Idee und Inhalt meines Buches

"Jede entsprechend weit fortgeschrittene Technologie ist von Magie nicht zu unterscheiden" (Zitat von Arthur C. Clarke)


Diese Idee hat mich nicht mehr losgelassen bis ich schließlich damit begonnen habe ein Buch darüber zu schreiben. Es geht um virtuelle Welten, die so perfekt simuliert sind, dass sie von der realen Welt nicht mehr zu unterscheiden sind. Da in der virtuellen Welt alles möglich ist, gibt es in meinem Buch sowohl Zukunftstechnologie, wie sie in Science Fiction Romanen zu finden ist, als auch typische Fantasy Elemente wie Magie, Fabelwesen und Fantasiewelten.

In meinem Blog werde ich nicht nur über den Fortschritt meines Buches berichten, sondern auch allgemein zu SciFi und Fantasy Themen.

Gerne lasse ich mich hierbei von euch inspirieren.

Wer mag, kann mich gerne direkt kontaktieren: roy.ofinnigan@t-online.de

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Montag, 21. Oktober 2013

Panoptikum - Wer die Daten hat, hat die Macht




Es brennt mir schon seit längerem auf der Seele. Ich muss jetzt einfach mal darüber etwas posten. Durch die Veröffentlichungen von Edward Snowden hat sich kurz mal das öffentliche Interesse den Themen „Privatsphäre“, „Überwachung“ und „Datenschutz“ zugewandt. Mittlerweile ist die Aufmerksamkeit aber wieder deutlich zurückgegangen. Natürlich wird hier und da noch darüber diskutiert und berichtet aber die Energie, die man diesem Thema widmet, wird der Bedeutung bei weitem nicht gerecht.
Ich habe ja schon in einem früheren Post darüber berichtet, warum ich der Meinung bin, dass wir auf dem besten Weg sind von Computern beherrscht zu werden. Die Enthüllungen von Edward Snowden sind ein weiterer Hinweis, wie weit die Entwicklung bereits in diese Richtung fortgeschritten ist.
Mittlerweile werden wir fast lückenlos überwacht. Sobald wir aus dem Haus gehen, müssen wir damit rechnen von einer Überwachungskamera beobachtet zu werden. Das Gleiche gilt für alle Aktivitäten für die wir einen Computer benutzen (müssen). Dabei spielt es keine Rolle wo wir sind. Egal ob zu Hause, in der Arbeit oder Unterwegs. Das Internet kennt keine Unverletzlichkeit der Wohnung, wie sie uns der Artikel 13 des Grundgesetzes in der realen Welt garantiert. Wie sollte es auch. Das Internet kennt das Konzept „Wohnung“ nicht. Das haben die Erfinder schlichtweg nicht vorgesehen.
Die Mehrheit von uns nimmt es mehr oder weniger selbstverständlich hin, dass uns keiner darüber informiert wer uns beobachtet, was er mit den Daten macht, ob und wann sie wieder gelöscht werden und ob unsere verfassungsgemäßen Grundrechte eingehalten wurden.
Diese Situation ist nicht zu vergleichen mit der einer Siedlungs- oder Dorfgemeinschaft, wie es früher war und heute oft noch ist. Auch da wird man gesehen und beobachtet. Der entscheidende Unterschied ist, es beruht auf Gegenseitigkeit. Wer mich sieht, den kann ich auch sehen. Der Nachbar, der immer aus dem Fenster schaut und die Straße beobachtet, ist wenigstens so mutig dies offen zu tun. So wie er alles sieht, was auf der Straße passiert, kann auch ihn jeder sehen. Man kann ihn genauso beobachten, und sich seine Gedanken über ihn machen, es weitererzählen oder für sich behalten, wie er auch.
Und wer sich hinter einem Baum oder Busch versteckt, um andere zu beobachten, riskiert entdeckt zu werden. Mit allen Konsequenzen. Im Internet gilt das nicht. Dort kann man den anderen beobachten, ohne befürchten zu müssen selbst entdeckt zu werden. Der Staat, die Geheimdienste und die Wirtschaft nützen das ungeniert aus.
Das Problem dabei ist, dass sich das Verhalten ändert, wenn man sich beobachtet fühlt. Wer hat nicht schon mal erlebt, wie sich sein Verkehrsverhalten ändert, wenn plötzlich die Polizei hinter einem auftaucht. Und wer traut sich auf der Landstraße die Polizei zu überholen obwohl sie langsamer fährt als erlaubt?
Ein berühmtes Beispiel dafür ist das Panoptikum. Ich meine damit das Panopticon von Jeremy Bentham. Es ist ein Gefängnisbau-Prinzip. Und es geht um die effiziente Beaufsichtigung der Insassen. Solche Gefängnisse sind tatsächlich gebaut worden. Hier ist ein Bild, wie sowas aussieht:

I, Friman [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC-BY-SA-2.5-2.0-1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5-2.0-1.0)], via Wikimedia Commons




Wesentlicher Bestandteil ist der Wachturm in der Mitte. Stellen sie sich vor, da sitzt ein Wächter drin, mit einem Teleskop. Die Gefangen können in den Wachraum nicht hineinschauen. Der Wächter aber kann mit dem Teleskop in jede Zelle schauen. Er sieht alles. Jedes Detail in jeder Zelle. Zu jeder Zeit. Nichts bleibt ihm verborgen.

Freitag, 4. Oktober 2013

Antriebe für Raumschiffe

© Jankaliciak | Dreamstime.com




Eine wichtige Frage für Science Fiction Autoren - und natürlich der Fans - ist die Frage wie wird das Raumschiff angetrieben, mit dem die Prota- und Antagonisten durch's Weltall reisen?
Mit diesem Post möchte ich mich auf den Antriebsfall „Unterlichtgeschwindigkeit“ konzentrieren (Die „Überlichtantriebe“ habe ich ja schon in einem anderen Blog vorgestellt).
Damit die Story plausibel ist, sollte man sich zuerst einmal überlegen für welches Szenario der Antrieb gebraucht wird. Denn die Anforderungen für den Antrieb im Weltall sind grundverschieden zu denen, ein Raumfahrzeug in eine Umlaufbahn zu transportieren.

Antriebe für den Start von der Erde
Für den Start von der Erde aus muss das Schwerefeld der Erde überwunden werden. Jeder kennt das Problem. Ein Ball den man hochwirft, fällt nach kurzer Zeit wieder runter. Damit er oben bleibt, muss man ihn auf mindestens 11,2 Km/s beschleunigen. Das Gleiche gilt natürlich auch für Raumschiffe. Dafür braucht man allerdings viel Energie in kurzer Zeit.

1. Raketen
Heutzutage macht man das üblicherweise mit Raketen. Man kann dafür Feste oder Flüssige Treibstoffe nehmen. Auf jeden Fall braucht man eine heftige chemische Reaktion, um den nötigen Schub zu erzeugen. Da es im Weltall keinen Sauerstoff gibt, muss man den auch mitnehmen. Das sorgt für zusätzliches Gewicht, was wiederum mehr Treibstoff erfordert.

2. Aufzug
Deshalb denkt man schon seit längerem über einen Aufzug nach. Dabei wird ein Seil von einer Orbitalstation bis auf den Erdboden heruntergelassen. Dann kann man einen selbstfahrenden Aufzug bauen, das an dem Seil hochfährt und die Nutzlast ins Weltall transportiert.
Damit das klappt muss die Oribtalstation immer über dem gleichen Punkt auf der Erde schweben. Das heißt, die Umlaufzeit der Erde und der Station müssen gleich lang sein. Die die Umlaufzeit der Erde beträgt immer 1 Tag und kann nicht so leicht geändert werden. Die Chinesen haben kürzlich sehr viel Geld in die Hand genommen und eingegriffen. Durch das Fluten des Dreischluchtenstaudamms hat sich die Deshalb muss man eine besondere Umlaufbahn entsprechend auswählen. Diese heiß „Geostationäre Umlaufbahn“ und befindet sich in 36 000Km Höhe. Leider gibt es noch kein Material, das fest genug dafür wäre. Selbst ein Seil aus Kohlefasern würde vom eigenen Gewicht zerrissen werden.
Mit Kohlenstoff Nanoröhren könne es klappen, denn die sind ca. 600 mal stärker als Kevlar. Aber bis jetzt ist es noch keinem gelungen ein längeres Seil daraus zu machen. Lohnen würde es sich allemal. Die Kosten um 1Kg Nutzlast mit einem Aufzug ins All zu transportieren würden auf einen Bruchteil dessen sinken, was es mit einer Rakete kostet.
3. Lichtflugkörper


© Tom Moore und NASA


Eine andere Alternative für den Transport von der Erde in den Weltraum wäre ein Lichtflugkörper. Heutige Konzepte basieren auf der Annahme, dass Raumfahrzeuge ihre Energiequelle dabei haben. Dabei wäre es viel billiger, wenn der schwere Treibstoff und die Triebwerksteile am Boden bleiben könnten. Das hört sich gut an, trotzdem wird ohne Energie nichts ins All fliegen. Deshalb wird die Energie per Laser oder Mikrowellenstrahlung übertragen.
Das Prinzip ist relativ einfach. Ein Laser strahlt vom Boden aus auf eine Scheibe. Unter der Scheibe erhitzt sich die Luft, dehnt sich aus und drückt sie nach oben. Wenn man die Scheibe entsprechend konstruiert, zentriert sie sich von selbst auf den Laserstrahl. Das heißt man spart sich sogar die Kosten und das Gewicht für die Steuerung.
Mit einem 1-Megawatt Laser könnte man einen 1Kg schweren Mikrosatelliten in eine niedrige Umlaufbahn transportieren – zu Stromkosten von einigen hundert Euro.
Das Ganze funktioniert natürlich nur in der Atmosphäre. Bei Erreichen einer Höhe von ca. 30Km muss man dann auf einen anderen Antrieb (zum Beispiel chemisch) umschalten.

Solche Lichtflugkörper kann man auch so konstruieren, dass sie sich auf ihre Energiequelle zubewegen. Dann kann man ein im Weltall stationiertes Sonnenkraftwerk benutzen. Es strahlt einen fokussierten Mikrowellenstrahl zu einem startenden Lichtraumschiff auf der Erde. Der Lichtflugkörper (z. B. eine Scheibe) erzeugt mittels der Mikrowellenergie vor sich einen Luftkegel, der den entgegenkommenden Luftstrom ablenkt. Elektroden am Außenrand der Scheibe ionisieren die Luft und erzeugen so den Schub. Dieser Antrieb wird „Magnetohyrodynamischer Schub" genannt.

Antriebe für den Flug im Weltall
Wenn das Raumschiff jedoch erst einmal im Weltall angekommen ist bzw. in der Umlaufbahn aus Einzelteilen zusammengebaut wurde, muss man nur noch die träge Masse beschleunigen. Dafür benötigt man sehr viel weniger Energie, die dafür aber über einen langen Zeitraum.
Bei einer Reise in unserem Sonnensystem wird man aus wirtschaftlichen Erwägungen so viel wie möglich das Schwerefeld von anderen Planeten zum Beschleunigen ausnützen. Das Manöver wird „swing by“ genannt. Erst lässt man sich von einem Planeten anziehen, fliegt daran vorbei und wird dann von ihm weggeschleudert. Diese Technik wurde unter anderem von den Voyager Sonden angewandt. Voyager 1 hat vor kurzem unser Sonnensystem verlassen. Die Sonde wurde 1977 gestartet. Mittlerweile hat sie ca. 18,74 Milliarden Kilometer zurückgelegt. Für diese Strecke braucht das Licht ca. 17 Stunden und 22 Minuten
Man kann natürlich auch direkt ans Ziel fliegen. Das geht schneller, braucht aber auch mehr Energie bzw. Treibstoff.
Bei interstellaren Reisen wird man sinnvoller Weise das Raumschiff die Hälfte der Zeit beschleunigen und die andere Hälfte abbremsen. Wenn man die Beschleunigung auf 1G stellt, hat man damit auch gleich noch das Problem der Schwerelosigkeit gelöst. Die Astronauten leben dann für die gesamte Reisezeit in der von der Erde her gewohnten Schwerkraft.
Folgende Antriebskonzepte möchte ich hier vorstellen:

1. Ionentriebwerk
Die Bilder zeigen das Ionentriebwerk der Raumsonde "Deep Space 1"

By NASA (Great Images in NASA Description) [Public domain], via Wikimedia Commons

Deep Space 1 ion engine



Ionentriebwerke werden heute schon eingesetzt. Zum Beispiel die Raumsonde Deep Space 1, die 1998 startete und 1999 den Asteroiden Braille und 2001 den Kometen 19P/Borelli passierte. Als Treibstoff wurden Xenon Atome verwendet. Durch erhitzen werden die Atome ionisiert. Dann beschleunigen starke elektrische Felder die ionisierten Atome auf hohe Geschwindigkeit. Die rückwärts ausgestoßenen Ionen verleihen dem Flugkörper Schub.
Bei Deep Space 1 liefern Solarzellen die Energie zum ionisieren der Atome, doch theoretisch käme jede beliebige Form der Stromerzeugung in Frage. Ionentriebwerke können pro Kilogramm Treibstoff fast zehnmal so viel Schub erzeugen wie chemische Raketen; deshalb erzielt ein Ionenantrieb trotz seiner geringen Schubkraft mit der Zeit extrem hohe Geschwindigkeiten

2. Fusionsantrieb

Ein Fusionsantrieb ist zwar noch Zukunftsmusik, könnte aber durchaus innerhalb der kommenden Jahrzehnte gebaut werden. Den Reiz dieser exotischen Antriebsarten macht die unglaubliche Energie aus, die eine gegebene Brennstoffmenge – in diesem Fall ist es Wasserstoff - freizusetzen vermag. Ein Fusionsantrieb könnte theoretisch rund 100 Billionen Joule pro Kilogramm Brennstoff erzeugen – eine Energiedichte, die mehr als 10 Millionen Mal größer ist als die heutiger chemischer Raketen.
Bis es soweit ist müssen aber noch enorme technische Problem gelöst werden. Selbst auf der Erde ist es noch nicht gelungen einen Fusionsreaktor zu bauen, der mehr Energie liefert, als man reinstecken musste, um das Verschmelzen der Wasserstoffkerne zu zünden. Um ihn als Antrieb zu nutzen muss man noch einen Weg finden, die bei der Reaktion entstehenden energiereichen Teilchen so zu führen, dass brauchbarer Schub erzeugt wird.


3. Antimaterieantrieb
von CK-12 Foundation (File:High School Chemistry.pdf, page 61) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons


Eigentlich sollte ich über diesen Antrieb nicht mehr viel sagen müssen. Ich glaube jeder kennt ihn als DEN Antrieb, der der Besatzung der Enterprise erlaubt in die unendlichen Tiefen des Weltalls vorzustoßen und mutig dahin zu gehen wo noch nie ein Mensch war.
Falls doch nicht, hier ein paar Infos: Der Antimaterieantrieb basiert auf der gegenseitigen Vernichtung von Materie und Antimaterie. Die Materie-Antimaterie-Vernichtung ist zwar noch schwieriger zu nutzen als die Kernfusion, könnte dafür aber pro Kilogramm Brennstoff schwindelerregende 20 Billiarden Joule erzeugen. Das ist genug, um den gesamten Energiebedarf der Erde etwa 26 Minuten lang zu decken. Anmerkung: Das hört sich eigentlich nach gar nicht so dramatisch an. Umgekehrt heißt das ja, dass wir Menschen innerhalb einer halben Stunde ein Kilogramm Antimaterie erzeugen könnten, wenn wir wollten.
Egal, ein darauf beruhender Raumantrieb könnte zum Beispiel die Paarvernichtung von Protonen und Antiprotonen nutzen. Dabei entstehen unter anderem Pionen, die fast Lichtgeschwindigkeit haben; einige dieser kurzlebigen und energiereichen Partikel lassen sich vielleicht durch magnetische Felder bündeln und zur Schuberzeugung verwenden.

 





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Virtual Space Composition

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© Agsandrew | Dreamstime.com