С технологичния напредък на цивилизациите енергийните им нужди неизбежно нарастват. За да се посрещнат тези нарастващи енергийни нужди, едно теоретично решение включва заобикаляне на звезда с масив от спътници, събиращи слънчева енергия – концепция, известна като „Рояк на Дайсън“.
Макар че тази идея остава чисто спекулативна, неотдавнашни изследвания проучват потенциалните последици, които подобна структура би могла да има върху планетарната среда, особено върху климата на Земята.
Ново проучване изследва възможността за изграждане на рояк на Дайсън в нашата Слънчева система и потенциалното му въздействие.
Според изследването напълно развит рояк на Дайсън, разположен извън орбитата на Земята, би могъл да повиши температурата на планетата толкова, че да я направи необитаема.
Науката за рояците на Дайсън
Представен за пръв път от физика Фрийман Дайсън през 1960 г., роякът на Дайсън е теоретична мегаструктура, предназначена да увеличи максимално събирането на енергия от звездата домакин на една цивилизация.
За разлика от по-твърдата и нереалистична сфера на Дайсън – твърда обвивка, обгръщаща звездата – роякът се състои от многобройни спътници, които могат да бъдат изграждани постепенно с нарастването на енергийните нужди.
Ако човечеството – или която и да е напреднала извънземна цивилизация – успее да внедри такава система, това би означавало значителен скок в технологичния прогрес, който може да ги класифицира като цивилизация от тип II по скалата на Кардашев.
Тази скала измерва напредъка на дадена цивилизация въз основа на нейната способност да използва енергия, като тип II означава способност за контрол и използване на значителна част от енергията на звездата.
Тези структури вероятно ще разчитат на фотоволтаична технология за преобразуване на слънчевата радиация в използваема енергия. Регулирането на температурата обаче представлява огромно предизвикателство.
За разлика от слънчевите панели на Земята, които могат да разсейват излишната топлина чрез атмосферно охлаждане, сателитите от рояка на Дайсън ще трябва да балансират топлинния обмен между Слънцето, космоса и обширната си повърхност.
Поддържането на оптимална температура на системата е от решаващо значение за осигуряване на ефективно преобразуване на енергията.
Баланс между енергия и обитаемост
Ян Мариус Питърс от Института за възобновяема енергия „Хелмхолц“ в Ерланген-Нюрнберг проучва дали подобна мегаструктура може да бъде изградена с помощта на материали, налични в нашата Слънчева система, като същевременно се запази обитаемостта на Земята.
Проучването му разкрива, че малките структури на Дайсън, разположени в рамките на земната орбита, биха били неефективни, тъй като или ще прегреят, или ще блокират достъпа на твърде много слънчева светлина до нашата планета.
От друга страна, един мащабен рояк на Дайсън, макар и ефективен в събирането на енергия, би повишил драстично температурата на Земята.
Този резултат подчертава дилемата на такъв амбициозен инженерен проект – как да се събират огромни количества слънчева енергия, без да се нарушават условията, необходими за живот.
Според проучването един от потенциалните компромиси е изграждането на рояк на Дайсън на разстояние 2,13 астрономически единици (AU) от Слънцето. Тази инсталация би могла да улавя около 4 % от енергията на звездата – еквивалент на зашеметяващите 15,6 йотавата – като същевременно няма да повиши значително температурата на Земята.
Въпреки това дори тази частична структура би изисквала огромно количество материал, оценявано на 1,3 × 10²³ килограма силиций.
Източник: InterestingEngineering
