Сбор солнечной энергии как можно быстрее

Поскольку все отвечают, как генерировать столько энергии, у меня есть решение для ее хранения: у вас нет. Если вы хотите питать эту цивилизацию 2-го типа, лучший способ удержать эту энергию — отдать ее им напрямую.

Скажем так, вы решили построить сферу Дайсона вокруг звезды. Как только энергия будет собрана, вы сможете использовать огромный массив мощных высокофокусных лазеров, чтобы направить всю эту энергию на гигантские ретрансляционные станции, расположенные в других близлежащих системах. Оттуда энергия может быть отправлена ​​​​в близлежащие колонизированные системы (где она принимается через приемную станцию) или на другие реле; создание огромной галактической энергетической сети, к которой может подключиться любая система, которая в ней нуждается.

Также потребуются десятилетия, чтобы лазерный свет достиг других звездных систем. Это означает, что, даже если он не хранится, у вас будет резервная мощность на десятилетия, которая все еще будет направляться в целевую систему.

Вы могли бы использовать силу черной дыры для генерации энергии, как было замечено. Никаких проблем с физикой, а с замедлением времени это может быть даже быстрее... может быть какая-то схема компенсации для сотрудников, которые вернутся через несколько месяцев, чтобы найти все, что они любили мертвым и похороненным, но это всего лишь бумажная волокита!

Хранение — это другой вопрос, вы можете использовать его для создания новых материалов, которые можно расщепить для приведения в действие ядерных двигателей. Или вы могли бы пойти другим путем и использовать его для сбора водорода для обеспечения энергией ядерных термоядерных двигателей.

Водород — самый распространенный элемент во Вселенной! Если у вас есть стабильный источник (скажем, звездный питомник ), вам не понадобится привод двигателя, вам больше понадобится добыча полезных ископаемых. И без необходимости вытаскивать его из гравитационного колодца звезды и работать при температуре.

Звездный подъем может быть ответом, который вы ищете, создав серию сфер Дайсона вокруг звезд, вы затем сможете использовать собранную солнечную энергию для извлечения водорода и гелия непосредственно из звезды — сохраняя энергию для транспорта.

Кроме того, потребуется лазерное охлаждение , что звучит просто потрясающе.

Затем вы можете использовать полученное топливо для создания серии мини-звезд , которые можно использовать для питания остальной части вашей цивилизации.

Сначала решите проблему с хранением. Нет смысла потреблять больше энергии, чем вы можете сохранить.
Предполагая, что вы достаточно высокотехнологичны и у вас есть коллекторы излучения с эффективностью более 50% на всех частотах:
как только хранилище будет готово, постройте сферу Дайсона с вашими коллекторами излучения внутри, подкрепленными тепловыми коллекторами. Если вы черпаете энергию достаточно быстро, ваш коллектор выглядит как черное тело. Одна только термодинамика заставит ваше солнце либо:
а) расшириться и охладиться, либо,
б) так как теперь есть процесс конвекции, оказывающий обратное давление, стать более горячим и плотным, производя больше энергии.

В любом случае, это будет максимальная устойчивая мощность звезды, сколько бы времени это ни заняло — у вас есть собственный гигантский термоядерный реактор с преобразователем пара (пар/перегретый гелий, разница та же).
Более быстрым, но более самоубийственным подходом было бы пропустить трубопровод в мантию Солнца, чтобы откачивать водород для использования в вашем собственном термоядерном реакторе. Думайте о солнце как о гигантском газовом шаре, который вы только что проткнули, о гигантском, радиоактивном, горячем газовом шаре.

Сфера Дайсона — стандартный ответ, она соберет всю энергию, излучаемую звездой.

Однако, если вас беспокоит скорость, вы не хотите ждать, пока звезда медленно сплавит весь свой водород и другие легкие элементы в течение нескольких миллиардов лет. Самый быстрый способ почти мгновенно получить всю энергию — это искусственно заставить звезду стать новой (или сверхновой). Это даст вам максимально возможную мощность (энергию/время), много энергии за очень короткое время.

На самом деле собрать или использовать эту энергию было бы сложно, но если у вас есть технология, позволяющая искусственно создать новую звезду (я предполагаю, что это какая-то форма манипулирования гравитацией), у вас, вероятно, также будут средства для использования массивной высвобождаемой энергии, чтобы сделать что-то интересное. вещи: направлять энергию взрыва в определенные места использования энергии, генерировать количества звездной массы из экзотической материи или антиматерии (и отправлять их в пункт назначения со скоростью, близкой к скорости света), серьезно искажать пространство-время (производя черные дыры или червоточины) , с количеством энергии, о котором мы говорим, почти все было бы возможно.

Используя Alloy X, вы создаете большую коробку. В центре 1 стороны коробки находится увеличительная линза, сфокусированная на зеркале внутри коробки, противоположной стороне. Зеркало слегка наклонено, чтобы попасть в зеркало перенаправления, отправив его в первое из 8 угловых зеркал. Каждое угловое зеркало направляет свет в следующий угол, создавая коробку света, которая может войти, но не выйти. Когда коробка достигает своего полного потенциала, крышка надвигается на увеличительную линзу, и коробка летит через галактику в заранее запрограммированное место.

Я бы не стал касаться нынешних методов сбора солнечной энергии... кто хочет быть бомбардированным всеми этими фотонами?

Вместо этого возьмем магнитную индукцию. Здесь у меня есть простор для творчества, так как довольно спекулятивно, что это можно сделать... но собирайте гелиосферу https://en.wikipedia.org/wiki/Heliosphere , используя концепции, найденные здесь https://en.wikipedia.org/ wiki/Geo Magnetically_Induction_current с индуцирующими токами за счет магнетизма.

Как уже упоминалось, сначала решите проблему хранения. Если вы не хотите обязательно накапливать энергию, и есть несколько звезд, о которых идет речь, поскольку мое понимание прочитанного нарушено а-ля болезнь, Стивен Хокинг предположил, хотя и в упрощенной форме и через телевизионную программу, что цивилизация должна быть способные использовать всю мощь звезды, они могли бы открыть червоточины (которые, если я не ошибаюсь, появляются и исчезают на квантовом уровне).

Если предположить, что эти червоточины могут быть захвачены и стабилизированы, это может быть удобным способом транспортировки. Что касается коллекции, другие упоминали сферы Дайсона, но вы определенно не хотите, чтобы она была непрерывной. Большой массив спутников (возможно, самовоспроизводящихся, чтобы сократить требуемую работу) с очень эффективными солнечными панелями может образовать сеть. Поскольку они находятся так близко к звезде, возможно, лучи будут искривлены под действием гравитации. Тем не менее, они могут сбрасывать энергию в точку сбора, и, вероятно, должно быть шесть точек сбора для всех направлений. «Вверх», «вниз», «влево», «вправо», «вперед» и «назад» — все относительно центра звезды.

Предполагая, что я правильно понял ваш вопрос и то, что Хокинг сказал в той телепрограмме (которая называется «Во Вселенную со Стивеном Хокингом», эпизод «Чужие»), и если это был он, а не воображение какого-то писателя, червоточина может обеспечить быстрый переход энергии. Таким образом, если меньшее количество этих уже выделенных звезд может генерировать червоточины, они могут создавать червоточины, чтобы связать все другие чисто энергетические «генерирующие» звезды, а затем это можно перенаправить, изменив выход червоточины (каким-то образом) на планеты, которым это нужно. форма пучка. Прицеливание должно быть правильным, потому что тогда оно переходит от источника питания к оружию судного дня. Это довольно умозрительно, но не более, чем любой другой ответ здесь.

Долгосрочное хранение энергии в этом смысле — это моря времени, по сравнению с которыми геологические эпохи кажутся стандартной рабочей неделей.

Для действительно долговременного хранения энергии в цивилизации Типа II или Типа III энергия должна храниться в черных дырах. Простое решение состоит в том, чтобы раскрутить черные дыры, а затем, после Звездной эры (когда все звезды погаснут, через триллионы лет в будущем), постепенно прикасаться к черным дырам, чтобы высвободить энергию, накопленную при вращении. Другие механизмы, такие как использование излучения Хокинга, также вероятны, но для очень больших черных дыр скорость высвобождения энергии через излучение Хокинга довольно низкая. Постулировалась и еще более невероятная идея погружения «коробки», опущенной на веревке, в окружающую среду, близкую к вращающемуся горизонту событий.

В качестве бонуса, по-видимому, можно хранить информацию о горизонте событий вращающихся черных дыр, что сделает его самым большим жестким диском из когда-либо созданных и позволит хранить огромные объемы информации в глубоком времени.

Зарядить черную дыру можно разными способами, включая сброс вещества в дыру или излучение в нее энергии. Поскольку многие другие ответы предполагают использование массивных сборок сфер Дайсона для сбора энергии солнц, использование массивов лазеров для излучения энергии в целевые черные дыры вообще не кажется проблемой.

Таким образом, для долгосрочного хранения энергии захват и «обработка» черных дыр для зарядки их энергией и информацией — это путь.