|
Рой Дайсона сделает Землю непригодной для жизни
|
|
|
|
По мере того, как цивилизации становятся все более и более продвинутыми, их потребности в энергии также возрастают. Вполне вероятно, что развитой цивилизации может потребоваться так много энергии, что она окружит свою звезду-хозяина спутниками, собирающими солнечную энергию. Эти скопления Дайсона удерживают тепло, поэтому на любых планетах в пределах сферы, вероятно, будет наблюдаться повышение температуры. В новой статье исследуется этот вопрос и делается вывод, что полное скопление Дайсона за пределами орбиты Земли повысило бы нашу температуру на 140 К.
|
|
|
|
Концепция роя Дайсона - это чисто гипотетическая концепция, теоретизируемая мегаструктура, состоящая из многочисленных спутников или мест обитания, вращающихся вокруг звезды, чтобы улавливать и использовать ее энергию. В отличие от прочной оболочки сферы Дайсона, рой представляет собой меньшую инженерную сложность, позволяя создавать его поэтапно по мере увеличения потребностей в энергии. Эта концепция, впервые популяризированная физиком Фрименом Дайсоном в 1960 году, представляет собой одно из самых амбициозных, но потенциально достижимых достижений астроинженерии, которое в конечном итоге может позволить цивилизации использовать значительную часть общей энергии своей звезды-хозяина.
|
|
|
|
Хотя в настоящее время это всего лишь теоретический материал и научная фантастика, это вдохновило на настоящие научные исследования. Это идея, которая представляет собой потенциальное решение для удовлетворения огромных потребностей в энергии, поскольку мы предпринимаем первые шаги к путешествию за пределы нашей Солнечной системы. Если мы или какие-либо другие развитые цивилизации, которые могут существовать, добьются успеха, то они будут отнесены ко второму типу по шкале Кардашева. Шкала используется для определения уровня технологического развития цивилизации на основе количества энергии, которое она способна освоить и использовать.
|
|
|
|
|
|
|
Структуры типа рой Дайсона, вероятно, будут использовать фотоэлектрические технологии для преобразования звездного излучения в полезную энергию. Их эффективность в преобразовании энергии сильно зависит от температуры солнечных элементов, и, в отличие от земных аналогов, они должны сбалансировать теплообмен с солнцем, космическим пространством и огромной площадью поверхности своей конструкции. Регулирование температуры конструкции - одна из проблем, которую необходимо решить, поскольку для оптимальной работы она должна оставаться прохладной.
|
|
|
|
Проблемы возникают не только из-за температуры конструкций, утверждает Ян Мариус Питерс из Института возобновляемых источников энергии им. Гельмгольца в Эрлангене-Нюрнберге. В своей исследовательской работе он исследует изменения окружающей среды на планетах внутри роя или сферы. В исследовании рассматривается вопрос о том, можно ли построить такую мегаструктуру с использованием материалов, доступных в нашей Солнечной системе, сохраняя при этом пригодность Земли для жизни, балансируя между целью улавливания звездной энергии и необходимостью поддержания условий, поддерживающих жизнь на нашей планете. Результаты исследования опубликованы в журнале Solar Energy Materials and Solar Cells.
|
|
|
|
В статье делается вывод о том, что сфера Дайсона, окружающая солнце, окажет существенное влияние на климат Земли. Маленькие сферы, расположенные внутри орбиты Земли, оказываются непрактичными, поскольку либо становятся слишком горячими для своей собственной эффективности, либо оказывают слишком сильное влияние на поступление солнечной энергии на нашу планету. В то время как большие сферы позволяют эффективно преобразовывать энергию, они повышают температуру Земли на 140 К, делая ее полностью непригодной для жизни.
|
|
|
|
Компромиссным решением могло бы стать создание частичной структуры (рой Дайсона) на расстоянии 2,13а.е. от Солнца. Это позволило бы получать 4% солнечной энергии (15,6 йоттаватт, или 15,6 миллиона миллиардов миллиардов ватт) при одновременном повышении температуры Земли менее чем на 3 градуса Цельсия, что сопоставимо с текущими тенденциями глобального потепления. Тем не менее, это все еще настоящий инженерный подвиг, для которого требуется 1,3*10^23 кг кремния.
|
|
|
|
Источник
|
