• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28 января, 14:06
Александр Березин
2
10,2 тыс

Использование своей звезды как сверхмощного космического корабля оказалось гравитационно безопасным

❋ 4.3

Ученые довольно давно предположили, что древние внеземные цивилизации могли бы путешествовать вместе со своими звездами за счет использования излучаемого ими света, в том числе для точечного подогрева самих этих звезд. Такой метод позволяет перемещать сразу всю планетную систему на большие расстояния, включая межгалактические перелеты. Однако насколько устойчивы системы такого рода — до сих пор вызывает дискуссии.

Мегаструктуры из искусственных спутников системы (типа сферы Дайсона и ее подтипов) в представлении художника / © Wikimedia Commons

Колин Макиннес из Великобритании опубликовал в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society работу, где разобрал гравитационную стабильность мегаструктур типа сферы Дайсона и так называемых «звездных двигателей». По его расчетам, они могут быть стабильны на больших отрезках времени, причем даже без вмешательства создавшей их цивилизации.

Звездными двигателями называют системы перемещения в пространстве звезд вместе с их планетами. Для этого нужно перемещать только само светило: его гравитация достаточно сильна, чтобы остальные компоненты системы следовали за ним «как привязанные». Простейшая структура такого рода называется двигатель Шкадова (по имени автора идеи). Это просто система солнечных парусов, находящихся с одной стороны от светила и меняющих общий импульс звезды и ее планет.

Второй тип звездных двигателей (двигатель Каплана) подразумевает создание чего-то вроде сферы Дайсона, то есть мегасозвездия искусственных спутников системы. Часть из них вырабатывает электроэнергию за счет улавливания излучения звезды, а другая — концентрирует параболическими зеркалами оставшуюся часть излучения светила. Зеркала направлены на часть самой звезды, которая, за счет такого переотражения, подогревается и начинает усиленно испускать звездный ветер. Его струя захватывается на окраине системы, рядом с зеркалами-отражателями, и сжигается в термоядерных реакторах, а затем продукты реакции разгоняются в нужную сторону, создавая реактивный импульс, двигающий всю систему.

Двигатель Шкадова умеренно эффективен: за миллион лет он придаст системе скорость (в нужную сторону) всего в 20 метров в секунду, сдвигая ее на 0,03 светового года. Концепт Каплана более динамичный, он разгоняет систему на 200 километров в секунду за миллион лет, то есть за 250 миллионов лет позволит использующей ее цивилизации долететь до ближайшей иной крупной галактики, Туманности Андромеды.

Макиннес в своей работе отметил, что поддержание стабильности системы таких спутников и отражателей достаточно непросто и должно требовать больших трат времени от создавшей ее цивилизации. Поэтому он задался вопросом, можно ли стабилизировать ее пассивно, без использования двигателей и постоянных мелких корректировок.

Оказалось, что если у соответствующих мегаконструкций создать расположенные за ними узкие кольца с инертными спутниками, их гравитация сможет уравновесить действующее на спутники-отражатели (или спутники с фотоэлементами) звездное излучение. В таком случае мегаконструкции останутся стабильными на горизонте в миллионы лет без серьезных усилий от создавшей их цивилизации. Ученый предполагает, что наличие таких структур потенциально упрощает поиск разумных инопланетян.

Расчеты Макиннеса хотя и выглядят здраво, содержат ряд упрощений. Например, он не рассматривает влияние на стабильность системы относительно близких взрывов сверхновых или облаков газа, если такие встретятся на пути системы. А для путешествий звездной системы между галактиками серьезное влияние на гравитационную стабильность могут оказать и темные шаровые скопления из темной материи. По ряду работ, они могут иметь большую массу, сосредоточенную весьма компактно. В таком случае прохождение совсем рядом с таким скоплением способно дестабилизировать орбиты спутников подобных мегасозвездий.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 06:01
Елизавета З.

Расположенный на Гавайях щитовой вулкан Килауэа считается одним из наиболее активных действующих вулканов. Гавайская вулканическая обсерватория Геологической службы США ожидает, что 55-й эпизод фонтанирования лавы может произойти уже сегодня.

10 сентября, 14:47
Татьяна Зайцева

Мужской пол плода связан с повышенным риском трудных родов, причем как у человека, так и у других видов млекопитающих, выяснили авторы нового исследования. Мало того, вынашивание сыновей более затратно для женского организма, чем вынашивание дочерей. Однако с точки зрения эволюции эти риски оправданны.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

8 сентября, 19:25
Елизавета З.

Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Мегаструктуры из искусственных спутников системы (типа сферы Дайсона и ее подтипов) в представлении художника / © Wikimedia Commons Художник явно не дружит с физикой, мегаструктуры будут вращаться вокруг центра масс, а не оси вращения Солнца, сфера Дайсона с точки зрения физики - невозможный объект: её разорвёт разнонаправленными силами.
Сколько все будут носиться со сферами Дайсона? - Термоядерные двигатели/реакторы менее материалоемкие и более эффективные, как для выработки энергии, так и для транспортных целей. Аналогично, цилиндры О'Нилла эффективнее, чем движение целой звездной системы или планеты.