Рій Дайсона — це концепція, яка схожа на сферу навколо зорі, яка збирає її енергію. Різниця лише в тому, що в цьому випадку конструкція не є суцільною, а складається з мільйонів окремих апаратів. Ідея вважається перспективною, але нещодавно науковці запідозрили, що він може завдати шкоду життю на Землі.
Рій Дайсона як астроінженерна споруда
Коли цивілізації стають дедалі розвиненішими, їхні потреби в енергії також зростають. Цілком ймовірно, що розвинутій цивілізації може знадобитися так багато енергії, що вона оточить свою зорю-носій супутниками, які збирають сонячну енергію. Ці рої Дайсона будуть вловлювати тепло, тому будь-які планети у межах сфери, ймовірно, відчують підвищення температури. Нова стаття досліджує це і приходить до висновку, що повний рій Дайсона за межами орбіти Землі підвищив би нашу температуру на 140 К.
Концепція рою Дайсона — це суто гіпотетична концепція, теоретична мегаструктура, що складається з численних супутників або середовищ існування, які обертаються навколо зорі, щоб захопити та використати її вихідну енергію. На відміну від твердої оболонки сфери Дайсона, рій являє собою менший інженерний виклик, дозволяючи нарощувати його в міру зростання енергетичних потреб. Ця концепція, вперше популяризована фізиком Фріменом Дайсоном у 1960 році, являє собою одне з найбільш амбітних, але потенційно можливих досягнень астроінженерії, яке врешті може дозволити цивілізації використовувати значну частину загальної енергії материнської зорі.
Поки що це лише теорія та наукова фантастика, але вона надихнула на реальні наукові дослідження. Це ідея, яка представляє потенційне рішення для задоволення величезних енергетичних потреб, коли ми робимо перші кроки до подорожей за межі нашої Сонячної системи. Якщо нам або будь-яким розвиненим цивілізаціям, які можуть там існувати, це вдасться, то вони будуть віднесені до типу II за шкалою Кардашева. Ця шкала використовується для визначення рівня технологічного розвитку цивілізації на основі кількості енергії, яку вона здатна опанувати й використовувати.
Інженерні виклики для рою Дайсона
Ройові структури Дайсона, ймовірно, використовуватимуть фотоелектричні технології для перетворення зоряного випромінювання на корисну енергію. Їхня ефективність перетворення енергії сильно залежить від температури сонячних елементів, і, на відміну від земних аналогів, вони повинні збалансувати тепловий обмін із Сонцем, космічним простором і величезною площею поверхні своєї структури. Регулювання температури конструкції є одним із викликів, який необхідно подолати, оскільки для оптимальної роботи вона має залишатися прохолодною.
Не лише температура структур створює проблеми, стверджує Ян Маріус Петерс з Інституту Гельмгольца Ерланген-Нюрнберзького інституту відновлюваної енергетики. У своїй науковій роботі він досліджує зміни навколишнього середовища планет у рої або сфері. Дослідження вивчає, чи можна побудувати таку мегаструктуру, використовуючи матеріали, доступні в нашій Сонячній системі, зберігаючи при цьому придатність Землі для життя, балансуючи між метою захоплення зоряної енергії та необхідністю підтримувати умови, які підтримують життя на нашій планеті.
Підвищення температури на Землі та можливий компроміс
У статті зроблений висновок, що сфера Дайсона навколо Сонця суттєво вплинула б на клімат Землі. Невеликі сфери, розташовані на орбіті Землі, виявляються непрактичними, оскільки або стають занадто гарячими для власної ефективності, або мають занадто великий вплив на сонячну енергію, що надходить на нашу планету.
Хоча великі сфери дозволяють ефективно перетворювати енергію, вони підвищать температуру Землі на 140 К, що зробить її повністю непридатною для життя. Компроміс може полягати у створенні часткової структури (рою Дайсона) на відстані 2,13 а.о. від Сонця. Це дозволило б зібрати 4% сонячної енергії (15,6 йотаватт, або 15,6 мільйона мільярдів ватт), при цьому підвищивши температуру Землі менш ніж на 3 К — у порівнянні з поточними тенденціями глобального потепління. Однак це все ще досить складна інженерна задача, яка потребує 1,3×1023 кг кремнію.
За матеріалами phys.org
