Често представян като перлата в короната на бъдещите мегаструктури, роякът на Дайсън - орбитираща около Слънцето флотилия от слънчеви колектори - отдавна се смята за потенциален ключ към отключване на междузвездна енергия. Но ново научно изследване показва, че изграждането на подобна структура може да има опустошителна цена: да направи Земята необитаема.

Макар че рояците на Дайсън обикновено са отнесени към научната фантастика и теоретичното инженерство, сега изследователите превръщат идеята в обект на реално моделиране на планетарния климат. В неотдавнашна статия, публикувана в Solar Energy Materials and Solar Cells, се изследва как една мегаструктура, насищаща Земята със слънчева енергия, би могла да повлияе на нейния климат. Отговорът е отрезвяващ: пълен рояк на Дайсън би могъл да повиши температурата на планетата със 140 градуса по Келвин, което е достатъчно, за да изкипят океаните и да се заличи целия познат живот.

Първоначално предложена от физика Фрийман Дайсън през 1960 г., концепцията за обграждане на звезда със сателити за събиране на енергия пленява въображението от десетилетия. На теория подобна структура би позволила на цивилизация от тип II по скалата на Кардашев да улови по-голямата част или цялата енергийна мощност на своята звезда - приблизително 386 йотавата в случая на нашето Слънце.

Вместо изграждането на невероятно твърда обвивка - класическа "сфера на Дайсън" - по-правдоподобната версия е рояк на Дайсън: безброй слънчеви колектори, обикалящи на различни разстояния, изградени постепенно от материали, добивани в слънчевата система.

Но досега малко изследвания са задавали един критичен въпрос: какво се случва с планетите, останали в този рояк?

Физикът Иън Мариус Петерс от института Хелмхолц Ерланген-Нюрнберг се зае да моделира екологичните последици от такава мегаструктура. Неговите резултати, представени в новото проучване, разкриват, че улавянето и пренасочването на слънчевата енергия в този мащаб не идва без последствия.

Пълен рояк на Дайсън, поставен точно отвъд орбитата на Земята, би променил драстично баланса на слънчевата радиация, повишавайки глобалната средна температура на Земята със 140 К. Това ниво на затопляне би изпарило океаните, би сринало атмосферната динамика и би направило планетата напълно необитаема.

Изводът е категоричен: дори при перфектна ефективност на събиране на енергия Земята не може да съществува съвместно с напълно работещ рояк на Дайсън, освен ако не е много внимателно проектиран - и много далеч.

Питърс изследва алтернативни сценарии, включително частичен рояк, разположен на около 2.13 астрономически единици от Слънцето - точно след Марс. Тази конфигурация би позволила на структурата да събере 15.6 йотавата, или приблизително 4% от общата продукция на Слънцето, като същевременно повиши температурата на Земята с по-малко от 3 K - сравнимо с въздействието на съвременното глобално затопляне.

Но дори този компромис би изисквал 1.3 × 10²³ килограма силиций - количество, което надхвърля общия силиций в кората, наличен на Земята. Прибирането му вероятно би означавало добив на ресурси от Меркурий или от астероиди в индустриален мащаб, който засенчва всяко настоящо човешко начинание.

Проучването подчертава важна и често пренебрегвана истина: технологичният мащаб има екологични последици. Мечтата за рояците на Дайсън зависи не само от инженерните способности, но и от разбирането на планетарните системи. Когато затворите звезда, вие не просто улавяте нейната енергия - вие променяте начина, по който тази енергия тече през пространството.

Моделирането на Питърс разкрива фундаментална дилема: повече мощност означава повече топлина и освен ако тази топлина не се управлява щателно, животоподдържащи светове като Земята плащат цената.

Снимка: Unsplash/Great Discoveries Channel

Виж още: Sugar 1 е портативна конзола с два екрана и въртящи контролери, които ѝ придават визия на робот