Noch 1 Tag: Das neue Jahr und … Sci-Fi-Theorien

Am 1. Januar beginnt nicht nur das neue Jahr, auch die Stadtbibliothek hat etwas Neues auf Lager. Bis es soweit ist, hüllen wir uns jedoch in Schweigen … und in Anspielungen. Morgen lösen wir auf, aber heute erzählen wir euch noch was über Sci-Fi-Theorien.

Science Fiction hat auf mich seit jeher eine große Anziehungskraft. Allerdings nicht die Space Operas mit ihren Weltraumschlachten, sondern die Bücher, Serien und Filme, die sich um ethische und wissenschaftliche Fragestellungen drehen. Sie garantieren einen Blick über den Tellerrand – egal ob sie tatsächliche Fakten aufgreifen oder bloße Gedankenspiele weiterentwickeln. Zu den astronomischen Theorien, die bei mir hängenblieben, zählen zum Beispiel die Dyson-Sphäre und das Terraforming. Zwei Ideen, die in der Wissenschaft diskutiert werden, aber ihre Ursprünge in der Science Fiction haben.

Dyson-Sphäre

Animation: Karl Bednarik (GNU FDL)

Animierte Dyson-Sphäre

Eine Dyson-Sphäre ist eine künstlich geschaffene Hülle, die einen Stern umschließt, um seine Energie auf ganzer Fläche zu nutzen. Angeregt von dem Roman „Star Maker“ von Olaf Stapledon, brachte der Physiker und Mathematiker Freeman Dyson dieses hypothetische Megakonstrukt 1960 in die Wissenschaft ein. In seinem Artikel „Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation” schlug er vor, sich auf der Suche nach extraterrestrischem Leben nicht nur auf Radiosignale zu konzentrieren, sondern auch auf Infrarot-Strahlung zu achten, also auf die Abwärme hochentwickelter Zivilisationen. Als extremsten Fund stellte er sich eine sphärische Objektwolke vor, die in großer Entfernung (am Beispiel unseres Sonnensystems nannte Dyson die doppelte Entfernung zwischen Sonne und Erde, also 2 AE) einen Stern umschließt. Die einzelnen Objekte wären voneinander unabhängig auf einer kontrollierten Umlaufbahn um den Stern. Die so entstehende Hülle wäre bewohnbar und würde der Zivilisation die Ernte eines hohen Prozentsatzes von Sonnenenergie ermöglichen.

In der Science Fiction wurde die Idee der Dyson-Sphäre immer wieder mehr oder weniger realistisch aufgegriffen. Varianten reichen von einem flachen Ring um eine Sonne (Larry Nivens „Ringwelt“) bis zu einer komplett geschlossenen Kugel (Star Trek – Die nächste Generation, Episode „Relikte“).

Terraforming

Bild: Mathew Crisp

Künstlerische Darstellung eines terraformten Mars

Hinter der Theorie des Terraformings steht die Idee, auf einem für menschliches Leben ungeeigneten Planeten erdähnliche Zustände zu schaffen. Es wird vermutet, dass es mit großangelegten chemischen oder physikalischen Eingriffen möglich ist, globale Prozesse in Gang zu setzen, die z.B. den Atmosphärendruck, die Oberflächentemperatur oder die Atmosphärenzusammensetzung verändern. Bei einem Planeten mit zu tiefen Durchschnittstemperaturen könnte das Terraforming auf dem Treibhauseffekt beruhen. Die dazu benötigten Treibhausgase könnten zum Beispiel durch das Abschmelzen von Kohlenstoffeis und Permafrost in die Atmosphäre gelangen. Diesbezügliche Vorschläge reichen von der Erwärmung des Eises durch riesige Weltraumspiegel bis zum Zünden von Nuklearsprengkörpern in Minenschächten.

Den Begriff des Terraformings prägte der Science-Fiction-Autor Jack Williamson 1942 mit seiner Geschichte „Collision Orbit“. Die Idee ist jedoch älter und findet sich bereits 1909 in James B. Alexanders Roman „The Lunarian Professor and His Remarkable Revelations Concerning the Earth, the Moon, and Mars“. Dort wird der Marsmond Deimos mit einem Kabel am Mars befestigt. Besucher die über das Kabel auf den Mond gelangen, sind dazu angehalten, Sauerstoffbehälter mitzubringen und dort auszuleeren. Außerdem sorgen mobile Gärten dafür, dass das ausgeatmete CO2 wieder in Sauerstoff umgewandelt wird. Die erste wissenschaftliche Auseinandersetzung mit dem Thema startete der Astronom Carl Sagan 1961 mit seinem Aufsatz „The Planet Venus“. Darin argumentierte er, dass die hohen Oberflächentemperaturen der Venus und der hohe Kohlenstoffdioxidgehalt ihrer Atmosphäre durch Einbringen von Cyanobakterien verändert werden könnten. Die Bakterien würden sich in der Wolkenschicht des Planeten unter Abbau von Kohlenstoffdioxid vermehren. Dadurch entsteht Sauerstoff, der Treibhauseffekt verringert sich, die Temperaturen fallen. Beim Absinken der Organismen werden sie in den noch heißen Luftschichten „geröstet“ und setzen Wasserdampf frei, woraufhin Regen einsetzt. Der Vorschlag stellte sich aus mehreren Gründen als unrealistisch heraus und je mehr Details über die wahre Beschaffenheit der Venus bekannt wurden (z.B. Temperaturmittel von 465 Grad Celsius und Luftdruck von 95 bar) desto geringer wurde die theoretische Wahrscheinlichkeit für ein erfolgreiches Terraforming. In unserem Sonnensystem gilt -wenn überhaupt- am ehesten der Mars als Kandidat für ein Terraforming-Projekt.

In diesem Sinne,

Khaaaaaan!

Kommt gut ins neue Jahr. 🙂

(ba)

Quellen Dyson-Sphäre:

Interview mit Freeman Dyson

Scholarpedia-Artikel „Dyson Sphere“

Freeman Dyson: „Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation“ (1960)

Quellen Terraforming:

James B. Alexander: The Lunarian professor and his remarkable revelations concerning the Earth, the moon, and Mars : together with an account of the cruise of the Sally Ann (1909)

Deutsche Raumfahrt Gesellschaft: Terraforming – Die Venus

Deutsche Raumfahrt Gesellschaft: Terraforming – Der Mars

Peter Allon Schmidt, Jr.: „Terraforming: An Investigation of the Boundaries Between Science and Hard Science Fiction“ (Dissertation, 2010)

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