Где взять энергию? У студентов Политеха Петра есть один рецепт из области фантастики: построить на досуге сферу Дайсона. Это предложение на тот случай, если вы не знаете, чем занять себя на летних каникулах, и вам скучно, как героям советского мультфильма, просто лежать на солнышке и глядеть на этот потенциальный источник энергии без всяких расчётов и размышлений о будущем. Студент ФизМеха Николай Матвеев вдохновился идеями физика Фримена Дайсона и решил и вам предложить мыслить шире, чем в рамках солнечных батарей на даче.
Человечество находится в ироничной ситуации: над нами вращается, без сомнения, самый мощный и абсолютно бесплатный реактор, энергию которого мы до сих пор не научились использовать в полной мере.
Солнечная энергия освоена нами крайне неэффективно. Многие сразу вспомнят о солнечных батареях, но их КПД, увы, оставляет желать лучшего: даже современные панели преобразуют лишь 15–20% солнечного света в электричество.
Термоядерный синтез, который мог бы стать прорывом, пока находится в зачаточном состоянии. Некоторые считают его научной фантастикой, выдумкой учёных. Правда это или нет — покажет время. А пока давайте поговорим о чём-то действительно фантастическом, о чём-то, что нам вряд ли суждено увидеть, — о сфере Дайсона.
Что такое сфера Дайсона?
Звезда в клетке — так можно кратко описать суть сферы Дайсона. В 1960 году физик Фримен Дайсон выдвинул идею: развитые цивилизации рано или поздно столкнутся с нехваткой энергии, и их решением станет строительство вокруг звезды системы из миллионов спутников, колец или даже сплошной оболочки, чтобы использовать 100% её излучения.
Почему это гениально?
- Одна звезда даёт в 100 триллионов раз больше энергии, чем потребляет сегодня Земля.
- Такая конструкция могла бы обеспечить жизнь триллионам людей или стать платформой для межзвёздных путешествий.
- Это не обязательно «твёрдая сфера», чаще речь идёт о «рое Дайсона» (облаке автономных станций на орбите).
Как её построить?
Сегодня такая задача кажется невозможной, но теоретические шаги для её реализации уже проработаны. Так что, если вы вдруг почувствуете в себе силы для чего-то грандиозного, вот вам рецепт по созданию сферы Дайсона.
Ингредиенты
- 1 звезда (желательно солнечного типа, G2V — подойдёт наше Солнце).
- 10²⁷ тонн строительных материалов (металлы, кремний, композиты — можно добыть на планетах, астероидах или кометах).
- Рой самореплицирующихся роботов (для автоматизации строительства).
- Несколько планет (для добычи ресурсов).
- Мощные компьютеры (для управления процессом).
- Неограниченное количество терпения (строительство займёт несколько сотен лет).
- Щепотка научной фантастики (для вдохновения).
Инструкция
- Подготовьте звезду. Убедитесь, что ваша звезда стабильна и не собирается взорваться в ближайшие миллионы лет. Если звезда слишком активна, лучше выбрать другую.
- Создайте рой самореплицирующихся роботов. Запрограммируйте роботов на добычу ресурсов и строительство.
- Добывайте ресурсы. Разберите несколько планет (например, Меркурий: он близко к Солнцу и богат металлами). Используйте материалы для создания каркаса сферы и различного оборудования.
- Начните строительство. Сначала постройте кольцо Дайсона (это проще, чем полная сфера). Постепенно добавляйте секции, пока не замкнёте сферу вокруг звезды. Удостоверьтесь, что каждый сегмент устойчив к гравитации, радиации и метеоритам.
- Настройте энергосбор. Разместите солнечные панели, тепловые коллекторы или любое другое оборудование, которое вы сочтёте необходимым. Главное — проверьте, что оно способно улавливать и преобразовывать максимальное количество энергии.
- Проверьте стабильность. Протестируйте, что сфера не разрушится под воздействием гравитации звезды или других внешних факторов.
- Наслаждайтесь бесконечной энергией. Теперь у вас есть собственная сфера Дайсона! Используйте её энергию для питания цивилизации, создания искусственных миров или просто для того, чтобы удивить соседей по галактике.
Советы
- Если сфера начинает деформироваться, добавьте больше поддерживающих структур.
- Не забывайте следить за роботами: они могут случайно разобрать что-то важное.
- Если звезда начнет вести себя странно, лучше отойти подальше.
Время приготовления
500–1000 лет (в зависимости от количества роботов и ресурсов).
Стоимость
По нескромным подсчетам, сфера Дайсона обойдётся вам примерно в 9.35 ундециллионов рублей (или 9.35 × 10³¹ рублей). В теории Google может оплатить свой долг сферой Дайсона.
Приятного аппетита, то есть строительства!
Ищут ли сферы Дайсона в космосе?
С 1960-х астрономы в рамках проекта SETI (поиск внеземного разума) сканировали небо в инфракрасном диапазоне. Зачем они это делали? Если сфера существует, она должна поглощать свет звезды и переизлучать тепло.
Одна из «подозрительных» звёзд — Табби (KIC 8462852). Её в 2015 году обнаружил телескоп «Кеплер», яркость звезды падала на 22% без объяснимой причины.
Гипотезы:
- Рой мегаструктур инопланетян.
- Облака комет или космическая пыль.
Пока ответа нет, но наблюдения продолжаются.
Сфера Дайсона в поп-культуре
Сфера Дайсона часто встречается в кино и книгах. Иногда авторы вводят эту концепцию, чтобы, не вдаваясь в подробности, сделать возможным какой-то очень затратный по энергии трюк, который по сюжету необходим героям.
- В сериале «Звёздный путь» сфера питает энергией машины древней расы.
- В романе «Покорение Солнца» Артура Кларка люди строят сферу, чтобы спастись от ледникового периода.
- В фильме «Мстители: Война бесконечности» Нидавеллир, одно из Девяти королевств, изображён как сфера Дайсона, которая черпает энергию из нейтронной звезды, чтобы подпитывать своих обитателей.
А что, если мы её найдём?
Обнаружение сферы Дайсона стало бы величайшим открытием в истории. Это доказало бы, что:
- Мы не одиноки во Вселенной.
- Существуют технологии, превосходящие наши на тысячи лет.
- Цивилизации могут жить миллиарды лет, не уничтожая себя.
Однако, возможно, культуры, способные построить сферу Дайсона, вряд ли будут интересоваться тем, как живут какие-то «человечки» на далекой планете. Впрочем, будем надеяться, что мы ошибаемся.
Мечтать не вредно?
Пока сфера Дайсона остаётся фантастикой. Однако некоторые возможности у нас есть уже сегодня:
- Учёные создают прототипы космических электростанций, передающих энергию на Землю лазерами.
- 3D-печать в космосе позволяет строить структуры без доставки материалов с планет.
- Искусственный интеллект проектирует материалы с невероятными свойствами.
Кто знает, возможно, найдётся смельчак, который решит воплотить в жизнь рецепт, описанный выше. А, может, Google в попытке погасить свой долг в 2 ундециллиона рублей предложит построить часть сферы Дайсона в качестве компенсации. Оба варианта смехотворны, но, как сказал Фримен Дайсон:
«Я бы хотел, чтобы главным уроком стало понимание того, что далёкое будущее не является предопределенным».
📌 Источник: журнал политехнического сообщества студентов-физиков (PCPS) Post Script, канал «Отпечаток науки».
Подписывайтесь на канал «Теория большого Политеха», чтобы видеть фантастику в повседневной жизни!
Что ещё почитать?
