Как лучше всего использовать энергию красного карлика и направить ее в другие системы?

Собери Матрешку Сферу

Стандартной установкой для захвата звездной энергии в настоящее время считается Матрешка-сфера , набор концентрических сфер Дайсона, каждая из которых перерабатывает выходную энергию непосредственно предшествующего слоя. Теперь проблема будет заключаться в том, хотите ли вы сделать что-то полезное с энергией в другом месте.

Мое предостережение состоит в том, что передача энергии или массы вокруг — это плохое использование реактивной массы/энергии. В нашей галактике много энергии и массы, разбросанных по всему миру, поэтому перетаскивание атомов через межзвездные промежутки — чрезвычайно экономически невыгодный маневр. Более вероятно, что как только вы должным образом «матрешаете» звезду, вы просто отправляете вычислительному субстрату, работающему локально на этой энергии, особенно сложную подзадачу, которую вам нужно решить как часть вашей более крупной цели оптимизации, и передаете обратно только наборы решений и дополнительные проблемы.

В любом случае, давайте предположим, что по какой-то причине вам действительно, действительно, действительно нужно больше энергии, чем может обеспечить одна звезда M, K или даже G-типа. Логично было бы захватить более крупную звезду или построить себе несколько микрочерных дыр, излучающих излучение Хокинга. Предположим, что по какой-то причине это исключено. Что делать?

Энергия луча

Лазерный свет может нести на удивление большое количество энергии, но имеет тенденцию терять когерентность и дифрагировать на межзвездных расстояниях, поэтому вам потребуются массивные перефокусирующие массивы, разбросанные по пути, каким-то образом координирующие свои позиции, чтобы поддерживать прямую связь между звездой-источником и конечной. пункт назначения.

куда:

RT = радиус луча на цели (м)
D = расстояние от лазерного излучателя до цели (м)
L = длина волны лазерного луча (м, см. таблицу ниже)
RL = радиус линзы или отражателя лазера (м)

Правильно сфокусированный рентгеновский лазер может поддерживать приличную фокусировку на расстояниях в пределах солнечной системы, поэтому вам все равно понадобится множество станций перефокусировки.

Хранилище энергии высокой плотности с грузовыми кораблями для перевозки

В настоящее время считается, что хранилищем энергии с самой высокой плотностью в работах (кроме микрочерных дыр, которые сделали бы бессмысленным весь путь до красного карлика) является антивещество. Конечно, существуют (в настоящее время нерешенные) проблемы эффективного производства и удержания, но цивилизация, способная к межзвездным путешествиям, вероятно, может удержать несколько мегатонн антивещества на грузовом корабле. Если ваши корабли правильно построены (т.е. без человеческого экипажа), вы можете достичь ускорения 1000 g и добраться до пункта назначения за короткое субъективное время корабля.

К сожалению, если ваши методы движения не являются совершенно нетрадиционными с точки зрения нашей нынешней физики, вы, вероятно, будете использовать на порядки больше энергии, чтобы доставить свой груз антиматерии из точки А в точку Б, чем вы фактически перевозите в своем грузовом отсеке.

Тем не менее, если вы перевозите грузы с достаточно большого количества близлежащих звезд, вы, возможно, сможете получить еще одно солнце или два уровня выходной энергии ($10^{26}J$каждую секунду).

Вот нетрадиционная идея (которая, однако, предполагает, что вы можете строить большие космические конструкции): поместите гигантское параболическое зеркало вокруг звезды Барнарда, которое концентрирует энергию в фокусе около Земли (или где-либо еще, где вам нужна энергия), куда вы помещаете приемная станция (которая может быть просто объектом, который нагревается как «вторичная звезда»).

Теперь вы можете спросить, как нам удержать параболическое зеркало на месте? У этого есть два аспекта: не дать ему уплыть или упасть на звезду Барнарда и не дать ему изменить свое направление.

Чтобы обратиться ко второй точке, вы просто заставляете ее вращаться вокруг оси параболоида; сохранение углового момента гарантирует, что направление зеркала не изменится.

Теперь к более сложной части: держать зеркало на месте. Давайте начнем с создания массивного кольца вокруг звезды Барнарда с той же осью, что и у параболического зеркала, и прикрепленного к нему. Это кольцо должно содержать большую часть массы конструкции (что означает максимально возможное облегчение самого зеркала; учитывая его размер, вы все равно захотите сделать это, чтобы сэкономить стоимость/материал). Это, безусловно, позаботится об одном измерении (поскольку кольцо будет притягиваться к звезде, оно всегда будет отодвигаться назад, так что звезда лежит на «поверхности кольца»).

Я не уверен, позаботится ли гравитационная/центробежная сила, действующая на это кольцо, и о перпендикулярном направлении; действительно, я так не думаю. Но, учитывая симметрию, в идеальном положении нет силы, перпендикулярной оси, поэтому даже если силы при удалении идут в неправильном направлении, они должны быть малы, поэтому корректирующие силы также должны быть малы. Возможно, можно было бы использовать звездный ветер, чтобы параболическая ось всегда была совмещена со звездой (у него есть нужные свойства: он направлен наружу и тем сильнее, чем ближе вы к звезде).