Video

Transkription

Ingenting i universum är statiskt. På Vintergatan går miljarder stjärnor i den galaktiska mitten.

Vissa, som vår sol, är ganska konsekventa och håller ett avstånd på omkring

30 000 ljusår från det galaktiska centrumet och fullbordar en bana vartannat 230 miljoner år.

Denna dans är inte en ordnad balett, mer som en skridskobana fylld med berusade småbarn.

Detta kaos gör galaxen farlig.

Vårt solcellsområde förändras ständigt, med stjärnor som rör sig hundratals kilometer varje sekund.

Endast de stora avstånden mellan föremål skyddar oss mot farorna där ute.

Men vi kan bli otur i framtiden. Vid något tillfälle,

vi kan stöta på en stjärna som går supernova eller ett massivt föremål som går förbi och duschar jorden med asteroider.

Om något liknande skulle hända skulle vi förmodligen känna tusentals om inte miljoner år i förväg.

Men vi kunde fortfarande inte göra mycket åt det.

Såvida inte,

vi flyttar hela solsystemet ur vägen.

[Snazzy Kurzgesagt intromusik]

För att flytta solsystemet,

vi behöver en stjärnmotor, en megastruktur som används för att styra en stjärna genom galaxen. Det är den typen

som kan byggas av en avancerad civilisation med Dyson sfärnivå-teknik

det tänker på deras framtida miljoner år före tiden.

Men hur kan vi eventuellt flytta hundratusentals föremål i solsystemet?

Den goda nyheten är att vi kan ignorera allt detta.

Vi behöver bara flytta solen; alla andra saker är limmade på det av tyngdkraften och kommer att följa det vart det än bestämmer sig för att gå.

Det finns många idéer om hur en stjärnmotor kan se ut och hur den skulle fungera.

Vi har valt två, baserade på vår nuvarande förståelse av fysik, som kan byggas i teorin.

Den enklaste typen av stellarmotor är Shkadov-thrusteren, en gigantisk spegel.

Det fungerar på samma princip som en raket.

Liksom raketbränsle har fotonerna som släpps ut som solstrålning fart, inte mycket utan lite.

Till exempel, om en astronaut tände på en ficklampa i rymden, skulle den trycka dem bakåt väldigt långsamt.

En stjärnmotor fungerar lite bättre än en ficklampa eftersom solen producerar mycket fotoner.

Den grundläggande idén med Shkadov-thrusteren är att återspegla upp till hälften av solstrålningen

för att skapa drivkraft och långsamt skjuta solen dit vi vill att den ska gå.

För att Shkadov-thrusteren ska fungera måste den hållas på samma plats och inte kretsa runt solen.

Även om solens tyngdkraft kommer att försöka dra den in, skulle den stödjas av strålningstryck som stöder spegeln upp.

Detta betyder att spegeln måste vara mycket lätt, gjord av mikrotunn reflekterande folie från material som aluminiumlegeringar.

Spegelns form är också viktig,

att omsluta solen i ett jättesfäriskt skal skulle inte fungera eftersom det skulle återfokusera ljuset tillbaka till solen,

värma upp det och skapa alla slags obehagliga problem.

Istället använder vi en parabola, som skickar de flesta fotoner runt solen och i samma riktning, vilket maximerar drivkraften.

För att förhindra att branden eller fryser av jorden med för mycket eller för lite solljus,

det enda säkra stället att bygga en Shkadov-thruster är över solens stolpar.

Det betyder att vi bara kan flytta solen vertikalt i solsystemets plan och en riktning i Vintergatan,

vilket begränsar våra resealternativ.

Men det är i princip det.

För en civilisation som kan bygga en Dyson Sphere är detta en relativt enkel strävan.

Inte komplicerat, bara väldigt svårt att bygga.

Vid full gas kan solsystemet antagligen flyttas med cirka hundra ljusår under 230 miljoner år.

Under några miljarder år ger det oss nästan fullständig kontroll över solens bana i galaxen.

Men på kort sikt kanske detta inte är tillräckligt snabbt för att undvika en dödlig supernova. Därför trodde vi att vi kunde göra bättre.

Så vi frågade vår astrofysikervän om han kunde designa en snabbare stjärnmotor för den här videon.

Han gjorde och skrev ett papper om det som har publicerats i en peer-granskad tidskrift.

Du hittar det i vårt källsdokument.

Vi kommer att ringa på vår nya stjärnmotor Caplan-thrusteren.

Det fungerar mycket som en traditionell raket: skjut avgaser ett sätt att pressa dig själv det andra.

Det är en stor rymdstationsplattform som drivs av en Dyson-sfär som samlar materia från solen för att driva kärnfusion.

Den skjuter ut en mycket snabb stråle av partiklar med nästan 1 procent ljusets hastighet ur solsystemet.

En andra jet skjuter solen med som en bogserbåt.

Caplan-thrusteren kräver mycket bränsle, miljoner ton per sekund.

För att samla detta bränsle använder vår thruster mycket stort

elektromagnetiska fält för att tränga väte och helium från solvinden in i motorn.

Solvinden ger dock inte tillräckligt med bränsle, och det är där Dyson-sfären kommer in.

Med hjälp av sin kraft kan solljus fokuseras på solens yta.

Detta värmer små regioner till extrema temperaturer och lyfter miljarder ton massa från solen.

Denna massa kan samlas upp och separeras i väte och helium.

Helium bränns explosivt i termonukleära fusionsreaktorer.

En stråle av

Radioaktivt syre vid en temperatur på nästan en miljard grader försvinner och blir vår primära framdrivningskälla från vår stjärnmotor.

För att förhindra att motorn bara kraschar i solen måste den balansera sig själv.

Att göra detta,

Vi påskyndar det uppsamlade väte med elektromagnetiska fält med hjälp av partikelacceleratorer och skjuter tillbaka en stråle mot solen.

Detta balanserar thrusteren och överför drivkraften från vår motor tillbaka till solen.

På så lite som en miljon år kan denna motor flytta solen med 50 ljusår, mer än tillräckligt för att undvika en supernova.

Vid full gas kan solsystemet omdirigeras till sin galaktiska bana på 10 miljoner år.

Men vänta, kommer vi att använda solen på detta sätt?

Lyckligtvis är solen så massiv att till och med miljarder ton material knappt kommer att repa ytan.

I själva verket kommer denna megastruktur faktiskt att förlänga vår solliv, eftersom stjärnor med lägre massa

bränna långsammare och håller solsystemet bebott i många fler miljarder år.

Med en Caplan-thruster kunde vi förvandla hela solsystemet till vårt rymdskepp.

Till exempel genom att kretsa bakåt i galaxen och

koloniserar hundratals eller tusentals stjärnor när vi passerar dem.

Det kan till och med vara möjligt att fly helt från galaxen och expandera bortom Vintergatan.

Stjärnmotorer är den typ av maskiner byggda av civilisationer som inte tänker på år eller decennier utan eoner.

Eftersom vi vet att vår sol kommer att dö en dag, kan en stjärnmotor låta människans långt framtida ättlingar resa till andra stjärnor

utan att någonsin behöva våga sig i den skrämmande mörka avgrunden i det interstellära rummet.

Tills vi bygger en stjärnmotor är vi skräp och underkastade det galaktiska havets nyanser.

Vi kanske inte gillar vart det leder oss.

Kanske kommer våra ättlingar att segla och bli en interstellär art under miljoner år framöver.

Det här var vår sista video för mänsklig era 12,019 år, och vilket år det var.

Så mycket saker hände överallt, med så många olika människor.

Kalendrar och helgdagar är bara imaginära, men de hjälper oss att skära våra liv i bitar som våra hjärnor kan hantera.

Vi lämnar 12 019 bakom oss med en konstig blandning av desillusion och hopp. Världen är skruvd,

Men vi kan fixa det. Om några dagar är det här året över, och vi får försöka igen.

Tack för att du tittade på våra videor och för att du håller dig fast i så många år. Vi ses alla i 12 020.