Строить сферу Дайсона, сохраняя луны/другие объекты?

Оставь свои луны в покое, собери близлежащие звезды

Как и в случае со всеми изобретениями Дайсона, нам все равно придется махать рукой, как это должно быть произведено.

Любая луна или даже планета Земля не будут иметь значения, вы можете сохранить их.

Объем сферы:

V = 4/3 πr³

Объем полой сферы:

V = 4/3 πrВнешний³ - 4/3 πrВнутренний³

Где rOuter-rInner = толщина вашей сферы Дайсона. Теперь предположим, что вы вращаете свою сферу Дайсона, корпус должен обеспечивать поддержку, а не массу. Для того, чтобы получить безопасную сферу Дайсона, и толщина минимум в один километр (1000 м) подойдет, с плотностью, скажем, 3 г / см (часть из металла), вам все равно понадобится гигантское количество материи, когда ваша сфера Дайсона будет прочной конструкцией (не «разреженной»)

Пример расчета

Предположим, вы взяли бы орбиту Земли в качестве ориентира для ее размера (менее жарким и более удобным был бы Марс, поэтому возьмите орбиту Земли в качестве минимального радиуса r1), вы получили бы

1 AE = 149 597 870 700 метров радиуса, что дает общий объем 4,2e34 м³.

Для корпуса Dyson вычтите, как в приведенной выше формуле. Вам все равно потребуется 8,43e26 м³, что, конечно, на несколько порядков меньше, но если предположить, что нам нужна средняя плотность 3,0 г/см³, по моим расчетам вам все равно потребуется масса 2,531e+33 грамма . Чтобы построить эту штуку, вам понадобится 2,531 e + 30 кг материала.

Вся Солнечная система, включая Солнце, имеет массу 2,1e+30 кг.

Само солнце имеет массу 1,9e+30 кг, поэтому, если вы хотите сохранить его, у вас останется 0,2e30 кг строительного материала.

Вывод: если бы вы могли собрать ВСЮ МАССУ в Солнечной системе, кроме Солнца, у вас было бы менее 10% необходимого материала.. так что вам все равно придется установить несколько межзвездных транспортных средств, чтобы импортировать необходимый материал!

Сделать корпус Dyson настолько тонким, насколько это технологически возможно.

Скажем, вы повторяете расчет только для 100-метровой толщины, требуемая масса будет порядка 10e+29 кг, что все равно более чем в миллион раз превышает массу Луны. Но корпус весом 10e+29 кг можно (теоретически) построить, измельчив наши газовые гиганты Юпитер и Сатурн.

Сплошные или разреженные, оболочка Дайсона или рой Дайсона

Сфера Дайсона собирает энергию солнца, в этом ее предназначение. Обитаемые сферы Дайсона — вымысел.

Твердая оболочка была впервые названа Дайсоном, но после этого он заверил свою публику, что твердая сфера никогда не может быть построена. Форма мегаструктуры будет скорее похожа на рой, как

Они отличаются тем, как будет двигаться каждый «солнечный элемент». В левом случае все находится на орбите, только собирая энергию. В правильном случае необходима тяга, которую может обеспечить сама солнечная радиация. Справа каждый спутник неподвижен в космосе.

Материал будет меньшей проблемой, но вам придется раздавить несколько лун, чтобы построить его. Место — для начала — может быть между Марсом и Юпитером, поясом астероидов, создавая кольцо Дайсона из доступного материала. Спутники Марса Деймос и Фейбос могут быть раздавлены первыми. Затем некоторые из спутников Юпитера... кольцо сформируется через несколько столетий...

https://en.wikipedia.org/wiki/Dyson_sphere

Материалы

Обратите внимание, что в вики-теме не упоминаются материалы или «металл». Когда я предложил использовать газовые гиганты и звезды для сбора необходимой массы, я проигнорировал тот факт, что материал для твердой сферы Дайсона должен быть твердым или каким-то образом затвердевшим. Вы могли бы помахать рукой, но это научная тема.

Чтобы собрать энергию, вам понадобятся металлические детали.

Сколько металла потребуется и где его собрать.. Предположим, вы хотите, чтобы кабели соединяли каждую спицу вышеупомянутого роя солнечных элементов Дайсона, собирая энергию.

Радиус 1AE, окружность будет

C = 2πr = 2 * 149597870700 * 3,14 = 939 951 143 167 метров кабеля на спицу

..предположим, вам нужен кабель диаметром 1 см, то есть 0,0003 м2, вам понадобится

V = πr2 * C = 0,0003 * 939 951 143 167 = 281 985 342 м³ металла на спицу.

При использовании железа, в количестве 7873 кг/м3, в разы больше, чем при использовании железа: 2 220 070 605 тонн. Годовое общее производство железа на Земле в 2015 году составляло примерно половину этого количества , давайте действовать... мы можем сделать это сейчас.

Далекое будущее

В (далеком) будущем, чтобы построить настоящую, твердую обитаемую оболочку Дайсона, как показывает нам «Звездный путь», вроде гигантской бронированной обитаемой сферы вокруг солнца, люди могли бы подумать о том, чтобы собирать железо в сверхновой… на определенной стадии сверхновой. , будет произведено огромное количество железа. Может быть, вспышку сверхновой можно остановить прямо перед тем, как она взорвется? У вас будет гигантское солнечное ядро, состоящее из железа.

https://futurism.com/what-happens-when-stars-produce-iron

Вы когда-нибудь видели, что происходит, когда исторически значимое здание нуждается в ремонте?

Вы сносите внутреннюю часть и оставляете только внешнюю часть, так что внешний вид здания не меняется.

Вы, люди, можете сделать что-то подобное: они могут оставить оболочку на месте, чтобы сохранить внешний вид небесного тела, и копать внутренности, чтобы получить весь необходимый материал.

Отпразднуйте происхождение сферы со сферой.

Сфера будет называться сферой Купидона. Будет заявлено, что он прямой потомок Меркурия, сделанный из вещества Меркурия и занимающий почетное место у Солнца. Меркурий сделает следующий шаг в своей эволюции, породив Сферу Купидона.

Крутые вещи о Сфере будут помещены в контекст крутых вещей о планете. Некоторые части сферы будут немодифицированными частицами Меркурия в знак уважения к ее происхождению.

Вам всем нравится эта "пеана своему происхождению"? Люди, которые оплакивают Меркьюри, сожрут это. Потому что правда в том, что Меркурий мало участвует в повседневных делах на Земле, и люди, обеспокоенные его потерей, — люди идей. Этих людей также утешают идеи, и поэтому создатели сфер встретят их там, где они есть.

Замените добытый материал чем-то другим

Ближайшие тела (Юпитер и Солнце) содержат много водорода. Вам понадобится устройство ядерного синтеза, чтобы сделать материал, который будет твердым при таких температурах (особенно в случае с Меркурием), и, возможно, также некоторое возгорание, но это, вероятно, может удвоиться как двигатель для вашего космического корабля.

Импортируйте все свои материалы из других солнечных систем

Как комментирует ммомчев, масса Солнечной системы на самом деле не так уж велика, если убрать из уравнения солнце.

Трудно переоценить, насколько смехотворно массивным было бы такое сооружение!

На самом деле, чтобы построить Сферу Дайсона, вам нужно раздеть всю солнечную систему и несколько ее соседей на сырье.

В любом случае вам понадобятся материалы по крайней мере из одной другой солнечной системы, поэтому используйте ту же технологию, чтобы получить все свои материалы из других мест и оставить в покое планеты и луны, о которых вы так заботитесь.

Учитывая очевидный гравитационный эффект от введения в существующую солнечную систему материалов, достойных целой солнечной системы, вы можете построить свою Сферу Дайсона и в другом месте.

Какие альтернативные методы можно было бы использовать?

Их много (как минимум больше одного), в том числе строить дайсонов рой, или, если вам нравится, чтобы это была оболочка, то построить такую, которой хватит и хватит для целей извлечения энергии, сбора энергии для звезды (это может быть например, в виде статитов или активных опорных конструкций - некоторые подходящие подходы для создания оболочки такого размера)

Как упоминалось в одном из ответов, правильная возможная вещь - это рой Дайсона, и он предназначен для сбора энергии звезды, то есть является инструментом для такого сбора. Правильный инструмент с правильным назначением.

Затем, если вы используете его таким образом, как инструмент для сбора и преобразования энергии, то он не требует такой большой массы материалов, сферы радиусом 1 а.е., для сбора энергии, при средней массе 1 кг на квадратный метр (он может быть солнечной панелью, если вам трудно представить более эффективные решения, 1 кг, по массе, солнечная панель в условиях микрогравитации может быть осуществима с использованием современных технологий) тогда вся сфера требует для нее около 5% массы Венеры - всего. Никаких исчезающих планет и тому подобного.

Зависит от основных материалов для структурных элементов, которые не могут быть водородом, лол, как было предложено в каком-то ответе, но газовые гиганты и само Солнце также могут быть источниками тяжелых элементов, где они присутствуют примерно в 1% концентрации. Это немного более изощренный подход и технология, но тоже возможная.

Итак, один из способов - не создавать ненужных проблем, таким образом их не нужно решать.

Если твердая сфера Дайсона является фактической целью, как массивное эпическое сооружение с намерением быть эпическим и массивным, то это можно сделать с активными поддерживающими структурами (смотрите канал Исаака Артура для объяснений, что это такое), а затем заимствование материалов из других звездных систем и звезды - это способ сохранения небесных тел этой системы, но у него есть проблема изменения орбит этих тел Солнечной системы, из-за дополнительной массы этой сферы это можно исправить, но тогда изменятся периоды орбиты, что является концом игры - стена законов физики этой вселенной или более передовые технологии....

Таким образом, неправильный выбор целей приводит ко всевозможным проблемам. Разве невозможно выжать воду из камня? Э-э, не совсем, но да, это возможно, если сильно постараться (например, преобразование материи и другие трансмутации, что не научно, это просто неэффективно с точки зрения энергии и т. д.). Так что делайте правильный выбор, и вы получите правильные результаты. Соберите Dyson Swarm — это эпично, практично и полезно.

Это даже меньше: масса Солнечной системы составляет всего 1,0014 массы Солнца, Юпитер, составляющий около 3/4 несолнечной массы, имеет массу около 2*10^27 кг, так что вам не нужно ничего, кроме Юпитера и наконец Сатурн.

Нет смысла заморачиваться с остальными.

Придется по-настоящему освоить сверхлегкие материалы — и их производство из водорода — чтобы сделать твердую сферу Дайсона.

Но такая твердая сфера Дайсона в любом случае невозможна, так как ее невозможно будет удержать на месте - гравитация не поможет, когда вы полностью окружите начало, а силы натяжения будут в неизвестном масштабе - далеко. вне любых теоретических пределов прочности на растяжение.

Единственным реалистичным проектом является так называемый Рой Дайсона — миллиарды маленьких орбитальных элементов с солнечными панелями — это была первоначальная идея Дайсона — она была расширена до твердой сферы авторами-фантастами, не обладающими столь научным складом ума. Дайсон был астрофизиком.