Что такое сфера Дайсона?

Как говорил М. А. Булгаков, квартирный вопрос испортил москвичей. Уже сейчас проблема перенаселения стоит весьма остро не только в масштабах отдельных городов, но и в масштабе планеты Земля в целом. А представьте, что произойдет в будущем, в очень далеком будущем, если численность человечества продолжит увеличиваться в том же духе, что и раньше.

Многие ученые предлагали космическую экспансию, как выход из этой проблемы, об этом написано огромное количество научно-фантастических произведений, снят ряд фильмов.

Но, помимо «жилплощади», развивающейся цивилизации требуется энергия, очень много энергии! Самой безопасной и в некотором роде самым очевидным ее источником является Солнце — зачем сжигать органические вещества или осуществлять опасные ядерные реакции, если все необходимое, как говорится, с неба падает. Вопрос только в том, чтоб уловить достаточное количество этой энергии.

Примерно в таком ключе рассуждал английский физик Фримен Джон Дайсон. В 1960 году он предложил крайне интересный астроинженерный проект, способный разрешить одновременно проблему нехватки места обитания и дефицита энергии. Решение Ф. Дайсона

Астроинженерными можно назвать такие проекты, масштаб которых сопоставим с планетами, звездами и планетными системами. Разумеется, это идеи, предназначенные для далекого будущего, но, в отличие от простых фантазий, они научно обоснованы. Чтобы представить такие проекты, потребуется хорошее воображение и способность отбросить стереотипы. Сфера Дайсона в некотором роде жемчужина астроинженерных идей в прямом и переносном смысле. Так что же это такое?

Представьте огромную сферу, радиусом равную расстоянию от Земли до Солнца (1 астрономическая единица), внутри которой находится центральная звезда планетарной системы. Чтоб лучше понять идею, посмотрите на схему и дайте волю воображению. Для строительства такого циклопического сооружения потребуется масса вещества как минимум равная массе Юпитера. На внутренней поверхности сферы будут располагаться обитатели, которые смогут улавливать практически все излучение своей звезды.

Цивилизация сферы не зависит от какого-либо топлива, пока светит ее звезда, а для светил вроде Солнца этот срок составляет миллиарды лет. Энергопотребление такой цивилизации может достигнуть значения примерно 4×1026 Вт. Чтоб представить масштаб, вспомните, сколько киловатт вы потребляете в месяц.

А уж сколько будет места: площадь внутренней поверхности подобной конструкции составляет примерно 600 миллионов земных поверхностей. Если разместить все современное человечество на таком количестве планет, подобных нашей, то на каждой из них обитало бы всего 10 человек, а здесь все в пределах одной планетарной системы. Какой уж тут квартирный вопрос, когда места хватит всем на тысячи поколений вперед. Звучит фантастически…

Кстати, сам Дайсон признается, что заимствовал идею сферы у фантаста Олафа Стэплдона, автора романа «Создатель звёзд», где описывается такая конструкция. А наш соотечественник К. Э. Циолковский был очень близок к идее сферы, предлагая строить вокруг Солнца множество космических поселений, которые в итоге смогут уловить всю солнечную энергию. Но именно Ф. Дайсон обосновал идею Сферы, рассчитал параметры конструкции, создал модели, так что название в честь него вполне справедливо. А может, кто-то уже построил?

Естественно, что Сфера Дайсона будет построена не в следующий десяток лет и даже не в следующее столетие, и для Землян этот проект — далекая мечта. Но ведь Земля не единственная в космосе планета, и возможно, наши братья по разуму, отстоящие от нас на световые годы по расстоянию и обгоняющие нас на миллионы лет развития, уже построили подобные сферы.

Опять фантастика? Однако исследователи проекта поиска внеземного разума SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) отнеслись к идее поиска «чужих» сфер вполне серьезно. Предполагается, что конструкция высокоразвитой цивилизации будет излучать в инфракрасном диапазоне, ведь излишки тепла никому не нужны. Параметры излучения твердого тела такого размера будут отличаться от излучения туманностей, что теоретически позволит найти подобные артефакты среди естественных объектов.

Для поиска Сфер других цивилизаций планируется использовать космический инфракрасный телескоп NASA SIRTF (Space Infrared Telescope Facility). Так что, может быть, мы найдем проект Дайсона уже реализованным нашими космическими соседями. Ложка дегтя и пути ее преодоления

Сможет ли человечество осуществить такой амбициозный проект, сможет ли его осуществить кто иной во Вселенной? Согласно мнению критиков, Сфера Дайсона в изначальной модификации была бы нестабильной и разрушилась.

Дело в том, что для преодоления силы притяжения Солнца или другой звезды конструкция должна вращаться вокруг оси. Тогда центробежная сила скомпенсирует гравитацию. В некотором роде эффект, напоминающий юлу. Однако сложность заключается в том, что центробежная сила максимальна на экваторе, а на полюсах равняется нулю. То есть на полюсах Сферу ничего не будет уравновешивать. Это привело бы к гибели всего астроинженерного сооружения. Для решения этого противоречия было предложено множество модификаций изначального проекта: это и кольцо Нивена, и менее амбициозные станции О’Нейла, и еще ряд смелых и грандиозных концепций, рассмотрение которых достойно отдельной статьи.

Крайне сложно будет добыть столько вещества, возвести конструкцию, защитить ее от внешних воздействий — все это в наших глазах делает проект практически невозможным. Но могли ли древние люди, сидя на дереве, представить ту же Останкинскую телебашню?

Осуществим этот проект или нет, все равно идея заслуживает внимания, как минимум со стороны писателей-фантастов, максимум со стороны инженеров, астрономов и других ученых. Может быть, Сфера Дайсона — это сказка, миф современности, но вспомните — история Дедала и Икара была написана несколько тысячелетий назад. А тысячелетия в масштабах Вселенной — это ничтожно мало.


20:44 24.03.2017



Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Самый модный армейский автомат в мире. Почему модный и где он служит?

Самый модный армейский автомат в мире. Почему модный...

Отвечу сначала на последний вопрос, так как он (частично) даёт ответы и на все последующие. Служит это дизайнерское и конструкторское чудо (так оно и есть, серьёзно, без кавычек) в крохотном азиатско...
Как серьезны азартные виртуальные игры для общества

Как серьезны азартные виртуальные игры для общества

Если рассматривать человеческое общество с точки зрения азарта, то, как не странно большее количество людей в мире окажутся азартными натурами, хотя многие из них и е подозревают это. Самое интересное...
Аллюры лошадей

Аллюры лошадей

Под аллюром понимается способ поступательного движения лошади. Движение лошади оказывает положительное влияние на состояние ее здоровья и способствует развитию мускулатуры. Длительное отсутствие движе...
Амортизаторы KAYABA и BILSTEIN

Амортизаторы KAYABA и BILSTEIN

Kayaba(Япония) и Bilstein(Германия) одни из мировых производителей амортизаторов, которые имеют многолетний опыт работы и безупречную репутацию. Амортизаторами именно этих марок укомплектовывают автом...
Шумы в сердце у ребенка

Шумы в сердце у ребенка

Сердечно-сосудистая система - начало всех начал в нашем организме. От состояния мощного мышечного органа под названием сердце зависит здоровье человека и его качество жизни в целом. Вот почему, когда ...
Жевательная резинка - польза или вред?

Жевательная резинка - польза или вред?

Жевательную резинку изобрели в США более 140 лет назад. Сам изобретатель — Уильям Сэмпл — только запатентовал её, но никогда не пытался производить. Читает Дмитрий Креминский Ска...