Dyson-Sphäre

Eine Dyson-Sphäre [ˈdaɪ̯sn̩ ˌsfɛːrə] ist ein hypothetisches Solarkraftwerk, das einen Stern komplett umgeben und möglichst viel von dessen Energie nutzbar machen würde. Benannt ist dieses Konzept nach dem Physiker Freeman Dyson, der diese Idee erstmals veröffentlichte. Derzeit ist die Menschheit nicht in der Lage, Material und Aufwand für so ein Kraftwerk aufzubringen; möglicherweise wäre aber eine außerirdischen Zivilisation dazu in der Lage.

Kugelschnitt-Diagramm einer idealisierten Dyson-Sphäre im Sonnensystem mit einem nicht sinnvollen Radius von 1 AE

Hintergrund

Die Struktur einer Dyson-Sphäre wurde erstmals von dem Physiker Freeman Dyson in der Juni-Ausgabe der Zeitschrift Science im Jahr 1960 beschrieben.[1] Dyson thematisierte in dem Artikel die Suche nach fortgeschrittenen außerirdischen Intelligenzen anhand von Infrarotquellen. Die Energie eines Zentralgestirns muss nach ihrer möglichst vollständigen Nutzung durch eine Zivilisation gemäß dem Energieerhaltungssatz auch wieder abgegeben werden. Dabei würde das Spektrum der emittierten Strahlung des Zentralgestirns zu langwelligerer Infrarotstrahlung verschoben.

Der Originalvorschlag von Dyson ging nicht weiter auf die Details der Konstruktion eines solchen Objektes ein. Er konzentrierte sich auf das fundamentale Thema, nämlich wie eine fortgeschrittene Zivilisation ihre Energiegewinnung auf das für ein Planetensystem erreichbare Maximum ausweiten könne. Eine solche Zivilisation würde als Typ II nach der Kardaschow-Skala, welche von dem Astronomen Nikolai Kardaschow entwickelt wurde, klassifiziert.

Freeman Dyson wurde nach eigener Angabe von ähnlichen Ideen in Olaf Stapledons Science-Fiction-Roman Star Maker aus dem Jahre 1937 inspiriert. Eine noch frühere mögliche Anregung sowohl für Stapledon als auch für Dyson ist die Bernal-Sphäre, die erstmals 1929 von John Desmond Bernal beschrieben wurde.[2] Dyson selbst bezeichnete seine Theorie später als „joke“ (Scherz).[3]

Eigenschaften

Der Stern innerhalb einer Dyson-Sphäre wäre nicht zwingend sichtbar, jedoch würde diese selbst eine dem Energieausstoß des Sterns entsprechende Energiemenge in Form von Infrarotstrahlung emittieren. Dyson schlug vor, dass Astronomen nach solchen anormalen „Sternen“ suchen, um hochentwickelte außerirdische Kulturen zu entdecken.

Die symmetrische Konstruktion um das Zentralgestirn herum soll einen antriebslosen Betrieb der Dyson-Sphäre ermöglichen, sodass lediglich Kurskorrekturen notwendig wären.

Adaption

In der US-Fernsehserie Raumschiff Enterprise – Das nächste Jahrhundert ist in der 130. Episode Besuch von der alten Enterprise die Begegnung der Raumschiffbesatzung mit einer Dyson-Sphäre Gegenstand der Handlung.

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Einzelnachweise
  1. Freeman J. Dyson: Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation. In: Science. Band 131, Nr. 3414, 3. Mai 1960, S. 1667–1668, doi:10.1126/science.131.3414.1667.
  2. Dyson FAQ: Was Dyson First?
  3. Videointerview mit Freeman Dyson
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