Skocz do zawartości





Zapraszamy do kolejnego konkursu. Tym razem literackiego. Dla wszystkich! Pora zademonstrować swoją wenę twórczą :)


Zdjęcie

Kosmiczne Megastruktury - Satelita Dysona-Harropa


  • Zaloguj się, aby dodać odpowiedź
Brak odpowiedzi do tego tematu

#1

Gorti
  • Postów: 100
  • Tematów: 42
Reputacja ponadprzeciętna
Reputacja

Napisano

Kosmiczne megastruktury to hipotetyczne konstrukcje, tworzone dla kolonizacji kosmosu lub pozyskiwania większej ilości energii. Jedną z ciekawszych megastruktur jest Satelita Dysona-Harropa, służąca do wytwarzania energii elektrycznej przy użyciu wiatru słonecznego. Być może to właśnie odnajdując taką strukturę, wykryjemy inteligentne formy życia w kosmosie.

 

 

Wraz z rozwojem nauki, ludzie wymyślają coraz więcej sposobów na wytwarzanie energii. W ostatnich latach pojawiają się coraz bardziej zaawansowane urządzenia, jednak zdaniem futurologów w przyszłości będziemy konstruować prawdziwie kosmiczne maszyny. Odpowiednio zaawansowana cywilizacja będzie w stanie zbudować konstrukcję otaczającą gwiazdę i wykorzystującą jej energię. W 1959 roku projekt takiej megastruktury przedstawił amerykański fizyk i futurolog Freeman Dyson. Zgodnie z jego koncepcją, struktura nazywana Sferą Dysona, całkowicie otaczałaby gwiazdę, mając ściany grube na ok. 3 metry oraz średnicę większą od średnicy orbity Ziemi. Budowa takiej struktury to kwestia bardzo odległej przyszłości, a dodatkowo konstrukcja mogłaby być niestabilna grawitacyjnie. Sfera Dysona to najpopularniejsza megastruktura związana z energią gwiazd, jednak w późniejszych latach powstała także koncepcja Satelity Dysona-Harropa.

 

Idea takiej budowli bazuje na Sferze Dysona, jednak znacznie się od niej różni. Zadaniem satelity Dysona-Harropa byłoby generowanie prądu elektrycznego dzięki pętli wykonanej z metalowego przewodnika skierowanej w stronę Słońca. Zdaniem fizyka Brooksa Harropa, przewodnik zostałby naładowany ładunkiem elektrycznym, wytwarzając wokół siebie cylindryczne pole magnetyczne, które wychwytuje elektrony stanowiące połowę wiatru słonecznego. Wiatr słoneczny to strumień plazmy wypływający ze Słońca, składający się przede wszystkim z protonów, elektronów oraz cząstek alfa. Projekt Satelity zakłada, że złapane elektrony są odprowadzane do kulistego odbiornika gdzie generują prąd elektryczny. Prąd ten jest z kolei użyty do wytworzenia pola magnetycznego, co sprawia, że system byłby całkowicie samowystarczalny energetycznie.

 

Satelita Dysona-Harropa byłby sterowany automatycznie w kierunku Słońca przy użyciu niewielkiego żagla słonecznego. Wg obliczeń Brooksa Harropa, nawet niewielki satelita tego typu byłby w stanie generować ogromną ilość energii. Przykładowo satelita z 300-metrową pętlą skonstruowaną z miedzianego kabla o przekroju 1 cm2, 2-metrowym odbiornikiem i żaglem o średnicy 10 m, byłby w stanie generować 1,7 megawatów energii, jeśli byłby usytuowany w połowie drogi pomiędzy Słońcem a Ziemią. Taka ilość energii wystarczyłaby dla mniej więcej 1000 domów. Zdaniem Brooksa Harropa, zbudowanie takiej struktury znajduje się w zasięgu współczesnej nauki. Istnieją jednak problemy związane z obsługą takiego satelity.

 

Jednym z nich byłoby przesyłanie wygenerowanej energii na Ziemię. Satelita musiałby się znajdować wysoko ponad płaszczyzną ekliptyki, nawet dziesiątki milionów kilometrów od Ziemi, aby zmaksymalizować ilość docierającego wiatru słonecznego. Przy takich odległościach nawet bardzo skoncentrowany promień laserowy byłby znacznie rozproszony zanim dotarłby na Ziemię. Przy użyciu współczesnych technologii, soczewki skupiające promień lasera musiałyby mieć średnicę rzędu 10 do 100 km. Dodatkowo, zdaniem Johna Mankinsa tworzenie takiej megastruktury aby uzyskać niecałe 2 megawaty energii jest nieopłacalne.

 

Większe satelity mogłyby jednak wytwarzać znacznie więcej energii. Brooks Harrop szacuje, że jeśli pętla miałaby 1 kilometr długości, a żagiel aż 8400 kilometrów to satelita byłby w stanie wytworzyć aż 1 trylion gigawatów, czyli 100 miliardów razy więcej energii niż ludzkość obecnie potrzebuje. W tej chwili nie jesteśmy jednak w stanie zbudować takiej struktury i zdaniem Johna Mankinsa ten ciekawy pomysł warto na razie realizować w znacznie mniejszej skali. Satelity mogłyby zostać rozlokowane w dowolnym miejscu w heliopauzie tworząc sieć energetyczną. Wg szacunków, ogromne Satelity Dysona-Harropa mogłyby zostać zbudowane przez cywilizacje II stopnia w Skali Kardaszewa.

 

Nie wiadomo, czy ludzkość kiedykolwiek się zjednoczy i osiągnie taki stopień rozwoju cywilizacyjnego. Pozostaje jednak pytanie o to czy na którejś z niezliczonych planet w kosmosie mogła powstać tak zaawansowana cywilizacja. Od wielu lat obserwujemy wszechświat, nasłuchując sygnałów od inteligentnych form życia. Zdaniem członków projektu SETI, być może uda nam się wykryć pozaziemskie cywilizacje, jeśli odnajdziemy ślady istnienia takich megastruktur jak Satelita Dysona-Harropa czy Sfera Dysona. Promieniowanie elektromagnetyczne gwiazdy w zakresie widzialnego spektrum byłoby blokowane przez takie konstrukcje, zatem astronomowie koncentrują się na wykrywaniu silnych źródeł promieniowania podczerwonego. Zdaniem Brooksa Harropa, wykrycie Satelity byłoby trudniejsze od wykrycia Sfery Dysona, gdyż obecna technologia nie pozwala na precyzyjne wykrywanie odchyleń wiatru słonecznego.

 

Od kilku lat, zarówno naukowcy z projektu SETI jak i z Fermilabu, analizują właściwości gwiazd pod kątem ewentualnych megastruktur. Zdaniem badaczy z Fermilabu, do tej pory odkryto 17 potencjalnych zagadkowych gwiazd, z których 4 przejawiają interesujące właściwości. W 2015 roku świat obiegła informacja na temat potencjalnej megastruktury obcych zlokalizowanej wokół gwiazdy KIC8462852. Wg naukowców z Uniwersytetu Cornella, gwiazda miała nieokresowe spadki jasności, sięgające nawet 20%. Jako prawdopodobne wyjaśnienie podano możliwość okrążania gwiazdy przez pozostałości po kometach. Zdaniem astronoma Jasona Wrighta za nieprawidłowości może jednak odpowiadać rój sztucznych struktur, takich jak Sfera Dysona lub Satelita Dysona-Harropa. W 2016 roku dziwne anomalia wykryto także wokół gwiazdy EPIC 204278916. W przypadku tej gwiazdy spadki jasności sięgają nawet do 65% przez okres do 25 dni.

 

Satelita Dysona-Harropa to z jednej strony konstrukcja, która może zapewnić Ziemianom energię elektryczną, a z drugiej strony może się przyczynić do odkrycia inteligentnego życia w kosmosie. Przyszłość pokaże, czy będziemy w stanie zbudować lub też zlokalizować takie struktury.


  • 3



Użytkownicy przeglądający ten temat: 0

0 użytkowników, 0 gości oraz 0 użytkowników anonimowych

stat4u