Технические детали "сферы Дайсона"

[electric]

Ну а теперь немного повеселимся. Возмём звезду по имени Солнце, а сферу поместим на растоянии 1 а.е. от него. Светимость Солнца - 3,8х1026 Вт, масса - 2х1030 кг. Тогда получим, что для абсолютно чёрной сферы Дайсона нам надо добиться поверхностной плотности - 0,0013 кг/м2. У меня две новости: хорошая и плохая. Хорошая состоит в том, что нам при этом понадобится всего около 3,7х1020 кг вещества - хватит половины Цереры. Плохая же заключается в том, что если паруса делаем из углерода, то это 1 моль/м2 или 600 атомов на квадратный ангстрем. Грубо говоря, получаем парус толщиной порядка тысяч атомов.

1,3 г/м² — 0,11 моль углерода на 1 м² имеет толщину ~0,5 мм или ~3000 атомов. Малейшее неуравновешивание гравитации светом вызовет разрыв или схлопывание сферы. Если прочность материала будет 10 ГПа (например арамиды имеют около 3 ГПа), то для обиты Земли превышение давление света гравитационного притяжения на 1/200 000 вызовет разрыв материала. Если сферу увеличивать, то пропорционально будет уменьшаться и требования к точности удержания. Но даже при радиусе 20 а.е. отражающая способность должна поддерживаться с точностью 0,01%.
Вариант регулирования отражения возможен с помощью изменяемых отверстий, поддерживающий натяжение материала.

[Dem]

А можно ли тут игнорировать солнечный ветер?
Да, он создаёт давление на порядки меньше. Но если мы построим сферу - то он будет накапливаться внутри неё и давление будет расти.

[electric]

А можно ли тут игнорировать солнечный ветер?...он будет накапливаться внутри неё и давление будет расти.

Солнечный ветер — это плазма, а не газ, он будет не накапливаться внутри, а поглощаться сферой, разрывать химические связи, нарушать структуру материала, частично испарять. В итоге он разрушит сферу. Солнечный ветер на орбите 10 а.е. имеет плотность порядка 10⁻¹⁶ моль/(с·м²). В первом приближении 1 его частица будет выбивать 1 частицу сферы. Допустимые радиационные разрушения материалов порядка 0,1%. Получается срок службы сферы радиусом 10 а.е порядка десятков тысяч лет и уменьшается обратно пропорционально квадрату её размеров. Это относительно не большой срок для подобного сооружения, поэтому размер должен быть ещё больше.

[Dem]

Ну так протоны будут выбивать из неё атомы. И сами отскакивать.
И всё это будет накапливаться внутри сферы.
Через какое-то время получим рядом со сферой такую концентрацию, что протон будет на ней рассеивать всю свою энергию и перестанет разрушать сферу.

[electric]

Там вакуум и притяжение Солнца, поэтому накапливаться защитный слой не сможет. Чтобы защитить, нужно на сфере намотать обмотку и пустить по ней электрический ток, получившееся магнитное поле вызовет тормозное излучение, охлаждающее солнечный ветер до перехода из плазмы в газ, уменьшая скорость на столько, что он упадёт обратно на Солнце. Но часть частиц полетит по оси обмотки, поэтому на полюсах материал сферы всё равно придётся регулярно менять.

[Проходящий Кот]

Десять тысяч лет. А вы оптимист, батенька.
Ещё раз, сфера состоит из отдельных, автономных нанороботов -парусинок.
Вдоль неё летают роботы-космостанции, которые:
--- заменяют поврежденные нанороботов-парусинки на новые;
--- перерабатывают материал поврежденных нанороботов-парусинок в новые нанороботы-парусинки;
--- ремонтируют встречные поврежденные роботы-космостанции.

[-Asket-]

http://antihydrogen.livejournal.com/42396.html

[Проходящий Кот]

Черные дыры --- это другая тема.....




Программа расчета в БлекБоксе(в архиве)

[electric]

Десять тысяч лет. А вы оптимист, батенька.

~10 000 лет для размера ~10 а.е. и ~100 лет для размера ~1 а.е. Что, кроме солнечной плазмы будут её разрушать? Возможно УФ с энергией больше энергии связей в решётке, какой предел, например, для алюминия или серебра? Пыль и астероиды — отдельный вопрос, так как они создают лишь относительно маленькие отверстия, а отдельные (нано)зеркала могут от них уворачиваться.

[noxx77]

Солнечный ветер, насколько я помню, защищает от ГКИ. Уменьшим радиации с одной стороны - вызовем рост с другой.

[Проходящий Кот]

Десять тысяч лет. А вы оптимист, батенька.

~10 000 лет для размера ~10 а.е. и ~100 лет для размера ~1 а.е. Что, кроме солнечной плазмы будут её разрушать? Возможно УФ с энергией больше энергии связей в решётке, какой предел, например, для алюминия или серебра? Пыль и астероиды — отдельный вопрос, так как они создают лишь относительно маленькие отверстия, а отдельные (нано)зеркала могут от них уворачиваться.

Время здесь главный доктор. Пролетевший через сферу объект поглощается сферой и больше уже никуда не летит.....

[Прохожий]

Сферы Дайсона-Подпригоры в процессе строительства https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,139841.0.html

[Проходящий Кот]

Возвратная радиация вызывает разогрев звезды. Используя часть этой энергии, высасываем вещество из звезды, уменьшая её размер. Насколько мы это можем делать? Это вопрос.Возможно, удастся начать  уменьшение размеров Сферы НаноДайсона..... И так до размеров коричневого карлика. Освободившееся вещество можно использовать для создания других миниСфер у каждой из планет......

[elind]

Вообще по теме сферы Дайсона у меня возникает мысль формата "Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее — наша задача" (с) . Зачем ограничиваться пассивным поддерживающим фактором солнечного света?
"Простейший" способ - выстлать всю сферу сверхпроводящей сеткой с ячейками в десятки километров, а внутри создать мощное радиоизлучение с частотой в районе герца (чтобы на планетах сильно не рассеивалось и на сверхпроводимость не сильно влияло), давление которого и будет держать сферу.
Или проложить по параллелям сферы сверхпроводящие кабеля, пустить по ним ток так, чтобы возникли кольца переменной полюсности с шагом в десятки-сотни километров. Разность давления поля внутри и вовне сферы будет компенсировать силу тяжести.

[Проходящий Кот]

Метеориты условно не учитываем?

[elind]

Метеориты условно не учитываем?

Метеориты во всех сферах "условно не учитывают". Вообще же, сверхпроводящее кольцо - не тупой моток провода, а много-много параллельных проводков, расположенных лентой и соединённых перемычками друг с другом через некоторые расстояния - так что если часть проводов порвётся, ток просто потечёт по соседним, огибая разрыв. А ширина такой ленты может составлять километры - камень, способный порвать её всю заметят задо-олго до столкновения, и, с энергией сферы, просто испарят.

[Проходящий Кот]

Кто тебе такую глупость сказал?
Просто в сфере из отдельных элементов-парусов идет замена погибших парусов на новые.....

[elind]

Кто тебе такую глупость сказал?
Просто в сфере из отдельных элементов-парусов идет замена погибших парусов на новые.....

Так в магнитоопорной то же самое - порвал булыжник несколько проводков, ток по перемычкам перешёл на остальные в ленте, не позволяя произойти разрыву витка, прилетел "repair-drone", заменил уничтоженный кусок ленты-проводника.
Метеориты же не учитываются как угроза структурной целостности - т. е., ни одна сфера не должна быть уничтожена локальным ударом. А так - ну пролетела каменюка, сделала дырку, и шо? Повесим заплатку и будем жить дальше.

[Проходящий Кот]

А смысл в создании себе лишних проблем? И так всё на пределе...

[elind]

А смысл в создании себе лишних проблем? И так всё на пределе...

В смысле, на пределе?
Это НанаДайсон, за счёт давления прямого и отражённого света, имеет эффективную толщину в 500-2000 атомных слоёв. Тут да, предел близок.
А  магнитоопорная сфера, как ясно из названия,  опирается, в основном, на магнитное  поле. Поэтому может быть гора-аздо толще (при шаге токовой ленты в сфере 100 км - в 300 000 раз, не 200 нм, а больше пяти сантиметров ). Настолько, что к каждому кусочку-зеркалу 10х10 км можно будет жилой модуль цеплять.
А толстый толстый слой шоколада магнитного поля защитит от солнечного ветра, вспышек на солнце и большей части космических лучей.