Добавь сайт в закладки нажми CTRL+D
По мере технологического прогресса цивилизаций их потребности в энергии неизбежно растут. Для удовлетворения таких растущих потребностей в энергии одним из теоретических решений является окружение звезды массивом спутников, собирающих солнечную энергию, — концепция, известная как «мегаструктура Дайсона» (Dyson swarm).
Хотя эта идея остаётся теорией, недавнее исследование изучило потенциальные последствия, которые такая структура может оказать на планетарную среду, особенно на климат Земли. Оно рассматривает возможность строительства «мегаструктуры Дайсона» в нашей Солнечной системе и его потенциальное воздействие.
Согласно исследованию, полностью развитая «мегаструктура Дайсона», расположенная за орбитой Земли, может повысить температуру нашей планеты на ошеломляющие 122 градуса по Цельсия, сделав её непригодной для жизни.
Наука, лежащая в основе «мегаструктур Дайсона»
Впервые представленный физиком Фрименом Дайсоном в 1960 году, «мегаструктура Дайсона» — это теоретическая структура, предназначенная для максимизации сбора энергии цивилизацией от своей звезды.
В отличие от более жёсткой и нереалистичной сферы Дайсона — сплошной оболочки, окружающей звезду, — «мегаструктура» состоит из многочисленных спутников, которые можно строить постепенно по мере роста потребностей в энергии.
Если человечество — или любая развитая внеземная цивилизация — успешно внедрит такую систему, это станет значительным скачком в технологическом прогрессе, потенциально классифицируя их как цивилизацию II типа по шкале Кардашева.
Эта шкала измеряет уровень развития цивилизации на основе способности использовать энергию, причём II тип означает способность контролировать и использовать значительную часть энергии звезды.
Эти структуры, вероятно, будут полагаться на фотоэлектрическую технологию для преобразования солнечного излучения в полезную энергию. Однако регулирование температуры представляет серьёзную проблему.
В отличие от солнечных панелей на Земле, которые могут рассеивать избыточное тепло из-за атмосферного охлаждения, спутникам «мегаструктуры Дайсона» необходимо балансировать теплообмен между Солнцем, космосом и их обширной поверхностью.
Поддержание такой системы при оптимальной температуре имеет решающее значение для обеспечения эффективного преобразования энергии.
Баланс между энергией и обитаемостью
Ян Мариус Петерс из Института возобновляемой энергии Гельмгольца в Эрлангене-Нюрнберге исследовал, можно ли построить такую мегаструктуру, используя материалы, доступные в нашей Солнечной системе, сохраняя при этом обитаемость на Земле.
Его исследование показывает, что небольшие структуры Дайсона, расположенные на орбите Земли, будут неэффективны, поскольку либо перегреют, либо заблокируют слишком много солнечного света, достигающего нашей планеты.
С другой стороны, крупномасштабная «мегаструктура», хотя и эффективна в сборе энергии, резко повысит температуру Земли. Этот результат подчёркивает дилемму такого амбициозного инженерного проекта — как собирать огромные объёмы солнечной энергии, не ставя под угрозу условия, необходимые для жизни.
Одним из потенциальных компромиссов, согласно исследованию, строительство «мегаструктуры Дайсона» на расстоянии 2,13 астрономических единиц (а. е.) от Солнца. Такая установка может захватить около 4% энергии звезды — что эквивалентно 15,6 йоттаваттам (15.6 × 10²⁴ ватт).
Однако даже эта частичная структура потребует огромного количества материала, оцениваемого в 1,3 × 10²³ кг кремния.
Поделись видео: