Dynamische Musik)

Überlegen wir uns als Nächstes das genaue Design des Schwarms.

Je einfacher, um so besser.

Normale Sonnenpaneele sind viel zu kompliziert und kurzlebig.

Unsere Satelliten müssen eine Ewigkeit ohne Reparaturen

oder Eingriffe funktionieren.

Und sie müssen billig herzustellen sein.

Am ehesten werden es riesige Spiegel,

die das Sonnenlicht auf eine zentrale Sammelstation werfen.

Wie konzentrierte Sonnenenergie auf der Erde.

Um sie möglichst effizient herzustellen

und ins All zu befördern, müssen sie unglaublich leicht sein,

kaum mehr als eine glänzende Metallfolie auf einem Rahmen.

Und wir brauchen die Energie, um den Schwarm zu bauen

und zu transportieren.

Einen Planeten abzubauen und Zeug ins All zu schießen,

verbraucht Unmengen Energie.

Mit allen fossilen Brennstoffen,

dem ganzen Uran der Erde zum Beispiel,

könnten wir gerade mal die Masse des Mount Everest ins All befördern,

selbst wenn wir vollkommen effizient arbeiten würden.

Das ist ziemlich mickrig im Vergleich zu einem Planeten-Abbau.

Um die Energie für den Bau einer Dyson-Sphäre zu kriegen,

brauchen wir quasi die Energie einer Dyson-Sphäre.

Aber das geht in Ordnung,

auf dem Merkur gibt's genug Sonnenlicht.

Also, fangen wir an.

Menschen am Leben zu erhalten ist teuer,

und sie gehen ziemlich leicht kaputt.

Wir müssen also so viel wie möglich automatisieren.

Im Idealfall würde eine kleine Crew

eine Armee von autonomen Maschinen überwachen,

die die eigentliche Arbeit verrichten.

Wir benötigen vier verschiedene Technologien.

Die Sonnenkollektoren liefern die Energie,

um den Planeten abzubauen.

Zu Beginn würden wir vielleicht einen Quadratkilometer davon

in Stellung bringen.

Entweder in Form von Spiegeln oder klassischen Solarpaneelen.

Mit dieser Energie treiben wir unsere Mienenroboter an,

die die Planetenoberfläche abtragen,

und die Raffinerie, wo wir wertvolle Elemente extrahieren,

und daraus die Schwarmsatelliten fertigen.

(Dynamische Musik)

Um sie ins All zu kriegen, müssen wir kreativ und effizient sein.

Raketen sind zu teuer und schwierig zurückzuholen.

Besser ist so was wie eine Schienenkanone.

Diese lange elektromagnetische Bahn

schießt die Satelliten mit hoher Geschwindigkeit ab.

Beim Start ist der Schwarm dicht gepackt,

um sich dann im Orbit zu entfalten, wie ein riesiges Origami.

Ab jetzt hilft uns exponentielles Wachstum.

Der bereits gebaute Schwarm liefert die Energie

für die weitere Infrastruktur auf dem Merkur,

und um immer mehr neue Paneele hochzuschießen.

Jedes Paneel liefert die Energie für ein neues.

Diese beiden die Energie für die nächsten zwei.

Aus vier werden acht, aus acht werden 16 und so weiter.

Innerhalb von nur 60 solcher Verdoppelungen

wäre die Sonne komplett umgeben von Solarpaneelen.

Und das kann echt schnell gehen.

Bauen wir einen Quadratkilometer Sonnenpaneele in einem Monat,

könnten wir in zehn Jahren fertig sein,

wenn die Infrastruktur auf dem Planeten

mit dem schnell ansteigenden Energiebudget mithalten kann.

Schon mit nur einem Prozent der ganzen Sonnenenergie

würde sich unser Energiebudget massiv verändern.

Das würde uns die Infrastruktur ermöglichen,

um quasi unlimitierte Energie quer durchs Sonnensystem zu schicken.

Für alle möglichen Projekte.

Kolonien auf anderen Welten, Terraforming,

weitere Riesenkonstruktionen,

selbst der Aufbruch zu neuen Sternen.

Es könnte der Beginn einer interstellaren Zivilisation sein.

Rein physikalisch ist das nicht nur möglich, sondern ziemlich einfach.

Der Prozess ist so simpel,

und das Wegkommen von ihrem Heimatplaneten

so wichtig für die Expansion einer Spezies,

dass viele Astronomen glauben, es müsse irgendwo in der Milchstraße

schon eine Dyson-Sphäre geben.

Entdeckt haben wir noch keine, aber wer weiß?

Es ist bei Weitem nicht sicher,

ob die Menschheit diesen Punkt je erreichen wird.

Zu oft konzentrieren wir uns auf kurzzeitige politische Ziele

und Konflikte, die langfristig völlig unwichtig sind.

(Dynamische Musik)

Nehmen wir aber die Hürden, die wir uns selber stellen,

werden wir möglicherweise die erste Spezies im Universum sein,

die Objekte von der Größe eines Sterns baut.

Schaffen wir das, sind unserer Fantasie

wirklich keine Grenzen mehr gesetzt.

(Entspannte Musik)

(Vogelgezwitscher)