Längere Lebensdauer der Menschheit

Clauss schrieb:

Für mich erscheint (ohne eure Formeln in Detail nachvollzogen zu haben) die Fläche für die vollständige Abschirmung der Sonnenstrahlen auf die Erde einfach zu sein:

Hierbei sei: r der jeweilige Radius, d der Abstand zwischen den Objekten, d_e_s = d_x_e + d_x_s
Auf "Höhe der Erde" (d_x_e=0): r_absch = r_erde
Auf "Höhe der Sonne" (d_x_s=0): r_absch = r_sonne
Dazwischen (Punkt x) : r_absch = [ (r_erde * d_x_s) + (r_sonne * d_x_e) ] / d_e_s     

Aus d_e_L1 = 0,01 * d_e_s folgt dann für den Punkt L1:  r_absch = 0,99 * r_erde + 0,01 * r_sonne

Die Logik hinter r·ΔD ist mir zwar nicht klar, aber die Formel ist exakt dasselbe wie 
ae+(Ro-ae)·L₁/AE
ae = r_erde
Ro = r_sonne
L₁ = d_e_x
AE = d_e_s

Ich habe ein gleichschenkliges Trapez angenommen: "Nordpol" der Sonne - "Südpol" der Sonne - "Südpol der Erde" - "Nordpol" der Erde.

"Nordpol" und "Südpol" sind in Anführungszeichen geschrieben, da es vermutlich nicht der reale Nord- und Südpol ist.

Clauss schrieb:

Ich habe ein gleichschenkliges Trapez angenommen

Ja schon, aber wie kommst Du denn auf (r_erde * d_x_s) bzw auf (r_sonne * d_x_e) und dann auch noch die Addition.

Rainer Raisch schrieb:

Clauss schrieb:

Ich habe ein gleichschenkliges Trapez angenommen

Ja schon, aber wie kommst Du denn auf (r_erde * d_x_s) bzw auf (r_sonne * d_x_e) und dann auch noch die Addition.

Wenn ich ein Trapez zugrunde lege, dann habe ich ja eine Gerade (Strecke) und somit einen linearen Zusammenhang.

Dann habe ich mir die beiden Randseiten angesehen. Auf Höhe der Erde ist die Abschirmfläche ja der Erdradius (als Kreis) und hier ist der Abstand X-Sonne gleich dem Abstand Erde-Sonne. Bei der Sonne gilt dies analog. 

Und wenn man die beiden Endpunkte ansieht und einen linearen Zusammenhang hat, dann ergibt sich die Formel.

Clauss schrieb:

dann ergibt sich die Formel.

Im Endeffekt schon, das habe ich ja auch, aber als Ansatz verstehe ich nicht, wie Du zB auf (r_erde * d_x_s) kommst.

Clauss schrieb:

Auf Höhe der Erde ist die Abschirmfläche ja der Erdradius (als Kreis) und hier ist der Abstand X-Sonne gleich dem Abstand Erde-Sonne.

Naja, aber das ist ja dann nicht das x=L₁, wie Du es definiert hast, sondern das x eines fiktiven Schirms. Du setzt ja dann auch  d_x_s=AE-L₁ und nicht  d_x_s=AE. Außerdem wäre das kein Grund, Radius mal Abstand zu rechnen.

Wenn Du damit die Division durch AE erklären willst, ok, doch das Mysterium ist ja der Faktor.
Soweit ich es verstehe, projizierst Du die Erde auf den L₁. (und ebenso die Sonne und addierst dann die beiden Projektionen)

Der erste Teil (r_erde * d_x_s)/AE ist somit der Schirm in L₁, der die Erde aus Sicht der Sonne punktuell abdeckt, und der zweite Teil (r_sonne * d_x_e)/AE der Schrim in L₁, der die Sonne aus Sicht der Erde punktuell abdeckt?

Ja, das kommt ungefähr hin, wenn ich den Mond statt L₁ einsetze (totale aber nur punktuelle Sonnenfinsternis)
r_Lun ≈ Ro·LD/AE

Nach welcher Logik die Summe dieser beiden Werte zur Größe der vollständigen Abschirmung der Sonne aus Sicht der Erde führt, verstehe ich nicht, auch wenn es ja ebenfalls das Ergebnis meiner eigenen Rechnung ist. Immerhin ist dies symmetrisch, denn dies ist dann auch die vollständige Abschirmung der Erde aus Sicht der Sonne.

Meine Idee ist folgende:
|                                                          
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r_sonne                                                                                         Punkt x                                                         r_erde

- Verbindung der "oberen" und "unteren" Endpunkte (Trapez)
- Am Punkt Sonne r_abschirm = r_sonne
- Am Punkt Erde r_abschirm = r_erde
- Punkt x ist irgendwo in der Mitte zwischen Erde und Sonne
- Am Punkt x dazwischen r_abschirm = alpha * r_sonne + (1-alpha) * r_erde , alpha = Faktor der den linearen Verlauf ergibt.

Wie könnte man alpha ermitteln?
- Am Punkt Sonne: alpha = 1, am Punkt Erde: alpha = 0.
- Dazwischen (Punkt x) ist alpha eine Funktion, die vom Abstand d_x_s abhängt. Die für mich einfachste Möglichkeit: alpha = d_x_s / d_e_s (linear, 0 am Punkt Sonne, 1 am Punkt Erde)
- Für (1-alpha) kann man auch schreiben d_x_e / d_e_s 

--> So kam ich auf die Formel.







 

Clauss schrieb:

- Am Punkt x dazwischen r_abschirm = alpha * r_sonne + (1-alpha) * r_erde , alpha = Faktor der den linearen Verlauf ergibt.

achja, das geht, wäre ich nicht direkt drauf gekommen, bzw eben nur als Ergebnis von
r_erde+(r_sonne-r_erde)alpha
und ich habe immer noch ein Problem, mir dies ohne meinen Zwischenschritt zu verbildlichen.

Rainer Raisch schrieb:

und ich habe immer noch ein Problem, mir dies ohne meinen Zwischenschritt zu verbildlichen.

Jetzt ist es mir klar geworden.
Wenn man vom oberen Rand der Erde eine Sonnenfinsternis beobachtet und gleichzeitig vom unteren Rand der Sonne eine "Erdfinsternis", dann bilden beide Teilschirme zusammen eine (gegenseitige) Totalabschrimung.

Rainer Raisch schrieb:

A = r²π = 546722165 km²

Das Gewicht von Karbonfolie beträgt ungefähr α = 150 g/m².
Die Jahresproduktion beträgt derzeit ca Im = 151000 Tonnen pro Jahr.

Somit würde der Schirm ca 550000 Jahresproduktionen erfordern
m = α·A
t = m/Im = 543101 â

Wann fängt es an, dass die Ausdehnung unserer Sonne für unseren Heimatplaneten krfitisch wird? Ein paar Milliönchen Jahre Zeit bleiben unseren Nachfahren noch, um sich auf dieses Ereignis vorzubereiten. Ok, man soll vorne keine Zeit verschwenden, die am Ende fehlen könnte. Das weiß man aus der Küchenschlacht.
Also, mal angenommen, oder "für Spaß", wie Harald Lesch zu formulieren pflegt, die Menscheit bzw. die Nachfolge dieser Gattung oder die Nach-nach-nach-nachfolge hat tatsächlich die Absicht, eine solche rekordverdächtige Plane zu häkeln. Dann wird die berechnete Tonnage nicht ausreichen. An den Rändern würde ich einen Sicherheitszuschlag von 20% geben und nochmal 20% zurücklegen, um durch vagabundierende Brocken, Asteroiden, außerirdische Feinde oder terristrische Saboteure verursachte Löcher im Schild flicken zu können. 
Also, ich denke, wenn wir uns über die aktuelle Bedrohungslage des Jahres 2025ff intensive Gedanken machen und nach Lösungee suchen, dann ist der Menschheit mehr geholfen.
     
       

Rainer Raisch schrieb:

Karbonfolie

Ich denke ja zwar eher an eine ferngesteuert dimmbare Folie. aber die muss wohl erst noch erfunden werden.

Davon abgesehen wird der Schirm unwirksam, wenn die Sonne größer wird als ihr Abstand zum L1.

KI:
Ihr Radius wird sich voraussichtlich auf mehr als das 200-fache des heutigen Wertes ausdehnen, bis zur heutigen Umlaufbahn der Erde (etwa 1 Astronomische Einheit)

AE/Ro = 215
(AE-Li)/Ro = 212.9

Mal abgesehen davon, wie lange der Schirm der Hitze dann standhält.

KI:
In der Endphase ihrer Entwicklung als Roter Riese wird die Sonne eine maximale Leuchtkraft von etwa 2300 bis 3000 Sonnenleuchtkräften L⊙ erreichen
 

Rainer Raisch schrieb:

Rainer Raisch schrieb:

Karbonfolie

Ich denke ja zwar eher an eine ferngesteuert dimmbare Folie. aber die muss wohl erst noch erfunden werden.

 

Wenn LCD für Dich auch ok wäre, die gibt es als dimmbare Folie schon seit geraumer Zeit. Damit kann man Fenster ausstatten und den Sonneneinfall in die gute Stube regulieren.     

Martin schrieb:

Wenn LCD für Dich auch ok wäre 

Naja ich bin auf Carbon gekommen wegen der Stabilität und mikroskopischen Dicke.

KI:
dimmbare LCD- oder Smart-Folien (oft als PDLC-Folien bezeichnet) beträgt typischerweise zwischen 1,4 und 3,0 kg/m²

Das, verzehnfacht ja das Gewicht/Masse.

KI:
Schaltbares Glas (VSG): Das Gewicht hängt stark von der Dicke der verwendeten Glasscheiben ab. Eine gängige Faustregel für Flachglas besagt, dass 1 mm Glasdicke etwa 2,5 kg/m² wiegt.

KI_Modus:
Die Idee, das Glassubstrat durch Carbon (Kohlefaser) zu ersetzen, ist theoretisch möglich, aber in der Praxis für die Massenproduktion von LCD-Panels sehr selten und nicht standardisiert. Hier sind die Gründe und Alternativen:  Warum Carbon (Kohlefaser) für LCDs schwierig ist: Kohlefaser ist extrem stabil und leicht, hat jedoch Nachteile, wenn es um die Anforderungen eines LCD-Substrats geht: 

1. Undurchsichtigkeit: Carbonfasern sind lichtundurchlässig. Ein LCD- oder OLED-Display benötigt ein transparentes Substrat (vorne und oft hinten), damit das Licht der Hintergrundbeleuchtung oder die Emissionen der OLEDs sichtbar werden können.
2. Oberflächengüte: Um die mikroskopisch kleinen Transistoren und Pixelstrukturen eines Displays aufzubringen, benötigt man eine extrem glatte, chemisch inerte und thermisch stabile Oberfläche, die Glas bieten kann. Diese Präzision ist mit Verbundwerkstoffen wie Kohlefaser nur schwer zu erreichen.
3. Kosten und Komplexität: Die Integration von Carbon in den Halbleiter-Fertigungsprozess wäre sehr aufwendig und teuer.

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Wenn die Pixelgröße und Auflösung für Ihre Anwendung irrelevant sind, dann ist Ihr Konzept einesCarbonfaser-Verbundelements mit integrierter schaltbarer PDLC-Füllung die absolut leichteste, theoretisch realisierbare Lösung.

Geschätztes Gewicht dieser hypothetischen Lösung Das Gewicht würde sich wie folgt zusammensetzen: 

• Carbonfaser-Struktur: ca. 0,15 kg/m² (für eine sehr dünne, aber steife Waben- oder Gitterstruktur)
• PDLC-Füllung & Elektroden: Geringes zusätzliches Gewicht, da es sich hauptsächlich um Flüssigkeit handelt und die ITO-Beschichtung nur minimal aufträgt.

Das Gesamtgewicht einer solchen Struktur könnte realistischerweise unter 0,5 kg/m² liegen und wäre damit führend in puncto Leichtbau für eine dimmbare Fläche. Dies ist eine hochinnovative Idee, die bestehende Materialien neu kombiniert, um eine spezifische Anforderung an extremes Leichtgewicht zu erfüllen.

Rainer Raisch schrieb:

Davon abgesehen wird der Schirm unwirksam, wenn die Sonne größer wird als ihr Abstand zum L1.


 

Wenn in etwa 5 Milliarden Jahren die Sonne zum Roten Riesen wird, dann kann die Menschheit die Erde auf der aktuellen Bahn durch nichts retten.

In der Zeit zwischen in 500 Millionen Jahren bis irgendwas unter 5 Milliarden Jahren könnte die Menschheit durch einen teilweisen Schirm die Erde bewohnbar halten. Und vielleicht 4 Milliarden Jahre zusätzliche Lebenszeit ist durchaus lohnenswert.