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Patentansrüche 1. Lichtrerlexionsfläche zur künstlichen Beleuchtung
von geographischen Bereichen auf der jeweiligen Nachtseite der Erde , d a d u r
c h g e k e n n z e i c h n e t daß im Weltraum in definierter gleichbleibender
Lage zur Sonne und zur Erde eine Lichtrerlexionsfläche angeordnet und so ausgerüstet
ist, daß sie Sonnenlicht zur Wachtseite der Erde umlenkt.
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2. Lichtreflexionsfl.äche nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n
n z e i c h n e t , daß die Oberfläche der Lichtreflexionsrläche aus einem spiegelnden
Material besteht und aus mehreren veränderbaren Teilen zusammengesetzt ist.
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3. Lichtreflexionsfläche nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n
n z e i c h n e t, daß dem Antrieb zwei Hohlspiegel (1,2) vorgeschaltet sind, wodurch
der Brenn -punkt (6) von Hohlspiegel (2) reflektiert, hinter Hohlspiegel (1) erzeugt
wird.
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4. Lichtreflexionsfläche nach Anspruch 3, daß sie mit Solarzellenfläcben
versehen ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß somit die Funktion
der piegelformationen, wie des Antriebs mitermöglicht wird.
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Beschreibung Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf eine Lichtreflexionsfläche.
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Gegenstand der Erfindung ist das Energieproblem.
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Die Sonnenenergie: die Primärenergie überhaupt, durch die die Vielfalt
des Lebens auf unserer Erde erst möglich ist, die ständig im interplanetaren Raum
und um unsere Erde vorhanden ist, geht seit undenkbaren Zeiten - auf der Nachtseite
- ungenutzt an uns vorbei und verloren und bringt uns hiermit t' weil ja der gesamte
Lebensablauf des vorangegangenen Tages bis in die Nacht hinein reicht " erst die
hinlänglich bekannten Energieprobleme.
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In der feuchtkalten Jahreszeit wird es bekanntlich in Höhe des wo/50
usw. Breitengrades der nördlichen Hemisphäre schon rrüh dunkel und alle möglichen
Lichtquellen werden herangezogen und benutzt, um für den weiteren Ablauf des Tages
die Dunkelheit zu erhellen. Diese Lichtquellen sind fast ausschließlich künstlicher
Natur und engen mehr oder weniger unseren Gesichtskreis und somit unsere Handlungsfreiheit
z.B. im gesamten Verkehrsaufkornmen - drastisch ein.
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Das heii3t: Wenn es dunkel wird sind wir es von jeher gewohnt " soweit
es der heutige Stand der Technik zuläßt " daß wir uns, mit Hilfe der künstlichen
Lichtquellen, den veränderten Lichtverhältnissen - im gesamten Geschehen - anpassen
müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Energie nicht weitere tausende
von Jahren ungenutzt zu lassen, sondern eine Möglichkeit zu finden, diese Energie
in der Nacht auf die Erde zu bringen.
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Erfindungsgemä3 wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mit Hilfe der
heute gegebenen Technik im interplanetaren Raum in ca 60 000 kni Entfernung von
der Erde eine Lichtreflexionsfläche " im bekanntlich schwerelosen Bereich " mit
einem Durchmesser von ca' 200 km auf einen geostationären Standort gebracht wird,
die das Sonnenlicht im optimalen Winkel aufnimmt und zur Nachtseite der Erde umlenkt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß besteht diese Lichtreflexionsrläche in ihren einzelnen
spiegelnden Teilen aus einer Metallfolie die mit einer Silberschichtaufdampfung
versehen und so poliert ist damit die Eigenschaft eines Spiegels erzeugt wird. Somit
von dieser spiegelnden Fläche eine konstante optimale Reflexion des Sonnenlichtes
gewährleistet ist.
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Diese spiegelnde Metallfolie ist auf einer Gitterstruktur angebracht.
Diese Gitterstruktur setzt sich in ihren einzelnen Teilen 2 m und 1 m lang durch
Steckverbindungen zusammen die wiederum von einem Leichtmetallrahmen zusammengehalten
wird.
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Die einzelnen Leichtmetallrahmen haben eine Seitenlänge von 20 m eine
obere Breite von 10 m und eine untere Breite, da sie konisch zulaufen, nach Erfordernis.
Diese Leichtmetallrahmen mit den Spiegelformationen sind parallel zueinander im
Kreis angeordnet. In der Mitte der Lichtreflexionsfläche sind die einzelnen Leichtmetallrahmen
mit den Spiegeln in Dreiecksform gehalten.
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Die einzelnen Leichtmetallrahmen mit den Spiegelformationen werden
in ihrer Mitte, thermisch abgesichert - hydraulisch gelagert. Ein Kugelgelenk sorgt
dafür, daß sie in jede erforderlichen Lage, horizontal schräg und in ihrer Höhe
verstellt werden können, um so - in ihrer Planstellung - dem optimalen Einfallswinkel
des Sonnenlichts gerecht zu werden.
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Teleskopartige ein - und ausziehbare Kolbenverbindungen unter den
einzelnen Spiegelformationen haben die Aufgabe, und die Lichtrefixionsfläche in
ihrem mittleren Bereich durch Einwölbung nach innen gezogen und in einem Durchmesser
von do km nach außen (oben) geschoben werden kann, sodaß dadurch ein Hohlspiegel
in der Größe von 80 km Durchmesser entsteht, um eine Konvergenz der Sonnenstrahlen
auf der Erde erkennen und nutzen zu können, um so z.B. einer drohenden Eiszeit auf
unserer Erde begegnen zu können.
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Rund um die Lichtreflexionsfläche sind in mehreren Abständen nebeneinancter
- zusammenhängend 4 m lang, 2 m breit, Solarzellenmodule angebracht, die auf vier
kohärenten Flächen ungefähr 400 000 qm Solarzellenfläche ergeben. Das entslJricht
einer Leistung von 400 000 Watt, wenn nach bekannter Methode er Abgreifer an einem
Positiv-Negativpol ein Strompotenzial von 100 Watt pro qm erzeugt wird. Dieser so
erzeugte Strom wird teilweise direkt zur Steuerung der einzelnen Spiegelformationen
und deren Aufgaben herangezogen, teilweise in Ionenbatterien eingespeist.
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Um diese Lichtreflexionsfläche exakt auf ihrem geostationären Standort
über den 40/50 Breitengrad nördlicher Breite zu halten sind mehrere Rückstoßaggregate
mit lonenantrieb an der Außenseite nach allen Seiten richtbar angebracht, die mit
Hilfe von Radarhöhenmessern (die hinlänglich bekannt sind) eine konstante Enfernung
einhalten,damit die Lichtreflexionsfläche nicht von der Gravitationskraft der Erde
angezogen wird, oder ei der Revolution der Erde um die Sonne im interstellaren Raum
verschwindet.
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Der Ionenantrieb bietet sich hierfür an, da durch vorgeschaltete Hohlspiegel
in ihrem Brennpunkt, für jedes einzelne 10-nentriebwerk die notwendige hohe Wärmezufuhr
erzeugt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist jedem einzelnen ionentriebwerk an seiner Frontseite,
ein schwem- und drehbarer Hohlspiegel 1 vorgeschaltet. Dieser Hohlspiegel 1 der
zur Sonne berichtet steht bst einen Durchmesser von 2 m und weist in seiner Mitte
eine Öffnung 5 von 18 cm breit und 40 cm lang auf, an cier sich uninittelbar die
Ionisationskammer 7 anscblief3t. Diesem Hohlsljiegel 1 steht ein Kohlspiegel 2 mit
einem Durchmesser von 60 cm gegenüber. Dieser Hohlspiegel 2 ist in einem Abstand,
je nach Krümmung der Spiegel " damit der Brennpunkt im Hohlspiegel 2 nur zu 7/d
erreicht " auf die Mitte des hohlspiegel 1 fixiert.
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Die Sonnenstrahlen 3 werden vom Hohlspiegel 1 aufgefangen und zu Hohlspiegel
2 reflegtiert wobei eine Konvergenz 4 entsteht.
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Diese Konvergenz 4 führt zwangsläufig zu einem Brennpunkt.
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Durchdem daß Hohlspiegel 2 mit seiner 7/8 Entfernung zum Brennpunkt
die Konvergenz 4 unterbricht, werden die konvergierten Sonnenstrahlen 3 durch die
Öffnung 3 im Hohlspiegel 1 zu dem eigentlichen Brennpunkt 6 gebracht. Dieser eigentliche
Brennpunkt 6 befindet sich in der Kathode für den Keeper in der Ionisationskammer
7 um die notwendige Energie - zum verdampfen des Quecksilbers oder Cäsium das hierzu
benötigt wird - zu erzeugen.
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Sin Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
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Jedem zweiten Ionentriebwerk das entgegengesetzt angebracht ist, ist
nur ein schwenk- und drehbarer Hohlspiegel zur Sonne gerichtet vorgeschaltet, da
so der Brennpunkt direkt erzeugt werden kann.
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jedes einzelne Ionentriebwerk ist zusätzlich so auszurüsten, daß bei
Bedarf, der Strom zur Energieerzeugung direkt von den Molarzellenmodulen und/oder
von den Ionenbatterien abgenommen werden kann.
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Der boutige Stand der Technik im Ionenantrieb ist zwar noch nicht
optimal aber die Schubkraft bei einer Ausströmungsgeschwindigkeit aus einem Ionentriebwerk
heutiger Bauart von 30 km/s = Schubkraft 10 mN lnultibliziert mit der Anzahl der
Ionentriebwerke, dürfte ausreichen da keine allzugroße Schubkraft im Weltraum ohne
Luftwiderstand notwendig ist. Im übrigen wird. der Dau dieser Lichtreflexionsfläche
Jahre in Anspruch nehmen sodaß dann, die bis dahin verbesserte Technik diese Aufgabe
voll und ganz übernehmen kann.
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Damit die Lichtreflexionsfläche aufgabengemäß das Sonnenlicht bei
Nacht im optimalen Winkel auf die Nachtseite der Erde strahlt, sind zwei Computer
thermisch abgesichert im Innern untergebraucht, die unabhägig voneinander geschaltet
den Winkel der einzelnen Spiegelformationen mit Hilfe von Sensoren so berechnen,
daß eine optimale Stellung zur Rotation der Erde gegeben ist. Die zwei v-oneinander
unabhängig geschalteten Cornputer sind insofern erforderlich, sodaß bei einem Ausfall
eines Computers durch Meteoriteneinschlag oder sonstiger Ursachen eine Steuerung
möglich ist und alle Aufgaben erfüllt werden können. Ein aritter Computer gespeichert
mit sämtlichen erforderlichen Daten steht auf der Erde bereit, um daß zu jedem Zeitpunkt
per Funk übergeordnet manuell eingegriffen werden kann.
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Diese Lichterflexionsfläche ist in Höhe des 40/50 Breitengrades nordlicner
breite (da der größte Teil der hochindustrieaalsierten Stasten hier zu finden ist)
so auf ihrem geostationären Standort zu plazieren, daß sie vom betrachter aus gesehen"
unter Berücksichtigung der Erdrotation" jeden Tag kontinuierlich um 12 Uhr mittags
Ortszeit im Osten aufgebt und so 12 Stunden bis zu ihrem Untergang im Westen um
24 Ortszeit ihre Aufgabe erfüllt. Die beleuchtung der Erde wird dann ab dem Untergang
der Sonne, vom 20 Breitengrad nördlichster breite bis zum 70 Breitengrad nördlichster
Breite f'ür die jeweilige Erdumdrehung voll und ganz von der Lichtreflexionsfläche
übernommen. So kann ein Gebiet von ca fünftausend km Durchmesser, auf aer Nachtseite
rund um die Erde mit reflektierteni Sonnenlicht erhellt werden.
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Es wäre zu prüfen, wo die optimale nöhe zum Winkel der Sonne im Nachtschatten
der Erde zu suchen ist ' was durch den Ionenantrieb zur Standortveränderung gewährleistet
ist " dementprechend könnte sich die Aufganszeit, vom Betrachter aus gesehen, um
ein oder zwei Stunden verschieben.Durch eine frogrammänderung der Koordinaten und
kippen der Lichtreflexionsfläche um 24 Uhr in Westrichtung, ist so, eine Nachtruhe
gewhrleistet, wenn nicht von staatlicher Seite eine längere Nutzung erwannt wird.
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@@@ nähern uns dem Ende dieses Jahrtausends und der Trend geht zugunftsweisend
in den Weltraum. Noch in diesem Jahrzehnt, wollen die Vereinigten Staaten von Amerika
eine bemannte Raumstation bauen. Dieser Raumstation könnte eine zusätzliche Aufgabe
zugeführt werden, da von ihr aus auf relativ kürzerem Weg die Lichtreflexionsfläche
erreicht werden kann. So könnte eine, wenn auch seltene Kontrolle und Versorgung
durchgeführt werden, was so den Nutzen beider Projekte hervorheben würde.
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Der objektive Nutzen für die bevölkerung der Erde ist hier nur unzulänglich
zu beschreiben, doch einige Vorteile sollten hier genannt werden.
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5oder Tag: hat kontinuierlich die gleiche Länge, dadurch findet der
gesamte Tagesablauf übergangslos im natürlichen Licht seinen Formlauf bis 24 Uhr
- oder länger, je nach staatlicher Reglementierung, das wird die Praxis zeigen.
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Bei unseren Nahrungs - und Nutzpflanzen, kann ein schnellerer Reifeprozess
zwei Ernten in unseren Breiten hervorbringen.
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Sämtliche Arbeiten, wie Produktionen Verrichtungen und Dienstleistungen
können im natürlichen Licht ausgeführt werden.
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Der Straf3enindividualverkehr wird bis 24 Uhr - oder länger -in hellen
natürlichen Licht erfolgen, das gleiche gilt für anderes Verkehrs aufkommen.
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Kebel, der sich häufig am Abend bildet und für viel Negatives verantwortlich
ist, wird nicht so dicht, oder entsteht erst gar nicht.
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Die Freizeit kann unter aieser Bedingung objektiv genutzt werden.
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Die Solarenergienutzung wäre soweit der Himmel wolkenlos ist auf der
Erde verbessert.