Дайсон Сфера
Сфера Дайсона — предполагаемая мегаструктура, которая полностью окружает Солнце (или любую другую звезду) для использования его энергии. Для человечества создание сферы Дайсона стало бы технологическим скачком наравне с открытием колеса нашими предками. Сфера Дайсона может помочь нам перейти от планетарного вида к межзвездному.
Идея сферы Дайсона впервые была предложена физиком Фриманом Дайсоном в его статье «Поиск искусственных звездных источников инфракрасного излучения». Он предположил, что когда цивилизация станет технологически продвинутой и у нее закончатся планетарные источники энергии, ей нужно будет черпать энергию со своей собственной планеты. Лучше всего было бы извлекать энергию из ближайшей звезды.
Для этого развитая цивилизация должна создать искусственную сферу вокруг Солнца, чтобы использовать его огромное количество энергии. Фримен считал, что твердая сфера, содержащая Солнце, будет гравитационно неустойчивой и потребует больше материала, чем может дать даже объединение всех планет в нашей Солнечной системе. Вместо этого он считал, что сферу Дайсона можно сделать из миллионов отдельных спутников, улавливающих Солнце.
Сфера Дайсона в нашей Солнечной системе будет иметь радиус 1 а.е и минимальную площадь поверхности 2,72 x 1017 км2, что примерно в 600 миллионов раз больше поверхности Земли. Выходная мощность солнечной энергии составляет примерно 4×1026 Вт, что легко удовлетворит наши растущие потребности в энергии по мере того, как мы становимся более технологически продвинутыми.
Нашли ли мы сферу Дайсона?
Что ж, нам еще предстоит найти Сферу Дайсона или любую другую подобную структуру. KIC 8462852, в просторечии известная как полосатая звезда, является чем-то вроде астрономической аномалии. Да, мы не зря обратили внимание на странные цифры.
Что делает звезду Табби такой особенной, так это то, как мы наблюдали ее яркость. Он показывает много серьезных падений яркости — речь идет о 15%.
Примерно через два года последовало падение на 22%. С другими падениями время от времени определенной закономерности не было.
Планета размером с Юпитер уменьшит свою яркость примерно на 1%, если затмит звезду. Следовательно, причина ошибки должна быть большой.. очень большой.
Поэтому многие предполагали, что вокруг звезды Табби может быть какая-то структура Дайсона. К сожалению для нас, есть гораздо более вероятные объяснения. Например, образование планет или групп астероидов.
Но инопланетная мегаструктура была бы просто потрясающей. И немного страшно.
Конструкция и смысл сферы Дайсона
Этот астроинженерный проект представляет собой тонкую сферическую оболочку, построенную вокруг активной звезды. Радиус сферы Дайсона предполагается порядка радиуса орбит планет. Чтобы построить подобную структуру вокруг нашего Солнца, человечеству понадобилось бы вещество с массой, близкой к массе Юпитера.
Цель этой конструкции — максимально эффективно поглощать энергию излучения звезды, а также обеспечивать людей жилым пространством на их внутренней стороне.
Гипотетическая сфера Дайсона
Искусственная гравитация
Чтобы создать искусственную гравитацию, шар должен вращаться. Однако необходимая скорость вращения создаст экстремальные напряжения в корпусе. Эти напряжения будут пытаться деформировать шар в сплюснутую форму. И ни один известный материал не мог выдержать этот процесс.
Даже если бы была достигнута структурная целостность оболочки, только экваториальные районы были бы пригодны для постоянного проживания. По двум причинам: 1. Воздух во внутренней биосфере будет собираться на экваторе. Ведь только здесь будет достигнут максимальный уровень искусственной гравитации. 2. «Гравитация» будет уменьшаться по мере увеличения расстояния от экватора, пока не станет равной нулю на полюсах. Кроме того, сфера типа II будет нестабильной. Так как даже самое незначительное столкновение, например с астероидом или кометой, приведет к дрейфу конструкции и в итоге к столкновению с Солнцем.
С другой стороны, сфера Дайсона типа I кажется довольно сложной задачей. И, может быть, не только человечество в конечном итоге построит что-то подобное. И другие цивилизации, более развитые, чем наша, скорее всего уже имеют такую структуру.
Дайсон обратил на это внимание и предположил, что такие структуры уже могут быть обнаружены в межзвездном пространстве. Теоретически сфера Дайсона должна поглощать большую часть видимого и более коротковолнового излучения родительской звезды. И излучает часть его снова в виде инфракрасного излучения. Этот инфракрасный свет на самом деле будет похож на свет, излучаемый протозвездами.
Возможности создания
На сегодняшний день у человечества нет достаточных знаний и ресурсов для создания такой масштабной структуры вокруг Солнца. Большинство проблем, которые могут возникнуть при создании сферы Дайсона, можно сгруппировать в четыре конкретные проблемы:
- Не разработаны методы и технологии, которые позволили бы человечеству создать структуру радиусом около 150 миллионов километров.
- Человечество не имеет необходимых инструментов и знаний для создания достаточно прочной структуры для выполнения описанных выше функций.
- Как уже было сказано, для изготовления сферы Дайсона потребуется неисчислимый запас материала, из которого будет состоять конструкция.
- Необходимо точно определить положение шара по отношению к солнцу. Эта проблема — единственная из перечисленных, о решении которой можно размышлять уже сегодня.
Концепция
Приметы развитой цивилизации
По задумке Дайсона, сфера могла стать своеобразным маяком, отмечающим присутствие внеземного разума. Но как его найти? По теоретическим расчетам такая конструкция должна постоянно излучать свет. Он невидим для человеческого глаза. Излучение должно находиться в инфракрасной части спектра. Существующее оборудование способно обнаруживать такие источники, и их уже обнаружено довольно много.
Отличительной особенностью сферы Дайсона должно быть нетипичное спектральное распределение. Поиск конструкции, теоретически описанной физиком, осуществляется в рамках программы SETI, направленной на обнаружение присутствия внеземного разума в космосе. Основные надежды в решении этой непростой задачи возлагаются на телескоп «Спитцер».
Варианты сферы Дайсона
С тех пор, как эта концепция была впервые предложена, было разработано множество версий сфер Дайсона, чтобы улучшить их практическую осуществимость. Давайте рассмотрим две самые популярные версии сферы Дайсона:
Последствия для человечества
Существует метод сравнения уровня прогресса цивилизации на основе количества энергии, которое она может использовать. Она называется шкалой Кардашева. Шкала делится на 3 вида в зависимости от количества потребляемой энергии.
Цивилизации типа I считаются планетарными и потребляют 10^16 ватт (Вт). Эти цивилизации демонстрируют полный контроль над своей родной планетой.
Цивилизация типа II демонстрирует контроль над собственной звездой, потребляя 10^26 ватт.
Ниже приведены звездные цивилизации, некоторые из которых могут стать галактическими цивилизациями. Они потребляют около 10^36 Вт (это 10 с 36 нулями). Цивилизация типа III будет контролировать всю галактику.
На наш взгляд, цивилизация Типа III изначально вознеслась бы к божественному.
Что касается людей, то мы на самом деле не полноценная цивилизация типа I. Но с появлением ядерных технологий мы движемся в правильном направлении.
Цивилизация типа I глобальна. А это значит, что все мы, люди, должны ладить друг с другом. Удачи с этим.
Если мы хотим достичь уровня I, нам определенно нужно разработать надежный ядерный синтез. Черт, мы должны уметь управлять погодой!
Так что, если мы не взорвем себя ядерным оружием, мы можем достичь уровня развития цивилизации типа I.
Если бы мы сидели на Сфере Дайсона, мы бы достигли уровня II. Достаточно сказать, что мы очень далеки от того, чтобы когда-либо увидеть это. По крайней мере, в нашей жизни. Но это может случиться.
Читайте также: Предложения со словом обнаглеть
Дайсон Рой
Вариант, наиболее близкий к исходной формуле сферы Дайсона, — это рой Дайсона. В этой методологии проектирования существует большое количество независимых спутников на солнечной энергии (или усовершенствованных солнечных панелей), вращающихся вокруг Солнца. По сути, идея состоит в том, чтобы использовать различные формы методов беспроводной передачи энергии для передачи энергии между этими компонентами роя и нашей планетой.
Два основных преимущества, связанные с этим подходом, заключаются в том, что размеры отдельных компонентов гусеницы можно подобрать в соответствии с нашими требованиями, и эту конструкцию можно выполнять поэтапно.
Недостатком этого подхода является то, что он не полностью учитывает астрофизическую динамику, которая может быть связана с попытками вывести на орбиту множество спутниковых структур вокруг Солнца. По мере того, как мы запускали все больше и больше спутников, собирающих солнечную энергию, поддерживать стабильность орбиты становилось все труднее и труднее.
