Нещо ново: Учени откриха начин да направят стабилни Сферата на Дайсън и Звездния двигател

Концепцията за сфера на Дайсън е предложена през 1960 г. като начин за получаване на цялата остатъчна енергия на звездата. Последвалите изследвания обаче показват гравитационната нестабилност на подобни структури и евентуално неизбежния сблъсък със звездата. Учен от Шотландия е намерил решение на този проблем, доказвайки, че при определени условия на проектиране мегаструктурите като „Балона на Дайсън“ и „Звездния двигател“ могат да останат стабилни.

Колин Макинъс от Университета в Глазгоу подходи към проблема от инженерна гледна точка: вместо активни системи за стабилизация (които изискват сложно управление), той проучи възможността за пасивна стабилност, заложена в конструкцията. Анализирайки уравненията на движение за опростен модел на идеално отразяващ твърд диск, той изследва влиянието на геометрията и разпределението на масата върху стабилността.

„Анализът на стабилността включва добавяне на леко изместване към уравненията за движение, описващи такива структури, и след това определяне дали това изместване се увеличава с времето. След това, като търсим начини за промяна в свойствата на структурата, като например нейната геометрия или разпределение на масата, можем да определим дали тя може да бъде стабилизирана по такъв начин, че малките премествания да не се увеличават и да бъдат ограничени. Няма определен процес като такъв; става въпрос за разглеждане на уравненията на движението и анализиране на това как действащите сили могат да бъдат променени, например чрез промяна на геометрията или разпределението на масата на структурата“,

цитира Universe Today думите на изследователя.

Изчисленията показват, че за „Звезден двигател“ (плосък отразяващ диск, свързан със звездата чрез гравитация и който я изтласква) еднородният диск е нестабилен, но един диск с маса, концентрирана в края, може да бъде пасивно стабилен. Освен това подобна конструкция увеличава максимално тягата на двигателя.

„Балонът на Дайсън“ – облак от отражатели, висящ над звездата благодарение на радиационното налягане – също може да бъде стабилен при подходяща конфигурация и разпределение на елементите. Превръщането на структурата в самостабилизираща се ще сведе до минимум сблъсъците между елементите и ще поддържа равновесието.

Такива мегаструктури имат характерни техносигнатури: звездният двигател ще разсейва отразената светлина, а балонът на Дайсън ще се прояви като плътен облак, който променя спектралните характеристики на звездата. За разлика от рояка орбитални отражатели, които периодично биха затъмнявали звездата, статичният облак няма да предизвиква трептене, а ще излъчва излишна инфрачервена топлина (както е предвидил Фрийман Дайсън).

Макинъс подчертава, че неговият анализ е опростен и е отправна точка за разбиране на начините за проектиране на свръхголеми структури, които да бъдат пасивно стабилни. Изследването му ще помогне за подобряване на търсенето на техносписъци на извънземни цивилизации.

Не всички учени смятат, че сферата на Дайсън е подходящ начин за генериране на енергия. Авторът на миналогодишната статия, астроном от проекта Breakthrough Listen, не препоръчва на напредналите извънземни да използват този метод.