В 1960 году физик Фриман Дайсон предложил, что развитая инопланетная цивилизация
когда-нибудь перестанет возиться с такими детсадовскими вещами, как ветряные турбины и ядерные реакторы, и наконец-то займётся серьёзными свершениями. Например, можно полностью закрыть свою родную звезду особой конструкцией, чтобы улавливать как можно больше звёздной энергии. Затем они будут использовать это огромное количество энергии для добычи биткоина, создания смешных видео в социальных сетях, изучения глубочайших тайн Вселенной и наслаждения щедротами своей богатой энергией цивилизации.
Но что, если этой инопланетной цивилизацией будем мы? Что, если бы мы решили
построить сферу Дайсона вокруг нашего Солнца? Смогли бы мы это сделать? Сколько энергии будет стоить нам перестройка нашей Солнечной системы, и сколько времени потребуется, чтобы вернуть наши инвестиции? Прежде чем мы начнём задумываться о том, способно ли человечество на этот удивительный подвиг, даже теоретически, нам следует решить, стоит ли он вообще усилий. Можем ли мы действительно добиться чистого прироста энергии, построив сферу Дайсона?
Сферические коровы Дайсона
Сразу оговорюсь, что я космолог-теоретик, а не инженер. Я совершенно не представляю, как построить мост, не говоря уже о структуре, которая изменит само лицо нашей Солнечной системы. Но я готов поспорить, что вообще никто не знает, как участвовать в подобных мега-инженерных задачах. Мы не можем с уверенностью сказать, какого рода достижения в каких технологиях будут необходимы для создания структуры, которая хотя бы частично закроет Солнце. Рассуждать об этом было бы научной фантастикой — весело, но не очень предметно.
Однако, что я знаю, так это физику, и в нашем распоряжении есть некоторые предположения, которые могут нам позволить рассуждать о физике сферы Дайсона. Мы можем провести мысленный эксперимент по созданию такой сферы для изучения фундаментальных принципов работы с энергией, орбит и движения небесных тел. И это важно: независимо от того, какие технологии, позволяющие разрывать планеты на части (даже если они будут настолько продвинутые, что их невозможно отличить от магии), разработают наши потомки, они всё равно будут вынуждены столкнуться с суровой реальностью физики. Они не смогут получить что-то просто так. Если они захотят изменить форму планеты, это потребует энергии. Если они захотят переместить солнечную панель размером с гору на другую орбиту, это тоже потребует энергии.
По этим и многим другим причинам строительство сферы Дайсона требует затрат энергии. Итак, мы собираемся посмотреть, сколько времени потребуется, чтобы окупить энергетические инвестиции и какой будет оптимальная конструкция для минимизации первоначального вклада.
Чтобы получить конкретные цифры, мы сделаем много предположений. Люди любят подшучивать над физиками за то, что они упрощают сложные проблемы, иногда доводя их до неузнаваемости. Есть старая шутка о том, как молочные фермеры обратились в близлежащий университет, чтобы понять, почему надои молока были низкими, и тамошние физики решили начать расчёты с предположения о сферической форме коров.
Но в этом упрощающем подходе есть нечто мощное, именно поэтому физиков обучают ему с первого дня. Во-первых, он позволяет нам отвечать на вопросы, когда мы не заинтересованы в точных цифрах с самого начала. В данном случае мы просто хотим получить общее представление о выполнимости: потребует ли строительство сферы Дайсона (относительно) небольшого, среднего или экстремально большого количества энергии? Во-вторых, упрощение проблемы помогает скрыть ошибки (либо в расчётах, либо в наших исходных предположениях). Если всё, что мы хотим получить — это общий ориентир, то ошибка в два раза (или даже в 10 или 100) не изменит общих представлений, которые нам дадут наши расчёты.
Наконец, мы буквально не знаем, как построить сферу Дайсона от начала до конца, поэтому попытка изначально всё учесть приведёт к тому, что мы закопаемся в мелких деталях. Каждое из предположений по каждой мелочи будет увеличивать неопределённость любых оценок.
Операционные допущения
Цель строительства — превратить целые планеты в сборщики солнечной энергии. Мы не знаем и не заботимся о том, какой метод будут использовать наши потомки для захвата и хранения энергии, поэтому я предположу, что наша система сбора энергии (например сегмент сферы Дайсона) будет сделана из материала на основе минералов, поэтому у него будет та же средняя плотность, что и у Земли. Я будут придерживаться этого предположения, когда мы дойдём в наших рассуждениях до демонтажа других планет (концентрируясь на их каменистой части по мере необходимости).
Я также предположу, что все элементы, необходимые нам для создания сферы Дайсона
будут присутствовать в необходимых количествах. Я думаю, что это довольно справедливое предположение — в конце концов, мы говорим о захвате целых миров и переделке их во что-то другое, так что у нас будет много материала для работы.
Наконец, я предположу, что у нашей сферы Дайсона будет равномерная толщина и плотность по всему объёму, и что любой сегмент нашей сферы будет более-менее похож на её общую структуру. Не имеет значения, будете ли вы использовать оригинальную идею сферы Дайсона или просто космический рой гигантских панелей. В любом случае, меня интересует та часть геометрической сферы, которую будет покрывать наша структура при размещении на определённой орбите.
Что касается толщины панелей и эффективности, мы будем играть с этими цифрами по мере изучения наших возможностей.
Раздербаниваем Землю
Даже если мы покроем всю поверхность Земли солнечными панелями, мы всё равно будем улавливать менее десятимиллиардной доли всей энергии, которую производит наше Солнце. Большая её часть просто бесполезно излучается в пустое пространство. Нам нужно будет удерживать эту энергию от пустого излучения в космос, если мы хотим достичь статуса Великой Галактической Цивилизации, поэтому нам нужно будет сделать небольшую перестройку системы. Мы не хотим, чтобы только поверхность Земли улавливала солнечную энергию — мы хотим размазать Землю по космосу, чтобы улавливать ещё больше энергии.
Поэтому мы собираемся разобрать Землю и превратить её в гигантские тонкие панели, вращающиеся вокруг Солнца, каждая из которых будет улавливать свет и превращать его в энергию. Чтобы получить общее представление об уровне сложности этой задачи, мы можем обратиться к величине, известной как энергия связи. Все частицы, из которых состоит Земля, склеены вместе силой их взаимного гравитационного притяжения. Если вы хотите разобрать Землю, можно представить, что вы забираете по одному кусочку планеты за раз и бросаете его в космос со скоростью убегания.
Этот процесс становится легче по мере продвижения; с каждой исчезнувшей частицей
гравитация Земли уменьшается, что делает скорость убегания каждой следующей частицы немного ниже. В конце концов, вы удалите все до единой частицы с планеты и официально освободите наш мир. На самом деле, люди уже начали этот процесс; мы успешно подняли приблизительно 10 000-20 000 тонн материала на орбиту и (и значительная часть из них даже осталась там). Нам осталось выкинуть в космос ещё 5 971 999 999 999 999 999 990 000 тонн — и мы в шоколаде.
Хотя наши потомки могут придумать какой-нибудь особо хитрый способ свести к минимуму усилия, необходимые для превращения нашей планеты в серию плоских панелей, энергия связи даёт нам хорошее представление о количестве энергии, необходимого для этого. Для Земли энергия связи составляет примерно 2,5x1032 Дж. Чтобы дать вам некоторое представление об этом количестве, скажу, что ежегодно все человечество потребляет около 5x1020 Дж — в триллион раз меньше.
Когда мы закончим работу по демонтажу нашей планеты, наступит время перестроить её в сферу, насколько это возможно, а затем использовать её, чтобы собирать больше солнечной энергии, чем мы можем сегодня. Мы готовы ответить на ключевой вопрос: Сколько времени потребуется для того, чтобы окупить энергию, которую мы потратили на разборку Земли?
Если мы предположим, что толщина нашей оболочки составляет 1 километр, это даст нам
площадь поверхности, равную почти 2 000 земных шаров. Она и близко не подойдёт к тому, чтобы покрыть наше Солнце — находясь на нашей орбите, она сможет захватить только около 0,0004% всей солнечной энергии. Тем не менее, это огромная цифра по сравнению с той, что мы можем получить от полностью связанной планеты. Наше Солнце выбрасывает около 3,8x1026 Дж энергии каждую секунду. Если мы предположим, что наш процесс преобразования энергии эффективен на 10%, то улавливание даже этой крошечной доли позволит нам восстановить наши обязательные затраты энергии всего за 60 000 лет. Учитывая масштаб мегаинженерии, в которой мы работаем, это не так уж плохо.
Если мы сможем уменьшить толщину панели до одного метра и увеличить эффективность до 90%, мы сможем окупить наши инвестиции в энергию за несколько лет. А дальше уже будем считать чистую прибыль.
А как насчёт других планет? Если мы слишком полюбили Землю, чтобы разнести её на куски, это не проблема — если мы можем сделать это здесь, мы можем сделать это где угодно. Преимущество использования, например, Меркурия в том, что он уже находится близко к Солнцу, поэтому его демонтаж позволит нам охватить большую часть солнечного излучения. Но это также мир меньшего размера с меньшим количеством материала для работы. С панелями километровой толщины, сделанными из Меркурия, мы сможем улавливать 0,0001% солнечного излучения. При 10% эффективности мы окупим наши затраты на отказ от Меркурия примерно за тысячу лет. При толщине панелей в метр и 90% эффективности мы достигнем площади поверхности, равной более чем 100 000 земель, и окупим наши инвестиции менее чем за год.
С другой стороны есть Юпитер — самая массивная планета Солнечной системы, в связи с чем он может стать отличным материалом для строительства сферы Дайсона. Но он состоит в основном из газа; на нем можно найти всего около пяти земных шаров скалистого материала (и то теоретически — мы в этом не уверены), погребённого под тысячами километров бесполезного газа. Нам пришлось бы разобрать всю эту махину, и при этом мы даже не сможем использовать большую часть массы планеты. И когда мы закончим с этим проектом, мы получим сферу с поверхностью около 10 000 земных площадей. Но на такой далёкой орбите мы уловим излучения не больше, чем в случае с Меркурием. Учитывая огромные затраты на разборку этого газового гиганта, потребуются сотни миллионов лет, чтобы вернуть наши вложения.
Переход на более тонкие панели и более высокий КПД несколько улучшает ситуацию, позволяя нам окупить инвестиции всего через несколько сотен тысяч лет. Но мы не особенно терпеливые существа, поэтому продать такой проект инвесторам будет трудновато.
Сдвигаем горы
Все эти расчёты предполагают, что мы оставляем материал выбранной планеты на её нынешней орбите. Но если мы собираемся заняться реструктуризацией нашей Солнечной системы, давайте идти до конца. Количество излучения, которое мы можем уловить с заданной площади поверхности, уменьшается как квадрат расстояния от Солнца. Сократите это расстояние, и энергия возрастёт. Если бы мы могли бы переместить части нашей планеты на более близкую к звезде орбиту, мы могли бы заполучить большую часть энергии нашей звезды.
Но бесплатных обедов не бывает. Да, Солнце находится в в центре гравитационного колодца Солнечной системы, поэтому с какой-то точки зрения Солнце находится «ниже» остальных планет. Вам может показаться, что перемещение чего-либо ближе к Солнцу не должно быть затратным. Но проблема в том, что планеты уже двигаются по орбитам, и чтобы заставить их изменить орбиты, сначала нужно изменить их скорость.
Существует множество методов перемещения объектов с одной орбиты на другую. Для наших расчётов мы возьмём, пожалуй, самый простой из них: перенос по траектории Гомана. В нашем случае перемещение начинается с уменьшения скорости планеты, что приводит к её падению к Солнцу. Но в процессе этого движения падение будет ускоряться. Если мы ничего не предпримем, планета просто обернётся вокруг Солнца и улетит обратно по вытянутой эллиптической орбите. Это нас не устраивает, поэтому мы должны дать ей ещё один толчок, чтобы она в итоге оказалась на нужной нам орбите.
Мне нравится думать о переносе Гомана как об орбитальном эквиваленте паса мячом другу с вершины холма. Сначала вы должны пнуть мяч, чтобы заставить его двигаться. Это потребует энергии. Мяч будет катиться, набирая скорость по мере продвижения. Если ваш друг ничего не сделает, мяч пролетит мимо него. Вместо этого ему придётся снова ударить по мячу ногой, чтобы остановить мяч, и это потребует траты ещё одной порции энергии.
Мы можем оценить связь между орбитой планеты, её скоростью и энергией, необходимой для перехода с одной орбиты на другую, с помощью уравнения vis-viva. Его название на латыни означает «живая сила» — это пережиток средневековых представлений об энергии и движении. Но я гарантирую, что наши будущие потомки всё ещё будут использовать его для расчёта своих энергетических бюджетов для перемещения планет.
Вернёмся к Земле. У нас не было ни единого шанса уловить всю энергию солнечного излучения с помощью панелей Дайсона толщиной в километр. Но мы могли бы сделать это, если бы были немного ближе к звезде. Если бы мы переместили нашу планету к Солнцу на расстояние в одну десятую часть её нынешней орбиты (или 0,1 астрономической единицы), мы могли бы покрыть 0,04% от площади Солнца, а это уже стократное увеличение производства энергии. Но перемещение нашей планеты будет стоить нам примерно в 10 раз больше энергии, чем уйдёт на её разборку на запчасти.
К счастью, с увеличением скорости захвата энергии время окупаемости инвестиций
сокращается всего до 10 000 лет — даже при энергоэффективности панели в жалкие 10%. А после этого многие тысячелетия мы сможем наслаждаться дополнительной полученной энергией.
Для Меркурия перемещение работает не в нашу пользу. Увеличение энергетических затрат при перемещении на 0,1 AU увеличивают время окупаемости до нескольких тысяч лет.
Перемещение Юпитера на ту же орбиту — или, по крайней мере, скалистых обломков его ядра, а водород и гелий пусть себе дрейфуют на старой орбите — потребует огромных затрат энергии, около 1034 Дж. Но в награду за наши усилия мы могли бы покрыть почти 20% энергетической сферы Солнца. Однако нам бы всё равно потребовалось более миллиона лет, чтобы увидеть положительную отдачу от инвестиций, а уже после этого пожинать обильные плоды.
Для более тонких панелей метровой толщины, работающих с 90-процентным КПД, ситуация полностью меняется. На расстоянии в 0,1 а.е. от Солнца разобранная на кусочки Земля заслонит собой треть сферы звезды, и мы получим прибыль от инвестиций в энергию примерно через год. Что касается Юпитера, то нам даже не придётся приближать его к Солнцу на 0,1 AU. На расстоянии примерно на 30% большем мы могли бы достичь невообразимого: полностью закрыть сферой Солнце. Мы окупили бы затраты на энергию всего за несколько сотен лет, и тогда мы могли бы полностью владеть всей солнечной энергией целиком.
Вот так обстоят дела. В зависимости от нашего уровня целеустремлённости и инженерной изобретательности мы могли бы последовать рекомендациям Дайсона и реструктурировать нашу Солнечную систему, захватив значительную часть солнечной энергии и направив её на любые цели. Но, как я уже сказал, я не знаю, как реализовать это на практике, и оставлю это в качестве домашнего задания для моих друзей-инженеров.
Комментарии (140)
Myclass
00.00.0000 00:00-11Но, как я уже сказал, я не знаю, как реализовать это на практике — и оставлю это в качестве домашнего задания для моих друзей-инженеров.
Сказано так, как будто по сложности - как online-площадку создать. Мой вам совет. Когда к солнцу соберётесь, летите лучше ночью - тогда темно.
не в одибу, но если подумать, то такие рассуждения оторванны от реальности. На Земле ещё столько дел несделанных, например больше 20% россиян живут без доступа к канализации, а тут солнце "покоряют".
grizzly_8
00.00.0000 00:00+9К слову, "ночью" - это когда вы находитесь в тени небесного тела. Так что тепловой щит достаточного размера позволит иметь свою персональную ночь на любом приближении к Солнцу.
Myclass
00.00.0000 00:00-13Так что тепловой щит достаточного размера позволит иметь свою персональную ночь на любом приближении к Солнцу.
не хочу вдаваться в физические подробности, что это за тепловой щит будет нужен, и что не только тепло - есть единственная проблема, но не кажеться-ли вам, что это и сейчас невозможно и в ближащие 10000 лет тоже не будет это возможным, чтобы человек с его ничтожными возможностями "оседал"
конясолнце.или типа рассуждениями - "вот если-бы у нас у каждого в кармане был освоё солнце" - можно детей занимать...
grizzly_8
00.00.0000 00:00+7что это за тепловой щит будет нужен
что это и сейчас невозможно и в ближащие 10000 лет тоже не будет это возможным
Обратите внимание на солнечный зонд Паркер.
Предполагается, что он приблизится к «поверхности» Солнца (фотосфере) на расстояние 8,86 радиуса Солнца (6,2 миллиона километров, или 0,04 а. е.)
Myclass
00.00.0000 00:00-1Ок, меня заминусовали по полной, ну прям каждое высказывание - не понимаю за что, ну да ладно, но вами упомянутый солнечный зонд Паркер - коим образом он опровергает мои слова? что я получил -10, а вам дали +8? Этот зонд как-то подводит черту под реализацией сферы Дайсона? Мы ведь об этом разговаривали. А не возможных эксперимантах в космосе.
Представляю - идёт симпозиум по астронавтике, и выступает один учёный и рассказывает о сфере Дайсона, а потом выступает другой и говорит, что это нереализуемо по той или иной причине - и весь зал "буууууууу" и выгоняют его со сцены.
PS. Скорее всего сейчас меня начнут проучать и минусовать по-полной, чтобы я заткнул свой рот вообще навсегда.
grizzly_8
00.00.0000 00:00+1солнечный зонд Паркер - коим образом он опровергает мои слова?
Вы написали о невозможности создания щита с параметрами, необходимыми для работы в предложенных условиях в обозримом будущем. Я привел контрпример.
Что касается минусов, то ставить их у меня нет ни потребности, ни возможности, но могу предположить, что комментаторов раздражает то, что вы безапелляционно рассуждаете о предмете, хотя вам приводят опровергающие примеры. Как заметили ниже -- будущего никто не знает, но вы зачем-то настаиваете на невозможности одного из его вариантов.
blik13
00.00.0000 00:00+3Ок, меня заминусовали по полной, ну прям каждое высказывание - не понимаю за что,
Элементарно, Ватсон.
Ваш первый коммент это попытка в чисто теоретическую полуфантастическую статью приплести канализацию современной России. И это выглядит крайне глупо.
Ну а все последующие комменты минусят в основном просто прицепом.
DreamChild
00.00.0000 00:00+3На мой взгляд вас заминусовали за излишнюю сердитость и серьёзность, с которой вы отнеслись к статье. Все прекрасно понимают, что это просто гимнастика для ума. Никто не собирается лететь и разбирать Меркурий на запчасти. Это просто интересный фантастический проект, гипотетическую реализацию которого автор решил оценить сточки зрения окупаемости. Занимательная математика, не более того. Зачем так серьёзно к этому относиться?
SadOcean
00.00.0000 00:00Ну слушайте, вы тоже выдали довольно невежливый совет.
Можно было аппелировать к тому, что есть более близкие и практичные дела (даже в смысле космической инженерии), но то как это было подано, вызвало ответную реакцию.
Отдельный вопрос - на какие идеи и проекты вообще стоит тратить время.
Канализация в РФ, газификация Сибири, как и другие, гораздо более серьезные насущные проблемы - это безусловно важно и этим нужно заниматься, но разве это повод совершенно не думать о будущем?
Если сфера дайсона сейчас действительно теоретическая выкладка, то другие идеи вполне реализуемы.
Скажем орбитальные солнечные электростанции - вполне может быть что это очень хорошее, экономически оправданное решение проблемы эффективного и экологичного источника энергии.
И они расположены на той же шкале от солнечных панелей в пустыне до сферы Дайсона.
vvzvlad
00.00.0000 00:00Представляю — идёт симпозиум по астронавтике, и выступает один учёный и рассказывает о сфере Дайсона, а потом выступает другой и говорит, что это нереализуемо по той или иной причине — и весь зал "буууууууу" и выгоняют его со сцены.
Выступает другой и такой "ваши рассуждения оторванны от реальности. На Земле ещё столько дел несделанных, например больше 20% россиян живут без доступа к канализации, а тут солнце "покоряют".". Удивительно, чего это зал "бууу", да?
CrazyElf
00.00.0000 00:00+20С такими рассуждениями человечество до сих пор бы в космос не полетело, коллайдеры не построило и лишилось бы очень многих сопутствовавших открытий, делающих более комфортной нашу повседневную жизнь. Так что ну такое. И макро- и микро- космос дали человечеству не только оторванные от "реальной жизни" знания, но и вполне "применимые в народном хозяйстве" устройства. Поэтому "оторванные от реальности" стремления человечества на самом деле вполне себе "окупаются" в итоге.
Myclass
00.00.0000 00:00-8С такими рассуждениями человечество до сих пор бы в космос не полетело ...
я согласен с вами, хотя есть вещи, которые невозможны сегодня, но в принципе - реализуемы. И стремиться к этому - всегда приветствую. Но "мечтать" обуздать солнце, чёрные дыры и вообще весь космос - не есть из этой оперы.
CrazyElf
00.00.0000 00:00+9Когда Циолковский в начале 20 века писал про космические полёты на него тоже, наверное, как на чудика смотрели. Или Эйнштейн со своими гравитационными волнами. Или вот чёрная дыра, которая была просто одним из теоретических решений уравнения, а сейчас мы практически уверены, что такие объекты существуют, как минимум в центре почти каждой крупной галактики есть сверхмассивная чёрная дыра. И т.д. и т.п. Теоретики всегда прорабатывают самые фантастические проекты заранее и это очень хорошо. Человечество когда-то приблизится к реализации чего-нибудь эдакого - а у него уже есть теоретические наработки, всесторонний взгляд на проблему. Это всегда хорошо и полезно.
Myclass
00.00.0000 00:00-1Вы понимаете, что например рисовать сценарий, что человек будет когда-то сам летать - это хоть сейчас из области фантастики, но в приципе - когда-нибудь будет скорее всего реализовано. Скажи я, что мы когда-то энергию чёрной дыры обуздаем - это не просто фантастика, это утопия. Поэтому считаю, что есть разница - и мечтать о покорении звёзд - красивая, но сказка. Но не буду больше спорить - Соглашусь с вами и поживём - увидим :)
CrazyElf
00.00.0000 00:00+1Причём ведь никто заранее не знает, какие именно сценарии реализуются, а какие нет. Поэтому науке приходится очень много вариантов прорабатывать, многие из которых, безусловно, окажутся тупиковыми. А какие-то варианты "взлетят" и дадут невиданный "урожай". Так что да, поживём - увидим. Или наши потомки увидят. )
Dolios
00.00.0000 00:00+1Все правильно пишите, товарищ! Сегодня надо думать, как улучшить паровоз, а мечтать о летательных аппаратах тяжелее воздуха — не есть из этой оперы. Сущее безумие и разбазаривание ресурсов на невозможные прожекты.
avshkol
00.00.0000 00:00-1Да, совершенно согласен. Я уверен, что очередной виток прогресса будет связан не с ИИ-GPT, а с запуском программы колонизации Марса и/или Луны - технологии обеспечения жизни, включая роботов, которые должны строить инфраструктуру из подручных материалов (а также ремонтировать друг друга) - вот что даст продвижение вперёд.
В принципе, мы уже сейчас сможем начать создавать таких самоуправляемых роботов-строителей инфраструктуры, просто никто еще не верит, что можем. Как никто не верил, что можно создать реально работающий паровоз, пароход из железа (!!!), самолёт и самолёт из металла (!!! Вот уж насколько контринтуитивная вещь)...
Ilusha
00.00.0000 00:00+1Интересно, что вы отбрасываете ИИ, но далее говорите про самоуправляемых роботов. Так-то самих роботов делать умеем. И доставлять на Марс.
Парадигма изменилась. Маск тому пример, создаёт технологии двойного назначения: и для Марса нужны, и для Земли.
—
Между первым самолетом (1903) и первым цельнометаллическим самолетом прошло всего 12 лет.
Цельнометаллический пароход сделали сразу же, как металлургия развилась до нужно уровня.
KvanTTT
00.00.0000 00:00+1Я уверен, что очередной виток прогресса будет связан не с ИИ-GPT
Потому что этот виток уже происходит. Ну и думаю что ИИ сильно поможет в осваивании космоса.
carbonarium
00.00.0000 00:00"У меня есть один знакомый, – сказал Эдик. – Он утверждает, будто человек – это только промежуточное звено, необходимое природе для создания венца творения: рюмки коньяка с ломтиком лимона."
"Понедельник начинается в субботу".
BigBeaver
00.00.0000 00:00+3например больше 20% россиян живут без доступа к канализации
И в свете событий последних лет не факт, что они в худшем положении)
Saz_An
00.00.0000 00:00На самом деле проблемы на Земле будут всегда, это не повод отказаться от покорения космоса. Иногда решение проблемы лежит не в экстенсивном росте. Уже показано, что затраты на космос (исследования, например), косвенно окупаются.
Ну и, тем более, отказаться от рассуждений о развитии технологий из-за того, что нет равенства - не выглядит правильным. Развитие области одной обязательно подтянет другие.
Wizard_of_light
00.00.0000 00:00+3Что интересно: чтобы полностью разобрать Солнце, теоретически надо затратить примерно GM^2/2R~4*10^41 Дж, а за средний срок активной жизни (~10 миллиардов лет) оно выработает ~3*10^44 Дж, в тысячу раз больше.
NetBUG
00.00.0000 00:00+1Притом пресуппозиция про толщину панели в 1 км весьма интересная.
Кстати, я тут дочитал "Задачу трёх тел" Лю Цысинь, и вспомнил почему-то про классификацию миров по объёму используемой энергии – вся энергия планеты (I), вся энергия звезды (II) и вся энергия галактики (III).
Земляне по этой классификации находятся на стадии 0.7 =)
shybovycha
00.00.0000 00:00В "задаче трех тел" трисоляриане работали всей цивилизацией чтобы посчитать что-то там. Земляне, как мне кажется, используют гораздо меньше ресурсов, так что 0.7 - это в далеком будущем - еще не весь уголь и уран выкопаны и люди-батарейки не запакованы в колбы.
Kenya-West
00.00.0000 00:00+1находятся на стадии 0.7 =)
Не-не. Мне кажется, что 0.7 явно преувеличены. Вот когда люди будут специально подрывать вулканы ради выкачки энергии, разберут все горы и на их месте раскопают каньоны 100-километровой глубины между литосферными плитами, и на каньонах поставят машины для сбора энергии от трения плит, когда начнут добывать ресурсы напрямую из ядра планеты - вот тогда и можно будет про 0.7 говорить.
А ≈1 будет, когда ни один атом при посещении Земли не сможет её покинуть, не отслужив хотя бы лет 20 на пользу человечеству.
morijndael
00.00.0000 00:00когда ни один атом при посещении Земли не сможет её покинуть, не отслужив хотя бы лет 20 на пользу человечеству.
Это уже не сфера Дайсона, а железный занавес какой-то :D /ш
avshkol
00.00.0000 00:00+2Солнечные панели - лишь один из способов собирать энергию Солнца (проблема в охлаждении и деградации - резком снижении КПД). Думаю, что намного интереснее вариант огромной паровой электростанции на орбите: сторона, обращенная к Солнцу, нагревает воду до состояния пара, пар проходит через турбину, на обратной стороне происходит охлаждение. Возможно, вокруг развёрнуты спутники с зеркалами, концентрирующие энергию с большей площади.
Но остаётся вопрос: в чём запасать энергию (лития для батарей крайне мало, производить сжиженный метан или ядерное топливо и транспортировать уже его?) и как и куда транспортировать? На другую планету не выгодно (торможение при приземлении отнимет значительную часть энергии), только для существования городов на орбитах планет.
gybson_63
00.00.0000 00:00+3А и не надо запасать. Прямо там в космосе и майнить, тренировать ИИ, создавать контент и возвращать на Землю только информацию.
avshkol
00.00.0000 00:00+3Это крохи. Огромные запасы энергии нужны на:
Терраформинг
Поддержание жизни колоний на орбите или на недружелюбной планете (Марс, Луна)
Дальние полёты (окраина Солнечной системы, как минимум),
Захват, транспортировка и освоение малых космических тел (чтобы не таскать в космос вещество с планет - это энергозатратно, что и показано в статье)
iig
00.00.0000 00:00+6Вполне возможно, что цикл "выработать энергию - запасти/передать - потратить" это каменный век с ужасным КПД, а сфера Дайсона - это стимпанк с огромными паровыми машинами. Продвинутые инопланетники используют энергию прямо там где производят (внутри звезды).
avshkol
00.00.0000 00:00+4
Особенно пункт 3 ????
Melirius
00.00.0000 00:00Не, самый забавный с точки зрения астрофизика четвёртый.
iig
00.00.0000 00:00Ну так то поток частиц от Солнца существует, и энергию какую-то переносит. Что с плотностью потока этой энергии - надо считать. Что с возможностью утилизации этой энергии? МГД-генератор размером с планету?
Melirius
00.00.0000 00:00Давайте прикинем, средняя плотность солнечного ветра 8,8 частиц на кубический сантиметр, скорость - 468 км/с, плотность потока кинетической энергии - 1,5 мВт/м^2 (там протоны в основном). Солнечный свет собирать примерно в миллион раз лучше.
Druj
00.00.0000 00:00+2Чем будем охлаждать пар на обратной стороне? Вакуумом?
avshkol
00.00.0000 00:00+1Излучением + испарением части воды (придётся обеспечить буксировку ледяных глыб, захваченных в космосе). Либо испарять воду так, чтобы на ближайшей стенке часть конденсировать... В общем, стимпанк рано списали со счётов)))
nehrung
00.00.0000 00:00+1Чем будем охлаждать пар на обратной стороне?
Если не троллить, а обсуждать серьёзно, то это один из ключевых вопросов. И кстати, непонятно, почему его упустил и сам Дайсон. Ведь как обычно описывается сфера Дайсона? Вот была звезда, светила ярко, а потом вдруг погасла — значит, тамошние аборигены таки построили сабж.
В действительности звезда не гаснет, а вдруг превращается в сильный источник ИК-излучения, потому что если не сбрасывать излишки, то строители сферы поджарятся в ней.
rombell
00.00.0000 00:00Имея неограниченный приток энергии и вещества в виде солнечного ветра, можно сгонять лишнее тепло в плазменные пакеты и отстреливать их, охлаждаясь куда более эффективно, чем просто тупо разогревом.
Ну или сгонять тепло в радиаторы, разогревая их до более высокой температуры, излучающей уже в (нами) видимом свете.
Много чего можно придумать, имея неограниченный приток энергииWizard_of_light
00.00.0000 00:00+2Тепловые машины ограничены вторым законом термодинамики и КПД цикла Карно, что бы мы там ни придумывали.
Wizard_of_light
00.00.0000 00:00+3Дайсон не упустил - он предполагал, что сфера строится такого диаметра, чтобы обеспечивать комфортную для обитателей равновесную температуру.
Hlad
00.00.0000 00:00Всё равно энергию надо куда-то сбрасывать. Даже если запилить сферу на орбите Плутона - она будет собирать ровно столько же энергии, как и сфера на орбите Меркурия. И всё это тепло надо будет переизлучать дальше в космос, чтобы не происходило перегрева. Так что на большом расстоянии сфера Дайсона будет выглядеть, как очень холодная и очень большая звезда.
BigBeaver
00.00.0000 00:00Но излучение пропорционально степени температуры. Так что это еще вопрос, инфракрасное ли оно будет чтобы отводить всё необходимое.
carbonarium
00.00.0000 00:00Чем будем охлаждать пар на обратной стороне? Вакуумом?
Да, только сжиженным.
Tarakanator
00.00.0000 00:00Для транспортировки не нужно запасать. Просто зеркалом отражаем солнечные лучи куда надо.
Myclass
00.00.0000 00:00-1Просто зеркалом отражаем солнечные лучи куда надо.
классная идея, я сразу-же вас предствавил - обмотанные зеркалами и в домменной печи. Ведь в абсолютной форме разница по температуре как-бы всего в два раза. И зеркала у вас ну совсем не нагреваются. Они у вас 100% отражение имеют.
Tarakanator
00.00.0000 00:00не понял вашего сарказма.
кто обмотан зеркалами в доменной печи?
Зеркало можно разместить на любом удобном расстоянии от звезды. Ближе расположишь-меньше зеркал нужно.
Дальше-они будут меньше нагреваться.
Охлаждение излучением. с обратной стороны.
rombell
00.00.0000 00:00+2Если уж совсем некуда девать энергию, можно генерить антиматерию и её и запасать в магнитных бутылях
KvanTTT
00.00.0000 00:00Классная идея, учитывая, что расстояния в космосе большие, а антиматерия — самый компактный источник энергии, который только может существовать.
rombell
00.00.0000 00:00Нужно отметить, что небольшая чёрная дыра — ещё более компактный источник, но гораздо сложнее в управлении.
Tsimur_S
00.00.0000 00:00который только может существовать.
Который существует на данный момент. Потенциально же любая материя несет столько же энергии сколько и антиматерия. Ну и как уже сказали если понимать под компактностью минимальный объём то чд будет компактнее.
vanxant
00.00.0000 00:00+2А не надо никуда ничего транспортировать. Автор не зря говорит про толщину в километр - люди будут строить орбитальные города и вот в этом километре и жить. Если заселить всю площадь сферы на расстоянии 1 ае от Солнца, численность человеков достигнет не жалких 100 миллиардов, которые способна прокормить Земля, а ста триллионов миллиардов туловищ.
Зачем? Науку там двигать (ха-ха три раза). На самом деле у нас просто в ДНК записано расселяться на все доступные пространства, от бактерий ещё досталось.
avshkol
00.00.0000 00:00Ещё несколько десятилетий, уровень жизни повысится, рождаемость в Африке и Азии упадёт до 2 детей на семью, и численность мирового населения стабилизируется. А с новой эпохой покорения космоса так вообще начнёт уменьшаться - многие женщины предпочтут работу на орбитальных станциях и орбитальных городах воспитанию детей.
Поэтому никаких 100 миллиардов не будет, возможно, 15-20. Это включая орбиты и Марс.
rombell
00.00.0000 00:00+2Вопрос воспитания и стоимости выращивания ребёнка. Вырастить ребёнка сейчас стоит гораздо больше, чем 100 лет назад, и отнимает намного больший кусок доходов семьи. Если же будут обеспечены условия, при котором ребёнок не будет обузой, уровень жизни не будет снижаться — гораздо бОльшее количество женщин будет рожать, и больше детей, потому что это в наших генах, в конце концов.
Ну и воспитание — люди существа социальные, если все вокруг заводят детей, социальное давление на молодую женщину в одну сторону, а если все вокруг состоявшиеся независимые воспитательницы котиков — совсем в другую
KvanTTT
00.00.0000 00:00+1Думаю, что к тому времени человек модернизируется настолько, что это будет совсем другое существо. Либо заселять такие миры будут роботы, но не в таких безумных количествах.
im_last
00.00.0000 00:00+2Количество астероидов, которые приближаются к Земле, превысило 30 тысяч
Сфера Дейтона должна либо быстро восстанавливаться, либо, ее быстро разрушат астероиды, коих под 30 тыс. и это ведь только обнаруженные.
Количество астероидов, которые приближаются к Земле, превысило 30 тысяч
LordDarklight
00.00.0000 00:00Вот вот про про астероиды и микрометеорит забыли, про обслуживание, забыли рассчитать амортизацию...
Так же как-то за кадром остался вопрос передачи энергии (не на самой же сфере жить, хотя изначально мне показалось, что именно это автор и предлагал).
Жаль, что не подняты вопросы возможных альтернатив, которые могли бы оказаться эффективнее сферы Дайсона. Мне кажется, при таком уровне технологий можно найти куда более эффективные источники энергии.... что может быть спорным - возможно термоядерный синтез и есть квинтэссенция энергии. Но это спорно - ведь куда мощнее могут оказаться джеты от полюсов гигантских черных дыр! Вообще одино из самых энергетически эффективных процессов - это даже не термояд - я аннигиляция - но нужна антиматерия - а её производство очень энергетически затратно - но вдруг это можно обойти и повысить КПД на порядки!
Но может проще было бы построить большой токомак в радиусе Земли (над ней или под ней) и запустить свой собственный термоядерный синтез!
А ещё как вариант, почему бы не рассмотреть модельку попроще - вот тот же Юпитер - взять его каменное ядро (ну или собрать его спутники (и спутники Нептуна, о нём ниже) - что проще) - построить из него сферу Дайсона вокруг Юпитера, столкнуть Юпитер с Нептуном - от чего там должен начаться процесс термоядерного синтеза - ну и далее снимать сливки не трогая ни Землю, ни родное Солнце.
Вот хотелось бы получить расчёты альтернативных решений. Может не стоит заморачитваться со сферой Дайсона (даже если она легко окупается), а заняться чем-то более эффективным. И, как следствие, не стоит искать сферу Дайсона у других звёзд (в силу наличия более эффективных решений при тех же технологиях).
А вообще - как увидел заголовок статьи так сразу представил себе финальные эпизоды второго сезона, где руки Мантрида разбирали сначала целые планеты, а затем и целые звёзды, перерабатывая всё в новые руки Мантрида ;-)
RealSaniok
00.00.0000 00:00+2Юпитеру до звезды, насколько я помню, нужно где-то в 50-75 раз больше массы, чем он имеет сейчас, при этом "текущий" Юпитер весит около 70% от общей массы планет в солнечной системе
LordDarklight
00.00.0000 00:00Я не специалист, но вот где-то читал что как раз с Нептуном должно хватить - может имелось в виду, что их ещё и столкнуть нужно с определённой скоростью - чтобы разогреть для старта реакции - не знаю. Вообще это сама по себе интересная тема - второго солнца в нашей солнечной системе
Ilusha
00.00.0000 00:00Масса важна, чтобы создать давление, удерживающее реакцию синтеза. Если просто «зажечь» Юпитер столкнув все планеты солнечной системы, то будет просто большой бабах.
LordDarklight
00.00.0000 00:00За что минус то, я же сразу написал, что не компетентен в этом вопросе, что информация не точна - никому ничего не навязывал :-(
Ilusha
00.00.0000 00:00В 13 раз, чтобы иметь потенциал стать коричневым карликом
Tsimur_S
00.00.0000 00:00Это если бы Юпитер состоял из чистого дейтерия.
Wizard_of_light
00.00.0000 00:00Там от 22 до 26 миллионных долей дейтерия в водороде, так что есть чему погореть некоторое время.
johnfound
00.00.0000 00:00В звездах горит водород, а не дейтерий. Протон-протонный цикл
Tsimur_S
00.00.0000 00:00Протон-протонный цикл работает в звездах главной последовательности имеющих массу от 75 масс Юпитера. Тут идет речь про https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Коричневый_карлик, где он невозможен и энергия получается через дейтерий или литий.
saboteur_kiev
00.00.0000 00:00+4Сфера Дайсона, а не Дейтона
Если сфера - это просто отражающий пассивный материал, то 30 тысяч астероидов - это просто пшик по сравнению с размерами сферы. Сфера не обязана покрывать все на 100%
DaneSoul
00.00.0000 00:00+1В порядке дилетантского бреда:
А если не разбирать планеты по-кусочкам преодолевая гравитационный барьер, а столкнуть пару планет друг с другом так, чтобы их разорвало на мелкие кусочки, а потом уже из этих кусочков с небольшой гравитацией делать то что нам нужно?
Ritan
00.00.0000 00:00+4Чтобы столкнуть, нужно сдвинуть планету с орбиты, а это тоже энергия. Причём столкнуть с достаточной энергией, чтобы планеты именно разрушились и не слиплись обратно под действием той же гравитации
IvanPetrof
00.00.0000 00:00Чтобы одно тело полетело в одну сторону, нужно от него взять кусочек и кинуть в противоположную сторону. В случае с планетой нужно очень сильно кинуть второй кусочек, чтобы он не упал обратно. Т.е. Опять возникает проблема преодоления "гравитационного барьера".
DaneSoul
00.00.0000 00:00Есть и другой способ — обстреливать планету кусочками (например астероидами) снаружи, при этом гравитация, ИМХО, будет работать наоборот в плюс, дополнительно разгоняя подлетающий кусок.
IvanPetrof
00.00.0000 00:00+3Гравитация это верёвка которую тянут оба. В то время как планета будет разгонять метеор к себе, он будет разгонять планету к себе. В момент удара получится ноль (плюс/минус на потери в тепло)
Zangasta
00.00.0000 00:00-1Но он состоит в основном из газа; на нем можно найти всего около пяти земных шаров скалистого материала (и то теоретически — мы в этом не уверены), погребённого под тысячами километров бесполезного газа.
Загадка с подвохом --- какая сила тяжести на поверхности Юпитера. Общепринятый ответ --- Ускорение свободного падения на поверхности Юпитера равно 23,5 м/с, очевидно, не верный.
acidemic
00.00.0000 00:00В научно-фантастическом сценарии можно представить использование специальных спутников-хабов, расположенных вблизи Солнца и способных собирать солнечную энергию. Эта энергия затем преобразуется в электричество и передается на Землю через мощные электрические разряды - молнии.
Для этого необходимо создать систему специальных проводников, соединяющих спутники-хабы между собой и с Землей. В момент передачи энергии, спутники создают мощный электрический разряд, который по проводникам направляется на Землю. Промежуточные хабы, расположенные на пути разряда, обеспечивают его стабильность и контролируют направление разряда.
Система управления и мониторинга этой технологии находится на спутниках-хабах и на Земле. Она отвечает за координацию работы различных элементов системы, а также за поддержание безопасности и стабильности передачи энергии.
Такой способ передачи солнечной энергии через молнии может быть не только эффективным, но и впечатляющим зрелищем для наблюдателей на Земле.
krote
00.00.0000 00:00Если сейчас Земля получает N количество энергии, а станет при помощи транспортировки скажем получать 2*N то это явно приведет к планомерному повышению температуры и глобальное потепление каким мы его знаем сейчас это будет просто ничто в сравнении с этим адом.
avshkol
00.00.0000 00:00Да уж, придётся разворачивать на орбите над Тихим океаном и Сахарой светоотражающую пленку, чтобы уменьшить поступление солнечной энергии… типа большая и малая сферы Дайсона)))
Stalker_RED
00.00.0000 00:00+4погребённого под тысячами километров бесполезного газа
Из метана можно делать более массивные углеводороды, пластик - вполне себе конструкционный материал.
Если из других планет или астероидов получится добыть "лишнего" углерода - еще больше пластика!
Ну и можно всякие жидкости и газы применять как теплоноситель в системах охлаждения, для гидравлики, как техническую атмосферу, как рабочее тело для реактивных двигателей или ионников, сжигать в масс конвертере в конце концов.
vtal007
00.00.0000 00:00+1Значит ли, что развитые цивилизации это где местное "солнце" несколько притухшее из-за сферы. А планет по сути и не осталось в системе
bbs12
00.00.0000 00:00+2По поводу отсутствия сфер Дайсона около других звёзд: возможно по каким-то причинам более удобным способом является прямое сжигание вещества в компактных термоядерных реакторах. Т.е. Юпитер лучше сразу бросить в топку, чем размазывать вокруг Солнца.
Wizard_of_light
00.00.0000 00:00+1У реакций с участием протона всё печально с критерием Лоусона, так что по итогу водород и гелий может оказаться удобнее всё-таки в звёздах жечь. Мейнстримом может оказаться использование аккреционных дисков нейтронных звёзд или черных дыр в качестве генераторов - по всеядности и эффективности энерговыделения на единицу массы топлива они превосходят термоядерные реакции и уступают только аннигиляции. Вытаскивание энергии вращения чёрных дыр тоже перспективно.
slava37md
00.00.0000 00:00+2Допустим мы построили сферу вокруг солнца. И она вращается вокруг какой-то оси. Тогда полюса, и всё что рядом, просто упадут на солнце, поскольку они не вращаются вокруг солнца. Останется только кольцо около экватора.
Если построить несколько вращающихся колец или много панелей вращающихся по разным орбитам, то они будут отражать часть энергии в сторону солнца, и неизвестно ещё как оно на это отреагирует.
dfgwer
00.00.0000 00:00+1Есть концепт статичных спутников, которые висят на одной точке. Гравитация компенсируется давлением света и частиц испускаемых Солнцем.
BigBeaver
00.00.0000 00:00+1А еще можно в карман электронов отсыпать и быстренько обратно на Землю пойти продавать электричество.
raamid
00.00.0000 00:00В этом случае сфера Дайсона на полюсах будет тоньше фольги. Даже если мы сможем потом куда-то эту энергию направить, у нас будет огромный избыток энергии внутри сферы. А Солнце продолжает излучать, его на паузу не поставишь.
В итоге, чтобы уравнять энергетический баланс, сфера Дайсона должна будет излучать с наружной поверхности столько энергии, сколько Солнце излучало бы без всяких сфер. Интересно кстати будет посчитать, может быть, с учетом огромной площади, температура наружной поверхности сферы не будет такой большой.
vanxant
00.00.0000 00:00+1По первому пункту да, сплошная сфера Дайсона сегодня считается нефизичной. Дело даже не в материалах, а в эффектах ОТО, связанных с конечностью скорости света (и гравитации). На таких масштабах они разорвут на части любое твёрдое тело.
Могут существовать либо "ленты Дайсона", либо сфера из относительно небольших несвязанных кусочков.
iridiumhawk
00.00.0000 00:00+1Самая большая проблема со сферой/кольцом Дайсона это то, что собираться энергия будет в одном месте, а использовать ее будут в другом. Она потребуется на планетах (если таковые останутся после постройки), на космических станциях/городах, на движущихся внутрисистемных и межзвездных кораблях. И получается крайне не мобильная система, когда вам надо всю собранную энергию еще и сохранять и транспортировать до места использования.
В то время как уже сейчас нет никаких принципиальных препятствий производить эту энергию в месте потребления. Сделать термоядерные станции довольно компактными это лишь вопрос времени, а не возможности. И если ты имеешь собственное солнце в кармане, то зачем завязываться на стационарное Солнце?
Полагаю все инопланетные цивилизации рассуждают подобным образом и сфер Дайсона мы никогда не найдем.
rombell
00.00.0000 00:00+2Всего лишь другой масштаб энергий. Примерно как сравнивать по энергоотдаче зажигалку, которая удобна и всегда в кармане, и АЭС, которая большая, неудобная, но питает половину страны.
Groramar
00.00.0000 00:00Тут еще вопрос что с этой энергией делать. Ок, допустим получили от Сферы сколько-то энергии, но как её вообще с пользой использовать в таком количестве? Даже если получится собрать и передать.
rombell
00.00.0000 00:00Что до собрать и передать — на крайний случай генерить антивещество и в магнитых бутылках его отправлять.
Что до использовать — у человечества никогда не было проблемы утилизировать лишнюю энергию. Начиная от синтеза необходимого по месту, хоть бы и прямо из энергии, заканчивая освоением и терраформированием окружающего Космоса
Wizard_of_light
00.00.0000 00:00+2Майнить биткойнпитать супервычислитель, например. Предел Ландауэра гарантирует, что существа, захотевшие подобраться к вершинамдуховного развитиявычислительной мощи, будут вынуждены наращивать энерговооружённость. Трансмутировать химические элементы в более нужные для производства. Проводить эксперименты по поиску предела устойчивости вакуума к экстремальной энергетической плотности. Расставлять звёзды и планеты в окрестностях более удобным образом. В общем, была бы энергия, а с использованием проблем не будет.
iridiumhawk
00.00.0000 00:00Половину-то страны она питает (нет), но даже в земных масштабах самое проблемное это передача энергии до потребителя. Именно поэтому нет особого смысла строить солнечную электростанцию в Сахаре, так очень дорого обойдется постройка линий электропередач и потери на транспортировке энергии в Европу сведут на нет все выгоды от бесплатного солнца круглый год.
rombell
00.00.0000 00:00Питает-питает, просто небольшую страну.
Проблема с солнечными станциями не в проводах — было бы электричество действительно бесплатным, окупилось бы.
Проблема в самих панелях — они стоят денег, их надо регулярно чистить от пыли, и они быстро деградируют — в результате лишь недавно общий энергобаланс стал положительным. И это без проводов
Ilusha
00.00.0000 00:00Вы преувеличиваете. В Бразилии ЛЭП постоянного тока на 2500км протянулась.
От Испании до центра Алжира поменьше будет.
vanxant
00.00.0000 00:00В 2003 году (20 лет назад) вышел такой весёлый доклад про энергетику великобритании в 2020 году "The Generation Gap: UK electricity fuel mix in 2020". Ну как весёлый: если вкратце, то либо массовый атом, либо всё будет очень плохо. И через пару лет появилось гениальное предложение - взять кусок Сахары, застроить его солнечными панелями и бросить подводный кабель до британских островов. Так как стоимость даже первой очереди проекта уже тогда превышала 10 млрд фунтов, под это дело решили замутить стартап (называется Xlinks) и привлечь к финансированию внешних
лоинвесторов.Изначально строить планировалось в Ливии. И надо же, через пару лет местный вождь очень удачно покусился на святое - решил ввести золотой динар. Ну, дальнейшая судьба семейки Каддафи была немного предсказуема, вот только взять страну под контроль в итоге не удалось. Сейчас вроде как мечтают отчекрыжить кусок Марокко (ближе, и особенно близко к британскому Гибралтару), но тамошний режим пока держится, а сроки начала стройки соответственно откладываются.
krote
00.00.0000 00:00На самом деле "лишняя" энергия на планете не нужна. Это приведет к огромному потеплению и проблемой станет не собрать эту энергию а куда то ее отвести.
Wizard_of_light
00.00.0000 00:00+1Если электростанцию на поверхности Земли заменить электростанцией равной мощности в космосе, температура Земли уменьшится. Потому что станция на поверхности кроме энергии вырабатывает лишнее тепло (а если она на ископаемом топливе, то и парниковые газы).
johnfound
00.00.0000 00:00+2Нам осталось выкинуть в космос ещё 5 971 999 999 999 999 999 990 000 тонн
Зачем??? Весь этот материал уже на орбите.
nehrung
00.00.0000 00:00Для меня загадка, почему автор статьи, обсуждая материальную сторону сферы, задал сначала километровую толщину оболочки, а потом уменьшил всего лишь до метра. Тут ведь только начать! И начать надо, как мне кажется, с того, какая минимальная толщина будет для солнечного света полностью непрозначна. Один атом — явно маловато, потому что явно прозрачно. Одна молекула — скорее всего тоже. Оболочка толщиной в две, три или пять молекул — вот это уже похоже на правду.
Далее, определившись с толщиной и зная имеющееся в системе количество вещества, нетрудно рассчитать располагаемый радиус будущей сферы. Все дальнейшие энергетические расчёты получат точную привязку, а не как сейчас, от балды.
lxnvr
00.00.0000 00:00Поясните гуманитарию.
При разборе хотя бы одной планеты, не накроется ли вся система медным тазом из-за смещения орбит остальных, прилетом приветов из поясов астероидов и т.п. ?
Что будет, если всю (или почти всю) излучаемую энергию звезды отразить обратно ? Т.е. сфера Дайсона из зеркал.
aamonster
00.00.0000 00:00+21 – Если есть энергия распустить планету на тряпочки – найдётся и на балансировку системы.
avshkol
00.00.0000 00:00Для того, чтобы разобрать планету на сферу Дайсона, таковая уже должна существовать и тысячи лет поставлять энергию «разборщикам». Поэтому «разбор планеты» лишь теоретическое упражнение)
Со звездой - ничего не будет, это в зоне флуктуаций температуры на её поверхности. Зеркало не отражает 100% лучей, а даже мизерный % поглощённых лучей без преобразования тепла в энергию и транспортировки этой энергии, через какое-то время просто расплавит зеркала. За это время звезда не нагреется, ибо за это время добавится микроскопическая доля ее тепла.
vanxant
00.00.0000 00:00+5Звезды имеют отрицательную теплоёмкость: перегрев ядра звезды вызывает замедление термоядерных реакций и затем остывание ядра. И наоборот. Благодаря этому звезды не взрываются сразу как термоядерная бомба, а горят на примерно одинаковоц мощности миллиарды лет.
Но это также значит, что в случае 2 (зеркало дайсона) можно замедлить термоядерные реакции вплоть до их остановки. Более того, развившейся до стадии полтора по Кардашову цивилизации логично потушить звезды в своей галактике при помощи самореплицирующихся зондов, потому как запас водорода в галактике конечен и чего ему гореть почём зря.
И да. Меркурий на 40% состоит из алюминия. Если его оттуда достать, превратить в фольгу микронной толщины (мы уже такое умеем), сделать из этой фольги шарики размером в сантиметр и рассыпать по бывшей орбите меркурия, то получится сфера толщиной примерно 10 слоёв фольги. И нет, она не расплавится, если шарики будут вращаться вокруг своей оси. И да, тут всё прям очень на тоненького, как и многое другое в нашей солнечной системе.
Wizard_of_light
00.00.0000 00:00запас водорода в галактике конечен
Только может оказаться никому не нужен, при наличии энергии трансмутация вещества в нужную атомарную форму не проблема, а генераторы на базе коллапсара превосходят по всеядности и энерговыделению на единицу массы любой термоядерный источник.
vanxant
00.00.0000 00:00... если, конечно, существуют способы перемещать малую ЧД (массой с планету или типа того)
Wizard_of_light
00.00.0000 00:00Если способы не существуют, то будут использоваться как стационарные источники энергии. Но вообще двигатель Шкадова и такую штуку может таскать.
aiken
00.00.0000 00:00В расчете принимается энергия, необходимая для преодоления потенциальной гравитационной энергии тел, но есть же еще энергия химических связей. Чтобы наклепать высокотехнологичных солнечных панелей из Земли, нужно будет разобрать относительно аморфное вещество коры/мантии/ядра на атомы и переупорядочить их в нужные соединения. Энергию, необходимую на такие манипуляции посчитать затруднительно, но, возможно, она на порядки выше чем наивные оценки из статьи.
Wizard_of_light
00.00.0000 00:00+1Наибольшая удельная энергия связи, видимо, в молекуле водорода - 217,5 МДж/кг, однако средняя будет скорее всего в районе энергии связей азота и углерода - 12-32 МДж/кг. Энергия, необходимая для удаления на бесконечность с поверхности Земли - 62,7 МДж/кг. Таким образом, если даже если мы оперируем материей брутфорсом, с полным разрывом химических связей, то это потребует примерно такой же энергии, как и вывод её с поверхности Земли на орбиту Солнца.
LordDarklight
00.00.0000 00:00Вот подумал - а неплохую, наверное, игру бы можно было бы сделать - Построй сферу Дайсона, с кучей вариаций и кучей проблем, которые надо было бы решать - эдакая математическая головоломка
BigBeaver
00.00.0000 00:00Для желающих соревноваться в медленном проигрывании уже давно есть тетрис.
LordDarklight
00.00.0000 00:00Есть много логических и математических игр. Просто интересный проект мог бы получиться - может даже весьма увлекательный - а главное - не 100% абстрактный, и, судя по всему, очень сложный - покруче Го - но программировать такую игру тоже не просто было бы
Tuvok
00.00.0000 00:00Как интересно рассказывается о разборке любой отдельно взятой планеты и при этом не учитывается то, что солнечная система - сбалансированный механизм и взяв что-то с одной чаши весов можно уронить всё сразу. Придётся чем-то компенсировать разобранные планеты, а это дополнительные расходы времени и энергии.
Gradiens
00.00.0000 00:00Ну вот, на сферу материала не хватит. Хватит на кольцо. При этом совершенно зря не рассматривался вопрос гравитационной устойчивости (а вернее - неустойчивости) кольца. Об это в свое время споткнулся один из классиков фантастики - Ларри Нивен
Askalite
00.00.0000 00:00Этот процесс становится легче по мере продвижения; с каждой исчезнувшей частицей гравитация Земли уменьшается, что делает скорость убегания каждой следующей частицы немного ниже. В конце концов, вы удалите все до единой частицы с планеты и официально освободите наш мир. На самом деле, люди уже начали этот процесс; мы успешно подняли приблизительно 10 000-20 000 тонн материала на орбиту и (и значительная часть из них даже осталась там). Нам осталось выкинуть в космос ещё 5 971 999 999 999 999 999 990 000 тонн — и мы в шоколаде.
Не помню где, но очень смешно разбиралась ситуация с тем насколько много надо выкопать земли и отправить её в космос, чтобы облегчить свой вес. Как бы с каждой выкопанной тонной земли гравитация не увеличивалась бы.
rezedent12
Наиболее выгодным является переработка большей части Меркурия в солнечные панели или зеркала, с последующим использованием энергии для запуска кугельблица. А уже излучение Хоккинга позволит получать очень много энергии.
Зеркала нужны для звёздного двигателя Каплана.
dstepan
Юпитер аннигилировать (E=mc^2), и не надо сферу Дайсона строить