Gerard K. O'Neill

Gerard Kitchen O’Neill (6. Februar 1927 – 27. April 1992) war ein US-amerikanischer Physiker und Raumfahrtaktivist . Als Dozent an der Princeton University entwickelte er den Teilchenspeicherring für Hochenergiephysik-Experimente. ^{[ 1 ]} Später erfand er einen magnetischen Träger, den Massentreiber . ^{[ 2 ]} In den 1970er Jahren entwickelte er einen Plan zum Bau menschlicher Siedlungen im Weltraum, darunter einen als O’Neill-Zylinder bekannten Weltraumhabitat -Entwurf . Er gründete das Space Studies Institute , eine Organisation, die sich der Finanzierung von Forschung zur Weltraumproduktion und -kolonisation widmet .

O’Neill begann 1954 nach seiner Promotion an der Cornell University in Princeton mit der Forschung im Bereich der Hochenergie- Teilchenphysik . Zwei Jahre später veröffentlichte er seine Theorie für einen Teilchenspeicherring. Diese Erfindung ermöglichte Teilchenbeschleuniger mit deutlich höheren Energien als zuvor möglich. 1965 führte er an der Stanford University das erste Experiment zur Kollision zweier Teilchenstrahlen durch. ^{[ 3 ]}

Während seiner Lehrtätigkeit im Fach Physik in Princeton interessierte sich O’Neill für die Möglichkeit, dass Menschen im Weltraum überleben und leben könnten. Er erforschte und entwickelte in seinem ersten Aufsatz zu diesem Thema, „Die Kolonisierung des Weltraums“, eine futuristische Idee für die menschliche Besiedlung des Weltraums: den O’Neill-Zylinder. 1975 veranstaltete er in Princeton eine Konferenz zur Raumfahrtindustrie, an der viele spätere Raumfahrtaktivisten teilnahmen. 1976 baute O’Neill zusammen mit Professor Henry Kolm seinen ersten Prototyp eines Massenbeschleunigers . Er hielt Massenbeschleuniger für entscheidend, um die Bodenschätze des Mondes und von Asteroiden zu gewinnen . Sein preisgekröntes Buch „Die hohe Grenze: Menschliche Kolonien im Weltraum“ inspirierte eine ganze Generation von Weltraumbefürwortern. Er starb 1992 an Leukämie .

O’Neill wurde am 6. Februar 1927 in Brooklyn, New York , als Sohn des Anwalts Edward Gerard O’Neill und Dorothy Lewis O’Neill (geb. Kitchen) geboren. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} Er hatte keine Geschwister. Die Familie zog nach Speculator, New York, als sein Vater aus gesundheitlichen Gründen vorübergehend in den Ruhestand ging. ^{[ 6 ]} O’Neill besuchte die Newburgh Free Academy in Newburgh, New York . Während seiner Schulzeit war er Redakteur der Schülerzeitung und arbeitete als Nachrichtensprecher bei einem lokalen Radiosender. ^{[ 4 ]} Er schloss die High School 1944, mitten im Zweiten Weltkrieg , ab und trat an seinem 17. Geburtstag der US-Marine bei . ^{[ 4 ] [ 7 ]} Die Marine bildete ihn zum Radartechniker aus, was sein Interesse an den Naturwissenschaften weckte. ^{[ 4 ]}

Nach seiner ehrenvollen Entlassung aus dem Militärdienst im Jahr 1946 studierte O’Neill Physik und Mathematik am Swarthmore College . ^{[ 7 ] [ 8 ]} Schon als Kind hatte er mit seinen Eltern über die Möglichkeiten der bemannten Raumfahrt gesprochen, und im Studium beschäftigte er sich mit Begeisterung mit Raketengleichungen. Die Weltraumforschung sah er jedoch nicht als Option für eine Karriere in der Physik, sondern entschied sich stattdessen für die Hochenergiephysik. ^{[ 9 ]} 1950 schloss er sein Studium mit Auszeichnung (Phi Beta Kappa) ab. Anschließend absolvierte O’Neill mit einem Stipendium der Atomenergiekommission ein Promotionsstudium an der Cornell University und wurde 1954 in Physik promoviert . ^{[ 7 ]}

O'Neill heiratete im Juni 1950 Sylvia Turlington, ebenfalls eine Absolventin von Swarthmore. ^{[ 4 ] [ 10 ]} Sie hatten einen Sohn, Roger, und zwei Töchter, Janet und Eleanor, bevor ihre Ehe 1966 geschieden wurde. ^{[ 4 ] [ 6 ]}

Eine von O’Neills Lieblingsbeschäftigungen war das Fliegen. Er besaß Instrumentenflugberechtigungen sowohl für Motor- als auch für Segelflugzeuge und war Träger des FAI Diamond Badge, einer Auszeichnung im Segelflug. ^{[ 6 ] [ 11 ]} Bei seinem ersten Überland-Segelflug im April 1973 wurde er am Boden von Renate „Tasha“ Steffen unterstützt. Die 21 Jahre jüngere Tasha hatte er zuvor im YMCA International Club kennengelernt. Sie heirateten am Tag nach seinem Flug. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Sie hatten einen Sohn, Edward O’Neill. ^{[ 12 ]}

Nach seinem Abschluss an der Cornell University nahm O’Neill eine Stelle als Dozent an der Princeton University an . ^{[ 7 ]} Dort begann er seine Forschungen zur Hochenergie- Teilchenphysik . 1956, in seinem zweiten Lehrjahr, veröffentlichte er einen zweiseitigen Artikel, in dem er die Theorie aufstellte, dass die von einem Teilchenbeschleuniger erzeugten Teilchen für einige Sekunden in einem Speicherring gespeichert werden könnten . ^{[ 1 ]} Die gespeicherten Teilchen könnten dann so gelenkt werden, dass sie mit einem anderen Teilchenstrahl kollidieren . Dies würde die Energie der Teilchenkollision gegenüber der vorherigen Methode erhöhen, bei der der Strahl auf ein festes Ziel gerichtet wurde. ^{[ 3 ]} Seine Ideen fanden in der Physikergemeinschaft zunächst keine Akzeptanz. ^{[ 4 ]}

O’Neill wurde 1956 Assistenzprofessor an der Princeton University und 1959 zum außerordentlichen Professor befördert. ^{[ 4 ] [ 5 ]} 1957 besuchte er die Stanford University, um Wolfgang K. H. Panofsky zu treffen . ^{[ 13 ]} Daraus entstand eine Zusammenarbeit zwischen Princeton und Stanford zum Bau des Colliding Beam Experiment (CBX). ^{[ 14 ]} Mit einem Zuschuss des Office of Naval Research in Höhe von 800.000 US-Dollar begann 1958 der Bau der ersten Teilchenspeicherringe am Stanford High-Energy Physics Laboratory. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Er entwickelte ein Verfahren, um die Teilchen einzufangen und sie durch Abpumpen der Luft zur Erzeugung eines Vakuums lange genug zu speichern, um Experimente mit ihnen durchzuführen. ^{[ 17 ] [ 18 ]} CBX speicherte seinen ersten Teilchenstrahl am 28. März 1962. 1965 wurde O’Neill zum ordentlichen Professor für Physik ernannt. ^{[ 3 ]}

In Zusammenarbeit mit Burton Richter führte O’Neill 1965 das erste Experiment zur Kollisionsphysik von Teilchenstrahlen durch. Dabei wurden Elektronenstrahlen des Linearbeschleunigers Mark III am Stanford High-Energy Physics Laboratory (HEPL) in den beiden CBX-Speicherringen gesammelt und anschließend mit einer Energie von 600 MeV zur Kollision gebracht . Die Ergebnisse bewiesen, dass die Ladung eines Elektrons in einem Volumen von weniger als 100 Attometern Durchmesser enthalten ist. O’Neill ging davon aus, dass seine Vorrichtung nur eine Speicherdauer von wenigen Sekunden ermöglichte. Durch die Erzeugung eines noch stärkeren Vakuums konnten andere Forscher diese jedoch auf Stunden verlängern. ^{[ 3 ]} 1979 verfasste er zusammen mit dem Physiker David C. Cheng das Lehrbuch „Elementary Particle Physics: An Introduction“ für fortgeschrittene Studierende . ^{[ 5 ]} 1985 ging er in den Ruhestand, blieb aber bis zu seinem Tod als Professor Emeritus mit Princeton verbunden . ^{[ 3 ]}

O’Neill erkannte großes Potenzial im US-amerikanischen Raumfahrtprogramm, insbesondere in den Apollo-Missionen . Er bewarb sich beim Astronautenkorps, nachdem die NASA dieses 1966 für zivile Wissenschaftler geöffnet hatte. Später, auf die Frage, warum er an den Mondmissionen teilnehmen wollte, antwortete er: „Es wäre furchtbar kurzsichtig gewesen, jetzt zu leben und nicht daran teilzunehmen.“ ^{[ 6 ]} Er durchlief die strengen mentalen und physischen Eignungstests der NASA. Während dieser Zeit lernte er Brian O’Leary kennen , ebenfalls ein Wissenschaftler und Astronautenkandidat, der ein guter Freund wurde. ^{[ 19 ]} O’Leary wurde für die Astronautengruppe 6 ausgewählt, O’Neill jedoch nicht. ^{[ 20 ]}

O’Neill interessierte sich 1969 für die Idee der Weltraumkolonisierung, als er an der Princeton University Physik für Studienanfänger unterrichtete. ^{[ 3 ] [ 21 ]} Seine Studenten wurden aufgrund der Kontroverse um den Vietnamkrieg zunehmend skeptisch gegenüber dem Nutzen der Wissenschaft für die Menschheit . ^{[ 22 ] [ 23 ]} Um ihnen relevante Studieninhalte zu bieten, begann er, Beispiele aus dem Apollo-Programm als Anwendungen der elementaren Physik zu verwenden. ^{[ 3 ] [ 6 ]} In einem zusätzlichen Seminar, das er für einige seiner Studenten hielt, stellte O’Neill die Frage: „Ist die Oberfläche eines Planeten wirklich der richtige Ort für eine sich ausbreitende technologische Zivilisation?“ ^{[ 21 ]} Die Forschung seiner Studenten überzeugte ihn, dass die Antwort Nein lautete. ^{[ 21 ]}

O’Neill wurde von den Arbeiten seiner Studenten inspiriert. Er begann, die Details eines Programms zum Bau autarker Weltraumhabitate im freien Raum auszuarbeiten. ^{[ 3 ] [ 7 ]} Ein wichtiger Aspekt war die Schaffung einer erdähnlichen Umgebung für die Bewohner einer Weltraumkolonie. Seine Studenten hatten riesige, druckbeaufschlagte Strukturen entworfen, die durch Zentrifugalkraft beschleunigt wurden, um die Erdanziehungskraft zu simulieren . Da die Koloniebevölkerung auf der Innenfläche einer Kugel oder eines Zylinders lebte, ähnelten diese Strukturen „umgestülpten Planeten“. Er fand heraus, dass die Verwendung gegenläufig rotierender Zylinder die Notwendigkeit des Raketenantriebs überflüssig machen würde. ^{[ 21 ]} Diese Konfiguration ist seither als O’Neill-Zylinder bekannt .

Auf der Suche nach einem Publikationsorgan für seine Ideen verfasste O’Neill eine Abhandlung mit dem Titel „Die Kolonisierung des Weltraums“ und versuchte vier Jahre lang, sie zu veröffentlichen. ^{[ 24 ]} Er reichte sie bei mehreren Fachzeitschriften und Magazinen ein, darunter Scientific American und Science , wurde aber von den Gutachtern abgelehnt. Während dieser Zeit hielt O’Neill Vorlesungen über Weltraumkolonisierung am Hampshire College , in Princeton und an anderen Hochschulen. Die Vorlesung in Hampshire wurde von O’Leary organisiert, der inzwischen als Assistenzprofessor für Astronomie und Wissenschaftspolitik an der Hochschule tätig war; 1976 schloss er sich O’Neills Forschungsgruppe in Princeton an. ^{[ 25 ]} Viele Studierende und Mitarbeiter, die die Vorlesungen besuchten, begeisterten sich für die Möglichkeit, im Weltraum zu leben. ^{[ 21 ]} Eine weitere Möglichkeit für O’Neill, seine Ideen zu erforschen, bot sich mit seinen Kindern; bei Spaziergängen im Wald spekulierten sie über das Leben in einer Weltraumkolonie. ^{[ 26 ]} Seine Abhandlung erschien schließlich in der Septemberausgabe 1974 von Physics Today . Darin argumentierte er, dass der Bau von Weltraumkolonien mehrere wichtige Probleme lösen würde:

Es ist wichtig, das enorme Potenzial der Weltraumkolonisierungstechnik zu erkennen. Wenn wir sie frühzeitig und klug einsetzen, lassen sich mindestens fünf der drängendsten Probleme unserer Zeit ohne Repression lösen: allen Menschen einen Lebensstandard zu ermöglichen, den derzeit nur den Privilegiertesten vorbehalten ist; die Biosphäre vor Schäden durch Verkehr und Industrieverschmutzung zu schützen; hochwertigen Wohnraum für eine Weltbevölkerung zu finden, die sich alle 35 Jahre verdoppelt; saubere und praktikable Energiequellen zu erschließen; und eine Überlastung des erdnahen Wärmehaushalts zu verhindern.

Er untersuchte die Möglichkeiten, Gleiter innerhalb einer Weltraumkolonie fliegen zu lassen, und stellte fest, dass das enorme Volumen atmosphärische Thermik ermöglichen könnte. ^{[ 27 ]} Er berechnete, dass die Menschheit sich in diesem künstlich geschaffenen Gebiet auf das 20.000-fache ihrer Bevölkerung ausdehnen könnte. [28] Die ersten Kolonien sollten an den Lagrange-Punkten L4 und L5 des Erde-Mond-Systems errichtet werden. [29] L4 ^{und L5 sind} stabile _Punkte im Sonnensystem , an denen ^{ein Raumschiff seine} _Position ohne Energieaufwand halten kann _{. Die Arbeit wurde gut aufgenommen, doch viele, die später an dem Projekt mitarbeiten sollten ,} kannten seine Ideen bereits vor der Veröffentlichung. ^{[ 21 ]} Die Arbeit rief einige kritische Reaktionen hervor. Manche stellten die Praktikabilität des Transports von Zehntausenden Menschen in den Orbit und seine Schätzungen zur Produktionsleistung der ersten Kolonien in Frage. ^{[ 30 ]}

Während er auf die Veröffentlichung seiner Arbeit wartete, organisierte O’Neill im Mai 1974 in Princeton eine kleine, zweitägige Konferenz, um die Möglichkeit der Kolonisierung des Weltraums zu erörtern. ^{[ 21 ]} Die Konferenz mit dem Titel „ Erste Konferenz zur Weltraumkolonisierung “ wurde von Stewart Brands Point Foundation und der Princeton University finanziert. ^{[ 31 ]} Zu den Teilnehmern gehörten Eric Drexler (damals Student im ersten Studienjahr am MIT ), der Wissenschaftler und Astronaut Joe Allen (von der Astronautengruppe 6), Freeman Dyson und der Wissenschaftsjournalist Walter Sullivan . ^{[ 21 ]} Auch Vertreter der NASA waren anwesend und brachten Schätzungen der zu erwartenden Startkosten für das geplante Space Shuttle mit . ^{[ 21 ]} O’Neill bezeichnete die Teilnehmer als „eine Gruppe wagemutiger Radikaler“. ^{[ 32 ]} Sullivans Artikel über die Konferenz erschien am 13. Mai 1974 auf der Titelseite der New York Times. ^{[ 33 ]} Mit zunehmender Medienberichterstattung erhielt O’Neill unzählige Briefe von Menschen, die sich für das Leben im Weltraum begeisterten. ^{[ 34 ]} Um mit ihnen in Kontakt zu bleiben, begann O’Neill, eine Mailingliste anzulegen und regelmäßig über seine Fortschritte zu berichten. ^{[ 21 ] [ 35 ]} Einige Monate später hörte er Peter Glaser im Goddard Space Flight Center der NASA über Solarenergiesatelliten sprechen . O’Neill erkannte, dass sich die Baukosten seiner Weltraumkolonien durch den Bau dieser Satelliten schnell amortisieren könnten. ^{[ 36 ]} Laut O’Neill liegt „der entscheidende Unterschied zu allen anderen Aktivitäten im Weltraum im Potenzial, große Mengen neuen Reichtums zu generieren“. ^{[ 6 ]}

Im darauffolgenden Mai veranstaltete O'Neill eine wesentlich größere Konferenz mit dem Titel „ Princeton University Conference on Space Manufacturing“ . ^{[ 37 ]} Auf dieser Konferenz präsentierten mehr als zwei Dutzend Referenten ihre Arbeiten, darunter Keith und Carolyn Henson aus Tucson, Arizona . ^{[ 38 ] [ 39 ]}

Nach der Konferenz arrangierte Carolyn Henson ein Treffen zwischen O’Neill und dem Kongressabgeordneten Mo Udall aus Arizona , der damals zu den aussichtsreichsten Kandidaten für die Präsidentschaftskandidatur der Demokraten im Jahr 1976 zählte . Udall verfasste ein Unterstützungsschreiben für O’Neills Arbeit, das er die Hensons zur Veröffentlichung aufforderte. ^{[ 38 ]} Die Hensons veröffentlichten Udalls Schreiben in der ersten Ausgabe des Newsletters der L-5 Society , der an alle auf O’Neills Mailingliste und an alle Konferenzteilnehmer verschickt wurde. ^{[ 38 ] [ 40 ]}

Im Juni 1975 leitete O’Neill eine zehnwöchige Studie über permanente Weltraumhabitate am NASA Ames Research Center. Während dieser Studie wurde er am 23. Juli zu einer Anhörung vor dem Unterausschuss für Weltraumwissenschaft und -anwendungen des Repräsentantenhauses vorgeladen. ^{[ 41 ]} Am 19. Januar 1976 erschien er außerdem vor dem Unterausschuss für Luft- und Raumfahrttechnologie und nationale Bedürfnisse des Senats . In einem Vortrag mit dem Titel „Solarenergie aus Satelliten“ legte er seine Argumente für ein Programm nach dem Vorbild des Apollo-Programms zum Bau von Kraftwerken im Weltraum dar. ^{[ 42 ]} Im Juni 1976 und 1977 kehrte er nach Ames zurück, um Studien zur Weltraumproduktion zu leiten. ^{[ 43 ]} Im Rahmen dieser Studien entwickelte die NASA detaillierte Pläne zur Errichtung von Basen auf dem Mond, wo Arbeiter in Raumanzügen die für den Bau von Weltraumkolonien und Solarsatelliten benötigten Bodenschätze abbauen sollten. ^{[ 44 ]}

Obwohl die NASA seine Arbeit mit Fördergeldern von bis zu 500.000 US-Dollar pro Jahr unterstützte, war O’Neill zunehmend frustriert über die Bürokratie und die politischen Einflüsse, die staatlich finanzierter Forschung innewohnen. ^{[ 4 ] [ 23 ]} Er war der Ansicht, dass kleine, privat finanzierte Gruppen Weltraumtechnologie schneller entwickeln könnten als staatliche Einrichtungen. ^{[ 3 ]} 1977 gründeten O’Neill und seine Frau Tasha das Space Studies Institute (SSI ), eine gemeinnützige Organisation, an der Princeton University. ^{[ 7 ] [ 45 ]} Das SSI erhielt eine Anschubfinanzierung von fast 100.000 US-Dollar von privaten Spendern und begann Anfang 1978 mit der Förderung der Grundlagenforschung zu Technologien, die für die Produktion und Besiedlung des Weltraums benötigt werden. ^{[ 46 ]}

Eine der ersten Förderungen von SSI finanzierte die Entwicklung des Massenbeschleunigers , eines Geräts, das O’Neill 1974 erstmals vorschlug. ^{[ 47 ] [ 48 ]} Massenbeschleuniger basieren auf dem Prinzip der Spulenkanone , angepasst zur Beschleunigung nichtmagnetischer Objekte. ^{[ 49 ]} Eine von O’Neill vorgeschlagene Anwendung für Massenbeschleuniger war das Befördern baseballgroßer Erzbrocken, die von der Mondoberfläche abgebaut wurden, ins Weltall. ^{[ 50 ] [ 51 ]} Im Weltraum könnte das Erz als Rohmaterial für den Bau von Weltraumkolonien und Solarsatelliten dienen. Er nahm ein Forschungssemester von Princeton, um am MIT an Massenbeschleunigern zu arbeiten. Dort war er im akademischen Jahr 1976/77 Hunsaker Visiting Professor für Luft- und Raumfahrttechnik . ^{[ 52 ]} Am MIT bauten er, Henry H. Kolm und eine Gruppe studentischer Freiwilliger ihren ersten Prototyp eines Massenbeschleunigers . ^{[ 32 ] [ 43 ] [ 47 ]} Der 2,5 m lange Prototyp konnte  ein in ihn eingeführtes Objekt mit 33 g (320 m/s² ^{) beschleunigen. [ 32 ] [ 43 ] [ 50 ]} Mit finanzieller Unterstützung von SSI verbesserten spätere Prototypen diese Beschleunigung auf 1800  g (18.000 m/s² ⁾ , genug, um mit einem nur 160 m langen Massenbeschleuniger Material von der Mondoberfläche zu schleudern. ^{[ 43 ]}

1977 erreichte das Interesse an der Weltraumkolonisation seinen Höhepunkt, zeitgleich mit der Veröffentlichung seines ersten Buches „ The High Frontier“ ^{[ 38 ]} . Er und seine Frau reisten unermüdlich zwischen Meetings, Interviews und Anhörungen hin und her ^{[ 6 ]} . Am 9. Oktober strahlte die CBS -Sendung „60 Minutes“ einen Beitrag über Weltraumkolonien aus. Später wurden Reaktionen der Zuschauer gezeigt, darunter auch eine von Senator William Proxmire , dem Vorsitzenden des für den NASA-Haushalt zuständigen Senatsausschusses und einem scharfen Kritiker staatlichen Versagens . Seine Antwort lautete: „Das ist das beste Argument, das es bisher für drastische Kürzungen der NASA-Mittel gibt … Ich sage: Keinen Cent für diese verrückte Fantasie!“ ^{[ 53 ]} Er strich die Ausgaben für die Weltraumkolonisationsforschung erfolgreich aus dem Haushalt. ^{[ 54 ]} 1978 schrieb Paul Werbos im L-5-Newsletter: „Niemand erwartet, dass der Kongress sich auf O’Neills Konzept großflächiger Weltraumhabitate festlegt; die Leute bei der NASA sind fast schon paranoid, was die PR-Aspekte dieser Idee angeht.“ ^{[ 55 ]} Als deutlich wurde, dass ein staatlich finanziertes Kolonisierungsprojekt politisch unmöglich war, schwand die öffentliche Unterstützung für O’Neills Ideen zusehends. ^{[ 38 ]}

Weitere Belastungen für O’Neills Kolonisierungsplan waren die hohen Kosten für den Zugang zur Erdumlaufbahn und die sinkenden Energiekosten. Der Bau von Solarkraftwerken im Weltraum war wirtschaftlich attraktiv, als die Energiepreise während der Ölkrise von 1979 in die Höhe schnellten . Als die Preise Anfang der 1980er-Jahre fielen, versiegten die Fördermittel für die Weltraumsolarenergieforschung. ^{[ 56 ]} Sein Plan basierte zudem auf den NASA-Schätzungen zur Flugrate und den Startkosten des Space Shuttles – Zahlen, die sich als viel zu optimistisch erwiesen. In seinem Buch von 1977 nannte er 10 Millionen US-Dollar für einen Space-Shuttle-Start, doch 1981 begann der subventionierte Preis für kommerzielle Kunden bei 38 Millionen US-Dollar. ^{[ 57 ] [ 58 ]} Eine Kostenaufstellung von 1985, die die gesamten Startkosten für dieses Jahr ermittelte, bezifferte diese sogar auf bis zu 180 Millionen US-Dollar pro Flug. ^{[ 59 ]}

O’Neill wurde 1985 von US-Präsident Ronald Reagan in die Nationale Weltraumkommission berufen. ^{[ 7 ]} Die Kommission unter der Leitung des ehemaligen NASA-Administrators Thomas Paine schlug vor, dass sich die Regierung verpflichten sollte, das innere Sonnensystem innerhalb von 50 Jahren für die menschliche Besiedlung zu öffnen. ^{[ 60 ]} Ihr Bericht wurde im Mai 1986 veröffentlicht, vier Monate nach dem Auseinanderbrechen der Raumfähre Challenger beim Aufstieg. ^{[ 60 ]}

O’Neills populärwissenschaftliches Buch „The High Frontier: Human Colonies in Space “ (1977) verband fiktive Erzählungen über Weltraumsiedler mit der Erläuterung seines Plans zum Bau von Weltraumkolonien. Die Veröffentlichung des Buches etablierte ihn als Sprecher der Weltraumkolonisationsbewegung. ^{[ 3 ]} Es wurde im selben Jahr mit dem Phi Beta Kappa Award in den Naturwissenschaften ausgezeichnet und veranlasste das Swarthmore College, ihm die Ehrendoktorwürde zu verleihen . ^{[ 5 ] [ 61 ]} „The High Frontier“ wurde in fünf Sprachen übersetzt und war bis 2008 erhältlich. ^{[ 43 ]}

Sein 1981 erschienenes Buch „ 2081: Eine hoffnungsvolle Vision der menschlichen Zukunft“ war eine futuristische Studie . O’Neill erzählte die Geschichte aus der Perspektive eines Besuchers der Erde von einer Weltraumkolonie jenseits des Pluto. ^{[ 62 ]} Das Buch untersuchte die Auswirkungen von Technologien, die er als „Treiber des Wandels“ bezeichnete, auf das kommende Jahrhundert. Zu den beschriebenen Technologien gehörten Weltraumkolonien , Solarkraftwerke , Anti-Aging -Medikamente, wasserstoffbetriebene Autos , Klimatisierung und unterirdische Magnetschwebebahnen . Er ließ die Gesellschaftsstruktur der 1980er-Jahre unverändert, da er davon ausging, dass die Menschheit auch bei ihrer Expansion in das Sonnensystem unverändert bleiben würde. Die Rezensionen zu „ 2081 “ fielen gemischt aus. Der Rezensent der New York Times, John Noble Wilford, fand das Buch „fantasieanregend“, Charles Nicol hingegen hielt die beschriebenen Technologien für unannehmbar realitätsfern. ^{[ 5 ]}

In seinem 1983 erschienenen Buch „The Technology Edge“ (dt. „Die technologische Vorreiterrolle“ ) schrieb O’Neill über den wirtschaftlichen Wettbewerb mit Japan. ^{[ 63 ]} Er argumentierte, die Vereinigten Staaten müssten sechs Branchen entwickeln, um konkurrenzfähig zu sein: Mikrotechnik , Robotik , Gentechnik , Magnetschwebetechnik , Familienflugzeuge und Weltraumforschung. ^{[ 51 ]} Er war außerdem der Ansicht, die industrielle Entwicklung leide unter kurzsichtigen Managern, eigennützigen Gewerkschaften, hohen Steuern und dem schlechten Bildungsniveau der Amerikaner. Laut Rezensent Henry Weil hoben O’Neills detaillierte Erläuterungen der aufkommenden Technologien das Buch von anderen Werken zu diesem Thema ab. ^{[ 63 ]}

O’Neill gründete die Geostar Corporation, um ein Satellitenpositionsbestimmungssystem zu entwickeln, für das ihm 1982 ein Patent erteilt wurde. ^{[ 64 ]} Das System, das primär zur Flugzeugortung gedacht war, trug den Namen Radio Determination Satellite Service (RDSS). ^{[ 51 ]} Im April 1983 beantragte Geostar bei der FCC eine Lizenz für die Ausstrahlung von drei Satelliten, die die gesamten Vereinigten Staaten abdecken sollten. Geostar brachte GSTAR-2 1986 in eine geosynchrone Umlaufbahn . Da dessen Sender zwei Monate später dauerhaft ausfiel, begann Geostar mit Tests von RDSS durch Übertragungen von anderen Satelliten. ^{[ 65 ]} Aufgrund seines sich verschlechternden Gesundheitszustands zog sich O’Neill zunehmend aus dem Unternehmen zurück, das gleichzeitig in Schwierigkeiten geriet. ^{[ 66 ]} Im Februar 1991 meldete Geostar Insolvenz an, und die Lizenzen wurden an Motorola für das Iridium-Satellitenkonstellationsprojekt verkauft . ^{[ 67 ]} Obwohl das System schließlich durch GPS ersetzt wurde , erzielte O’Neill bedeutende Fortschritte auf dem Gebiet der Positionsbestimmung. ^{[ 66 ]}

O’Neill gründete 1986 in Princeton die Firma O’Neill Communications. Auf der PC Expo in New York stellte er 1989 sein System für drahtlose lokale Netzwerke (LAWN) vor. ^{[ 68 ]} Mit dem LAWN-System konnten zwei Computer über eine Entfernung von einigen hundert Metern Nachrichten austauschen; die Kosten beliefen sich auf etwa 500 US-Dollar pro Knoten. ^{[ 69 ]} O’Neill Communications stellte 1993 den Betrieb ein; die LAWN-Technologie wurde an Omnispread Communications verkauft. Bis 2008 vertrieb Omnispread weiterhin eine Variante von O’Neills LAWN-System. ^{[ 70 ]}

Am 18. November 1991 reichte O’Neill eine Patentanmeldung für ein Vakuumzugsystem ein . ^{[ 71 ]} Er nannte das von ihm geplante Unternehmen VSE International , kurz für Geschwindigkeit, Stille und Effizienz. ^{[ 3 ]} Das Konzept selbst bezeichnete er jedoch als Magnetflug . Die Fahrzeuge sollten nicht auf zwei Schienen fahren, sondern mithilfe elektromagnetischer Kräfte durch eine einzelne Schiene in einem Rohr (Permanentmagnete in der Schiene, variable Magnete am Fahrzeug) angehoben und durch elektromagnetische Kräfte durch Tunnel befördert werden. Er schätzte, dass die Züge Geschwindigkeiten von bis zu 4.000 km/h erreichen könnten – etwa fünfmal schneller als ein Düsenflugzeug –, wenn die Luft aus den Tunneln entfernt würde. ^{[ 7 ]} Um solche Geschwindigkeiten zu erzielen, sollte das Fahrzeug in der ersten Hälfte der Strecke beschleunigen und in der zweiten Hälfte abbremsen. Die Beschleunigung sollte maximal etwa die Hälfte der Erdbeschleunigung betragen. O'Neill plante den Bau eines Netzes von Stationen, die durch diese Tunnel miteinander verbunden sein sollten, starb jedoch zwei Jahre, bevor ihm sein erstes Patent dafür erteilt wurde. ^{[ 3 ]}

Bei O’Neill wurde 1985 Leukämie diagnostiziert . ^{[ 66 ]} Er starb am 27. April 1992 an den Folgen der Krankheit im Sequoia Hospital in Redwood City, Kalifornien . ^{[ 7 ] [ 8 ]} Er hinterließ seine Frau Tasha, seine Ex-Frau Sylvia und seine vier Kinder. ^{[ 7 ] [ 72 ]} Eine Probe seiner eingeäscherten Überreste wurde im Weltraum beigesetzt . ^{[ 73 ]} Die Celestis- Ampulle mit seiner Asche wurde zusammen mit Ampullen anderer Celestis-Teilnehmer an eine Pegasus-XL- Rakete befestigt und am 21. April 1997 in die Erdumlaufbahn gestartet. ^{[ 73 ] [ 74 ]} Sie trat im Mai 2002 wieder in die Erdatmosphäre ein. ^{[ 75 ]}

O’Neill beauftragte sein Space Studies Institute (SSI) mit der Fortsetzung seiner Bemühungen, „bis Menschen im Weltraum leben und arbeiten“. ^{[ 76 ]} Nach seinem Tod übernahmen sein Sohn Roger und sein Kollege Freeman Dyson die Leitung des SSI. ^{[ 43 ]} Bis 2001 veranstaltete das SSI alle zwei Jahre Konferenzen, um Wissenschaftler zusammenzubringen, die sich mit der Weltraumkolonisierung befassten. ^{[ 77 ]}

O'Neills Arbeit dient dem von Jeff Bezos gegründeten Unternehmen Blue Origin als Grundlage für dessen Vorhaben, die Infrastruktur für die zukünftige Weltraumkolonisierung aufzubauen. ^{[ 78 ]}

Henry Kolm gründete in den 1990er Jahren die Firma Magplane Technology, um die von O’Neill beschriebene Magnettransporttechnologie weiterzuentwickeln. 2007 demonstrierte Magplane in Florida ein funktionierendes Magnetpipelinesystem zum Transport von Phosphaterz. Das System erreichte eine Geschwindigkeit von 65 km/h (40 mph) und war damit deutlich langsamer als die von O’Neill angestrebten Hochgeschwindigkeitszüge. ^{[ 79 ] [ 80 ]}

Alle drei Gründer der Space Frontier Foundation , einer Organisation, die sich der Erschließung des Weltraums für die menschliche Besiedlung verschrieben hat, unterstützten O’Neills Ideen und hatten in verschiedenen Funktionen mit ihm am Space Studies Institute zusammengearbeitet. ^{[ 81 ]} Einer von ihnen, Rick Tumlinson , beschreibt drei Männer als Vorbilder für die Raumfahrtbefürwortung: Wernher von Braun , Gerard K. O’Neill und Carl Sagan . Von Braun setzte sich für „Projekte ein, auf die normale Menschen stolz sein können, an denen sie aber nicht teilnehmen müssen“. ^{[ 82 ]} Sagan wollte das Universum aus der Ferne erforschen. O’Neill betonte mit seinem großen Plan zur Besiedlung des Sonnensystems die Notwendigkeit, normale Menschen „in großer Zahl“ von der Erde zu entfernen. ^{[ 82 ]}

Die National Space Society (NSS) verleiht den Gerard K. O'Neill Memorial Award für herausragendes Engagement im Bereich der Weltraumbesiedlung an Persönlichkeiten, die sich um die Erschließung des Weltraums verdient gemacht haben. Ihre Beiträge können wissenschaftlicher, politischer oder pädagogischer Natur sein. Der Preis ist eine Trophäe in Form einer Bernal-Kugel . Die NSS verlieh den Preis erstmals 2007 an den Mondunternehmer und ehemaligen Astronauten Harrison Schmitt . 2008 wurde er dem Physiker John Marburger verliehen . ^{[ 83 ]}

Seit November 2013 befinden sich die Unterlagen und Werke von Gerard O'Neill im Archiv des Smithsonian National Air and Space Museum , Steven F. Udvar-Hazy Center . ^{[ 84 ]}

• O’Neill, Gerard K. (1977). Die hohe Grenze: Menschliche Kolonien im Weltraum . New York: William Morrow & Company. ISBN 0-9622379-0-6Die
• O’Neill, Gerard K.; O’Leary, Brian (Hrsg.) (1977). Weltraumbasierte Fertigung aus außerirdischen Materialien . New York: American Institute of Aeronautics. ISBN 0-915928-21-3Die
• Cheng, David C.; O'Neill, Gerard K. (1979). Elementarteilchenphysik: Eine Einführung . Reading, Massachusetts: Addison-Wesley. ISBN 0-201-05463-9Die
• O’Neill, Gerard K. (1981). 2081: Ein hoffnungsvoller Blick auf die Zukunft der Menschheit . New York: Simon and Schuster. ISBN 0-671-44751-3Die
• O’Neill, Gerard K. (1983). Der technologische Vorsprung: Chancen für Amerika im globalen Wettbewerb . New York: Simon and Schuster. ISBN 0-671-44766-1Die

• O'Neill, Gerard K. (1954). „Flugzeitmessungen an der inelastischen Streuung von 14,8-MeV-Neutronen“. Physical Review . 95 (5): 1235–1245 . Bibcode : 1954PhRv...95.1235O . doi : 10.1103/PhysRev.95.1235 .
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O'Neill wurden insgesamt sechs Patente erteilt (zwei davon posthum) auf den Gebieten der globalen Positionsbestimmung und der magnetischen Levitation.

• US 4359733  Satellitengestütztes Fahrzeugpositionsbestimmungssystem, erteilt am 16. November 1982
• US 4744083  Satellitengestütztes Positionsbestimmungs- und Nachrichtenübertragungssystem mit Überwachung der Verbindungsqualität, erteilt am 10. Mai 1988
• US 4839656  Positionsbestimmungs- und Nachrichtenübertragungssystem unter Verwendung von Satelliten und gespeicherter Geländekarte, erteilt am 13. Juni 1989
• US 4965586  Positionsbestimmungs- und Nachrichtenübertragungssystem unter Verwendung von Satelliten und gespeicherter Geländekarte, erteilt am 23. Oktober 1990
• US 5282424  Hochgeschwindigkeitstransportsystem, erteilt am 1. Februar 1994
• US 5433155  Hochgeschwindigkeitstransportsystem, erteilt am 18. Juli 1995

• Konstantin Ziolkowski (1857–1935) schrieb in den 1920er Jahren über Menschen, die im Weltraum leben.
• JD Bernal (1901–1971), Erfinder der Bernal-Sphäre, eines Weltraumhabitats.
• Rolf Wideröe (1902–1996) meldete während des Zweiten Weltkriegs ein Patent für einen Partikelspeicherring an ^{[ 85 ].}
• Krafft Ehricke (1917–1984), Raketeningenieur und Verfechter der Weltraumkolonisierung
• John S. Lewis schrieb in seinem Werk „Mining the Sky“ über die Ressourcen des Sonnensystems.
• Marshall Savage , Autor von „Das Millennial-Projekt: Die Kolonisierung der Galaxie in acht einfachen Schritten“
• Spome
• Raumarchitektur
• Weltraumbasierte Solarenergie

Bücher

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Videos

Die Vision von Gerard K. O'Neil: 30-minütiges Zeugnis darüber, was gewöhnliche Menschen im Bereich Weltraum tun können.

NASA Ames präsentiert seine Ideen auf YouTube (5 Minuten): Weltraumhabitate und Solarenergiesatelliten

Weitere Referenzen

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• McCray, W. Patrick. Die Visionäre: Wie eine Gruppe von Elitewissenschaftlern Weltraumkolonien, Nanotechnologien und eine grenzenlose Zukunft verfolgte (Princeton University Press; 2012) 328 Seiten; Konzentriert sich auf O'Neill und den am MIT ausgebildeten Ingenieur Eric Drexler in einer Studie über explorative Wissenschaft.

• Das Leben von Gerard O'Neill am Institut für Weltraumstudien
• The High Frontier: Die unerzählte Geschichte von Gerard K. O'Neill (Dokumentarfilm, 2019)
• Paul R. Marcano widmete sein Album Islands in Space Gerard K. O'Neill (Vinyl-Schallplatte, 1981).