• 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
25 июля, 14:10
Любовь С.

В поисках внеземного разума ученые могли упустить часть возможных сигналов. Автор сразу двух исследований показала, что астрономы почти не изучали один из перспективных диапазонов радиоволн и недооценивали число звезд, которые уже попадали в поле зрения телескопов.

27 июля, 13:06
Игорь Байдов

Исследователи из США нашли в организме человека ранее неизвестный пептид BRP и проверили его работу на животных. В экспериментах он помог снизить аппетит и процент содержания жира без побочных эффектов. По механизму действия BRP напоминает препараты для снижения веса на основе ГПП-1, к которым относится семаглутид, но, предположительно, действует иначе: не через кишечник и поджелудочную железу, а преимущественно через центральные сигнальные пути в мозге, включая области гипоталамуса, участвующие в регуляции аппетита. Авторы новой научной работы рассматривают открытие как основу для принципиально нового класса лекарств от ожирения.

27 июля, 13:20
Александр Березин

Четыре точки Европы показали одну и ту же картину: как минимум несколько десятков тысяч лет регулярных сильных пожаров. До сих пор ученые не сталкивались с ископаемыми следами настолько длительных регулярных событий такого типа. Авторы новой работы предложили феномену объяснение, но оно имеет существенные недостатки.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[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.