Teoretyczny projekt megastruktury w kosmosie, który rozwiązałby wszystkie problemy energetyczne ludzkości został wymyślony przez fizyka Freemana Dysona w roku 1959.
Dyson doszedł do wniosku, że każda cywilizacja, która osiągnie odpowiedni poziom rozwoju technologicznego, tudzież w obliczu wyczerpania kopalnych źródeł energii takich jak węgiel czy ropa naftowa, zacznie szukać sposobów pozyskania olbrzymich ilości energii słonecznej, która wypromieniowana jest przez kosmos. Nasze słońce jest jak wielka żarówka o mocy szacowanej na 4000 kwadrylionów watów (10^24). Do Ziemi dociera jedynie ułamek energii jaką generuje Słońce, stąd pomysł Dysona obudowania naszej gwiazdy skorupą lub sferą z paneli słonecznych, w celu pozyskania całej jej użytecznej ilości, oczywiście ograniczonej sprawnością ogniw fotoelektrycznych.
Pomysł na pierwszy rzut oka wydaje się zupełnie szalony. W czasach kiedy był opublikowany Rosjanie już co prawda wystrzelili Sputnika, ale technologia raczkowała, cały wyścig kosmiczny miał się dopiero zacząć. Oczywiście budowa takiej struktury nie była wtedy możliwa. Dzisiaj po 55-ciu latach dalej nie jest możliwa, co nie znaczy że zawsze będzie nieosiągalna.
Dyson nie wyobrażał sobie swojej sfery jako struktury litej, która przykryłaby w całości Słońce niczym wielka czapka niewidka. Sfera Dysona miała być konstrukcją ażurową, gdzie roje paneli słonecznych krążyłyby po swoich orbitach. W jednym wariancie wyglądałaby jak kulista druciana klatka na ptaki, w innym niczym gęsta plecionka przypominająca sferę. W opowiadaniach science fiction najczęściej opisywana jest w najbardziej radykalnym wariancie litej skorupy.
W budowie sfery Dysona najtrudniejszy byłby początek, potem niczym w elektrowni atomowej proces utrzymywałby się przy pomocy energii, którą sam by generował. Najpierw na orbicie słonecznej należałoby umieścić pierwsze panele słoneczne, prawdopodobnie stworzone na Ziemi. Następnie trzeba by wysłać autonomiczne roboty, które byłyby w stanie z surowców pozyskanych na Merkurym wytwarzać w kosmosie panele słoneczne i umieszczać je na orbicie.
Wraz z postępem budowy megastruktury dostarczałaby ona coraz więcej energii i umożliwiała jednoczesne działanie większej ilości robotów, a więc coraz szybsze budowanie kolejnych etapów. Potrzeba by opracować również system bezprzewodowego przekazu uzyskanej energii na Ziemie. No i przekonać ekologów do zgody na częściową lub całkowitą rozbiórkę planety Merkury na materiały budowlane.
Źródło grafiki: spaceanswers.com
Teoretycznie my tez dochodzimy do tego etapu, że chcieli byśmy coś takiego wybudować. sfera musiała by obejmować przestrzeń 1 jednostki astronomicznej – pierwszy problem – materiał. problem następny – gwiazda – np. Słońce nie jest stabilna, cały czas ewoluuje. obecnie dystans 1 jednostki mieści się w tzw. ekosferze, niestety ona wraz z wiekiem słońca będzie się powiększać i po pewnym czasie sfera nie ma racji bytu bo będzie nie do zamieszkania. Problem trzeci to promieniowanie i kumulowanie energii cieplnej, wiatru słonecznego itp – pełna sfera = wielki piekarnik. Problem 4 Słońce wraz z wiekiem „puchnie” i pewnego razu sferę pochłonie. za dużo zachodu – trzeba by było znaleźć młodą gwiazdę i ją BARDZO szybko „zabudować” a o demontażu nikt raczej nie będzie chciał myśleć. Bardziej zrozumiały był by zwarty pierścień wokół gwiazdy ale z możliwością dostawienia modułu w celu powiększania średnicy wraz z oddalającą się od gwiazdy ekosferą i jednocześnie w przypadku zapadania się gwiazdy do czerwonego karła moduły można by było oddzielać i pomniejszać średnicę do minimalnej by zbliżyć się do wygasającej gwiazdy. Przenosiny całego „majdanu” do następnej w miarę stabilnej gwiazdy chyba nie mają sensu…
Jeśli ktoś nie czytał „Pierścienia” Larry’ego Nivena, laureata nagród Hugo i Nebula, to powinien. 🙂
Pytanie czy rozbiórka Merkurego nie narobiłaby jakiegoś syfu (czytaj: zakłócenia równowagi) w Układzie Słonecznym?
Za mała masa. Gdyby zdjęto Jowisza, to pewnie by coś się zmieniło.
Kiedy miałem na studiach zajęcia z Wymiany ciepła profesor zwrócił nam uwagę na ważną sprawę, mianowicie bilans cieplny Ziemi. Energia, z której korzystamy została dostarczona do Ziemi przez atmosferę, częściowo zmagazynowana (np. paliwa kopalne). Wykorzystanie takiej zmagazynowanej energii może trochę zaburzyć cały układ, ale będzie on w miarę stabilny. Korzystamy przecież z energii, która do Ziemi dostała się po przejściu przez atmosferę. Natomiast dostarczenie do Ziemi czystej energii z zewnątrz układu (np. panele słoneczne na orbicie) może ten układ znacząco zakłócić i w krótkim czasie doprowadzić do katastrofy.
Przecież nie potrzebujemy tej energii na ziemi, taniej byłoby zużywać ją w kosmosie, chociażby dlatego że transport jakichkolwiek surowców i produktów w przestrzeni kosmicznej jest tańszy niż na ziemi. Ziemia sobie świetnie poradzi z tą ilością energii którą ma teraz i więcej jej nie trzeba, wystarczy ją prawidłowo wykorzystywać. W kosmosie natomiast energii nam nadal brakuje, a potrzebujemy jej żeby zbudować orbitalną hutę, hotele, fabryki, stocznie, no i najważniejszy projekt, windę na orbitę.