Stellaser Часть I: Испытание звездным огнем или Лучший дизайн из трех для 5-петаваттного лазера на солнечной энергии?

1e15 Вт на самом деле не так уж и много

Если мы возьмем приблизительные пропорции плотности мощности для существующих CO2-лазеров (простая конструкция и все такое), то конструкция, которая вам потребуется для такого лазера, может быть примерно 2-3 км в диаметре и с пропорцией 1:10 (приблизительно существующая в реальных конструкциях). ) 20-30 км в длину.

с эффективностью преобразования солнечной энергии в энергию 0,4 и с эффективностью накачки энергии 0,05 мы можем говорить о коллекторе солнечной энергии диаметром 6800 км (если предположить сбор энергии, а не какую-то ядерную реакцию, происходящую в лазерной среде, которая, вероятно, возможна при таких масштабах). лазерного устройства)

поэтому мы говорим в условиях что-то вроде 1/4 от К1 (даже если вы используете версию шкалы Сагана, это определенно не уровень К2, и даже не хочу быть К2)

размер имеет значение, требуемая мощность имеет значение, когда вы выбираете варианты, поскольку у каждого подхода есть свои проблемы, которые необходимо решить, и вам нужно взвесить их по отношению к полученному результату — стоит ли их решать или нет.

Для коронального лазера потребуются статиты или какие-либо другие средства для удержания производящего луча в нужном вам направлении и т. д.

Частичный Nicolle-Dyson-Beam будет иметь фундаментальную проблему фокусировки света, поэтому потребуется динамическая настройка во время использования и при использовании с вашей целью. Проблемы с фокусировкой света, такие как разная длина волны и тому подобное (по крайней мере, направление проблем). Система с ограничением дифракции.

На шкале вы упомянули 3-й вариант, наверное, выбор, так как вся сложность, все инженерные проблемы сосредоточены в самом устройстве, не нужно учитывать другие мелочи, и все они решаются настройкой мелочей в самой конструкции.

Все известные мне конструкции «звездных лазеров», кроме одного, не являются настоящими лазерами , они представляют собой пучки гигантских частиц ; это верно для Кольца Ларри Нивена и нескольких видов оружия/двигателей, которые могут быть произведены с использованием конструкций сферы/роя K-II Дайсона. Единственный настоящий звездный лазер, о котором я могу думать, на самом деле происходит из « Империи времени » Кроуфорда Килиана и использует когерентные гравитационные линзы для создания фазированного светового луча с использованием солнечного излучения, что является единственным способом получить необходимый масштаб, о котором я могу думать. Для этого не требуется цивилизация К-II, но и с нашими нынешними технологиями это невозможно.

Проблема с использованием звезды напрямую в качестве источника энергии заключается в выходе; 5 петаватт слишком мало. Таким образом, лучший вариант - это мощные спутники, вы можете собирать только ту энергию, которая вам нужна, управлять входом / выходом, чтобы сгладить колебания звездного выхода и выкачивать только ту частоту, которую вы хотите, столько, сколько хотите, и когда вы этого хотите. .

Просто начните массовое производство мощных спутников с лазерами и запустите миллиард или около того (в зависимости от размера каждого) из них. Возможно, вы захотите рассмотреть лазер с солнечной накачкой с большим зеркалом для сбора солнечного света, с развитием, необходимым в этом масштабе, который будет более эффективным, чем фотоэлектрическая солнечная батарея. Сила реакции на каждый отдельный спутник будет довольно мала, поэтому разумное использование солнечного ветра может компенсировать это, нет необходимости в ракетных двигателях, чтобы удерживать спутник на месте.

Добавьте к этому многоразовую ракету Starship от SpaceX или, возможно, еще более крупную ее версию, и у нас уже есть технология для ее создания. Просто это будет стоить больших денег и, вероятно, займет несколько десятилетий, но нет причин, по которым это нельзя было бы сделать, если бы мы были достаточно мотивированы.