О предотвращении катастрофы, или «Спасение утопающих – дело рук самих утопающих»

Что делать, когда Галактика наконец столкнется с Туманностью Андромеды? Продолжаем обсуждение научно-фантастических концепций и их прикладного значения.

8 848

Сначала – плохие новости. По имеющимся данным, галактика Туманность Андромеды сближается с нашей галактикой Млечный Путь со скоростью порядка 100 км/с, и через примерно 4,5 млрд. лет неизбежно их катастрофическое столкновение (эта картина в деталях представлена на рисунке ниже). О судьбе Солнечной системы при этом можно только догадываться, но сохранение инфраструктуры любой, даже высокоразвитой цивилизации, в таких процессах крайне маловероятно.  Анонсированное рядом известных деятелей современности, в т.ч. Илоном Маском и Стивеном Хоукингом, заселение людьми других планет Солнечной системы, прежде всего Марса, вряд ли принципиально изменит ситуацию.

 

Казалось бы, стоит ли сейчас беспокоиться о событиях, находящихся далеко за горизонтом любого возможного  планирования – тем более, если мы не в силах на них повлиять?
К счастью, есть и хорошие новости. Еще со второй половины ХХ века известна технология целенаправленного перемещения звезд, базирующаяся исключительно на известных физических законах в рамках школьного курса физики – двигатель Шкадова, представляющий собой, по сути, большой солнечный парус. Также возможно некоторое увеличение тяги такой конструкции за счет ионной составляющей.

 

 

По имеющимся данным для фотонного двигателя Шкадова (без ионного форсирования), для такой звезды, как Солнце, со светимостью 3,85 ? 1026 Вт и массой 1,99 ? 1030 кг, общая тяга, производимая отражением половины солнечного излучения, будет равна 1,28 ? 1018 Н. Через один миллиард лет при постоянной тяге может быть достигнута скорость около 20 км/с, а удаление от исходной позиции — 34000 световых лет.

 

Моделирование процесса столкновения Туманности Андромеды и Млечного Пути. В верхнем левом углу каждого кадра указано время события в миллиардах лет от настоящего времени.

 

Используя подобные двигатели, высокоразвитые космические цивилизации могли бы объединять свои звездные системы в устойчивые искусственные звездные скопления из миллионов звезд, в которых сроки обмена радиосигналами между ними составляли бы от часов до месяцев, а космическими аппаратами – от месяцев до лет. При дальнейшем сближении звезд возможно осуществить управляемый коллапс искусственных звездных скоплений с образованием объектов, подобных сверхмассивным черным дырам. Релятивистское замедление времени не только может позволить цивилизациям, находящимся внутри горизонта событий, получить максимум информации об окружающей Вселенной за кратчайший период, но и защитит их от любых «внешних» катастроф.

 

Попробуем оценить время, необходимое для решения подобной задачи. Так, объем полусферического полотна паруса двигателя Шкадова радиусом порядка 1/3 а.е. (5х109 м) – расположенного по соображениям экологической безопасности внутри орбит Земли и Венеры - при толщине  полотна 200 нм составит 3,14х1013 м3, а площадь – порядка 1,57х1020 м2. При средней плотности материала полотна, равной площади железа (7800 кг/м3) его масса составит 2,448х1017 кг, что сопоставимо с массой ряда астероидов. При этом парус по соображениям простоты сборки и ремонтопригодности выполняется не сплошным, а состоящим из отдельных типовых взаимозаменяемых небольших парусов. Их производство может быть организовано в поясе астероидов из местных материалов автоматическими фабриками.

 

Предположим, что фабрика производит в год 1000 парусов единичной площадью 1000 м2 (в форме квадрата 100х100 м), всего 106 м2 . Тогда на строительство паруса двигателя Шкадова данной площади (без учета замены выходящих из стоя элементов) потребовалось бы более 1,57х1020 лет – при том, что у наших потомков в запасе всего 4,5х109 лет до катастрофы. Чтобы уложиться в какие-то реальные сроки (зарезервировав еще 1 млрд. лет на перемещение хотя бы на 30000 световых лет), необходимо обеспечить производство в год не менее порядка 1011 м2 рабочей площади парусов, или 108 (сто миллионов!) парусов размером 100х100 м в год, начиная с сегодняшнего момента – и это без учета их износа и замены! Это потребует одновременной деятельности 105 идентичных фабрик на астероидах – опять же, без учета их возможного выхода из строя и замены - вероятно, производящихся по принципу автомата фон Неймана.

 

Этот простейший анализ означает, что конкретные мероприятия по переходу к масштабной астроинженерной деятельности, отработке технологий и конструктивных решений – не фантазия, а актуальная задача сегодняшнего дня.

 

P.S. Те, кто застал наше счастливое детство, помнят, что с подобной проблемой сталкивались герои замечательной детской повести Виталия Григорьевича Мелентьева "Обыкновенная Мёмба", но решения ее не находили. Кстати, раритетная книга в начале века была переиздана наследниками писателя. Рекомендуется умным детям.

8 848

Подпишись на нашу рассылку лучших статей за неделю.

Загрузка...
Загрузка...

Комментарии

Хотел бы добавить к сказанному выше - в рамках набирающего популярность "дайсонианского" SETI стоит обратить внимание на подобные объекты типа скопления HVGC-1 (https://naked-science.ru/article/sci/astronomers-discover-hypervelocity-...). Выглядит достаточно похоже, дальше необходим отсев "ложных целей" - по возрасту звезд, металличности и т.п. И, конечно, многодиапазонное прослушивание на предмет предположительно техногенных сигналов.

Развивая здесь эту фантастическую идею, можно еще рассмотреть вариант полуестественного-полуискусственного происхождения объекта.
Еще в 1985 г. известным отечественным астрономом В.Г. Сурдиным был поставлен вопрос о возможной обитаемости шаровых скоплений и перспективах развития в них "мультисоларных" цивилизаций (http://lnfm1.sai.msu.ru/~surdin/box/AC-1357.jpg).
Можно предположить, что скопление HVGC-1 было естественным населенным объектом. Но обнаружив неизбежную перспективу столкновения галактик, его разумные обитатели оснастили звезды двигателями Шкадова и начали эвакуацию - причем, судя по аномально высокой скорости, начали очень давно.
Впрочем, очевидно, что скорость гребного рафта, сплавляющегося по реке, особенно горной, значительно выше скорости того же рафта в стоячей воде. Возможно, для разгона скопления может использоваться и гравитационное взаимодействие галактик, двигатели же используются главным образом для маневров и сохранения строя. В конечном итоге, цель такой астроинженерной операции - оказаться как можно дальше от сталкивающихся галактик к моменту слияния их ядер.

Plain text

  • Разрешённые HTML-теги: <br/>
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.

Быстрый вход

или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии