Відео

Транскрипція

У всесвіті немає нічого нерухомого. У Чумацькому шляху мільярди зірок обертаються навколо центру галактики.

Деякі, як наше Сонце, досить послідовні, тримаючись на відстані, близько

30,000 світлових років від центру галактики, проходячи цілу орбіту кожні 230 мільйонів років.

Такий танець не є впорядкованим балетом, а більше схожий на каток, наповнений п’яними малюками.

Цей хаос робить галактику небезпечною.

Наші сонячні сусіди постійно змінюються: зірки проходять сотні кілометрів щосекунди.

Тільки величезна дистанція між об’єктами захищає нас від небезпек.

Але у майбутньому нам може не пощастити. У якийсь момент,

ми могли б зустріти зорю на етапі перетворення в супернову. Або масивний об’єкт проходячи неподалік нас, обсипав би Землю астероїдами.

Якби щось подібне мало статися, ми б знали за тисячі, а то й за мільйони років.

Але все одно не могли б багато зробити з цим.

Якщо тільки…

…не перемістити цілу Сонячну систему.

Щоб перемістити Сонячну систему,

нам потрібен сонячний двигун, мегаструктура, яка направлятиме зорю через галактику. Це така річ,

яка може бути побудована передовою цивілізацією з технологіями рівня “Сфера Дайсона”

думаючи про своє майбутнє на мільйони років наперед.

Але як можливо перемістити сотні тисяч об’єктів в Сонячній системі?

Хороша новина в тому, шо нам і не потрібно їх переміщати.

Нам лише потрібно перемістити Сонце. Всі інші об’єкти завдяки гравітації попрямують за зорею, куди б та не рухалася.

Є багато ідей, про те, як має виглядати зоряний двигун і як він має працювати.

Ми обрали два, які відштовхуючись від нашого розуміння фізики, можуть бути побудовані в теорії.

Найпростішим типом зоряного двигуна є рушій Шикадова - велетенське дзеркало.

Він працює за тим же принципом, що і ракета.

Як і ракетне паливо, сонячна радіація випускає фотони, які несуть дуже дуже невеликий імпульс.

Для прикладу, якщо астронавт включить ліхтарика в космосі, це почне його дуже дуже повільно відштовхувати назад.

Зоряний двигун працюватиме дещо краще, ніж ліхтарик, тому що Сонце випромінює набагато більше фотонів.

Головною ідеєю рушія Шикадова є відбиття до половини сонячної радіації,

для створення тяги, щоб рухати Сонце куди нам захочеться.

Аби рушій Шикадова працював, він повинен весь час бути на одному місці, а не крутитися кругом Сонця.

Хоча гравітація Сонця буде притягувати його до себе, це буде врівноважено тиском радіації, яка не дасть дзеркалу впасти.

Це означає, що дзеркало повинне бути дуже легким, виготовленим з тонкої світловідбиваючої фольги товщиною в мікрон,

з матеріалів, таких як алюмінієві сплави.

Важлива також форма дзеркала,

обволікати Сонце у гігантську сферичну оболонку не спрацює, тому що це фокусуватиме світло назад на Сонце, нагріваючи його

та створюючи всі види неприємних проблем.

Замість цього, ми використовуватимемо параболу, яка відбиватиме фотони навколо Сонця у зворотному напрямку, що збільшить тягу.

Щоб запобігти випадковому спаленню або замерзанню Землі від завеликої або замалої кількості сонячного випромінення,

єдиним безпечним місцем для побудови рушія Шикадова є над полюсами Сонця.

Це означатиме, що ми зможемо рухати сонце тільки вертикально відносно Сонячної системи і лише в 1 напрямку у Чумацькому шляху,

що накладає деякі ліміти для подорожей.

Але це воно і є.

Для цивілізації здібної побдувати “Сферу Дайсона”, це відносно просте починання.

Не складне, просто важке у побудові.

На повній тязі, Сонячна система могла б рухатися зі швидкістю приблизно сотні світлових років за 230 мільйонів років

За кілька мільйонів років це дало б нам повний контроль над орбітою Сонця у галактиці.

Але в короткий термін, це скоріш за все було б недостатньо швидко, щоб уникнути смертельну супернову. Ось чому ми вважаємо, шо можна краще.

Ми запитали у нашого друга астрофізика, чи міг би він спроектувати швидший зоряний двигун для цього відео.

Він спроектував і написав статтю про це, яка була опублікованою рецензованим журналом.

Ви можете знайти посилання на статтю під відео.

Назвемо наш новий зоряний двигун “Каплановою тягою”

Він працюватиме, як звичайна ракета: вихлоп ззаду штовхає себе вперед.

Це велика платформа космічної станції, яка працює на базі “Сфери Дайсона”, що черпає матерію від Сонця для енергетичного ядерного синтезу.

Вона вистрілюватиме дуже швидкий струмінь частинок на швидкості близької до 1% від швидкості світла за межі Сонячної системи.

Другий струмінь штовхатиме Сонце вперед, як буксир.

“Каплановій тязі” знадобиться багато палива, мільйони тон в секунду.

Для видобутку палива, наш тягач використовуватиме

електромагнітні поля, для затягування водню та гелію від сонячного вітру в двигун.

Одного сонячного вітру буде замало для забезпечення пальним. І тут якраз приходить “Сфера Дайсона”.

Використовуючи її силу, сонячне світло може бути перефокусованим на поверхню Сонця.

Це нагріватиме невеликий регіон до екстремальних температур, піднімаючи мільярди тонн маси над Сонцем.

Ця маса може бути зібрана та розділена на водень і гелій.

Гелій спалюватиметься вибуховим шляхом у термоядерних реакторах.

Струмінь радіоактивного кисню при температурі майже мільярд градусів виштовхуватиметься

і стає нашим основним джерелом руху нашого зоряного двигуна.

Щоб двигун просто не врізався в Сонце, він повинен балансувати себе.

Для цього ми прискорюємо зібраний водень електромагнітними полями,

використовуючи прискорювачі частинок і стріляємо струменем у Сонце.

Це врівноважує тягач і передає тягу нашого двигуна назад до Сонця.

Всього за мільйон років, такий двигун може перемістити Сонце на 50 світлових років, більш ніж потрібно, щоб уникнути зіткнення із суперновою.

На повній швидкості, за 10 мільйонів років Сонячна система зможе поміняти напрямок по орбіті галактики.

Але зачекайте, ми будемо ми використовувати Сонце таким чином?

На щастя, Сонце настільки масивне, що навіть мільярди тонн матерії ледве подряпає поверхню.

Насправді ця мегаструктура, фактично, продовжить життя нашого Сонця, оскільки зірки нижчої маси

згоряють повільніше, тримаючи Сонячну систему заселеною протягом багатьох мільярдів років.

Завдяки “Каплановій тязі”, ми могли б перетворити всю Сонячну систему в наш космічний корабель.

До прикладу, обертатися галактикою в зворотному напрямку і

заселювати сотні тисяч зірок, проходячи біля них.

Можливо, навіть вдасться повністю вирватися з галактики і вийти за межі Чумацького Шляху.

Зоряний двигун з розряду машин побудованих цивілізацією що думає не на роки чи десятиліття, а через віки.

Оскільки ми знаємо, що наше Сонце загине одного дня, зоряний двигун може дозволити далеким нащадкам людей подорожувати до інших зірок,

не маючи потреби вступати в жахливу темну прірву міжзоряного простору.

Поки ми не побудуємо зоряний двигун, ми повністю піддаємося примхам галактичного моря.

Нам може не сподобатися, куди це нас приведе.

Можливо, наші нащадки відправляться в плавання і стануть міжзоряним видом на мільйони років вперед.

Це було останнє відео 12,019 року людської ери, і що це був за рік.

Стільки всього сталося всюди, з багатьма різними людьми.

Календарі та свята просто уявні, але вони допомагають нам поділити своє життя на шматки, з якими може справитися наш мозок.

Ми лишаємо 12,019 позаду з дивною сумішшю розчарування та надії. Світ в занепаді,

але ми можемо виправити це. За кілька днів цей рік закінчиться і ми спробуємо ще раз.

Дякуємо, що дивилися наші відео і залишаєтеся з нами стільки років. Побачимося в 12,020.

Отримайте свій інфографічний плакат зоряного двигуна

Посилання в описі