Как передвинуть Солнце?

Что касается гипотетических космических мегаструктур, то звездный двигатель является одним из наиболее фантастических — гигантское устройство, созданное с целью транспортировки нашей Солнечной системы куда-то еще, если нам когда-либо понадобится переехать в другое космическое соседство.

Теперь новое исследование выдвинуло еще одну идею о том, как может выглядеть такой радикальный звездный двигатель.

С помощью видео от Kurzgesagt вы можете узнать все о так называемом двигателе Каплана, который будет использовать собственную энергию Солнца, чтобы продвигать его через галактику и за ее пределы. Он назван в честь ученого, который его придумал, астрофизика Мэтью Каплана из Иллинойского государственного университета.

Но зачем может понадобиться такая огромная машина? Все во Вселенной постоянно смещается, поэтому всегда есть шанс, что однажды Земля может оказаться на пути астероидного ливня или сверхновой, которая находится в процессе взрыва.

Благодаря современным технологиям, мы получили бы заблаговременное предупреждение о таком бедствии, что-то в районе нескольких миллионов лет. Может быть, этого будет достаточно, чтобы помочь создать звездный двигатель.

В видео рассказывается, что двигатель Каплана будет расположен близко к Солнцу, используя электромагнитные поля для сбора водорода и гелия из солнечного ветра, чтобы использовать его в качестве топлива.

Это будет приводить в действие две струи энергии — одну, использующую гелий, проталкиваемую через термоядерный реактор, чтобы создать струю радиоактивного кислорода, которая будет двигаться вперед двигателем Каплана, и одну, использующую водород, чтобы поддерживать расстояние от Солнца и продвигать его вперед. Двигатель Каплана, по сути, будет действовать как своего рода буксир.

Поскольку один только солнечный ветер не обеспечил бы достаточное количество топлива, нам также потребовалась бы какая-то сферическая структура Дайсона, которая сконцентрировала бы солнечный свет в определенном месте на Солнце, чтобы еще больше повысить температуру (и выходную мощность).

Хорошей новостью является то, что по мере того как Солнце смещается, все остальное последует за ним — из-за гравитации. Нет необходимости сдвигать Землю, Марс, Юпитер и остальные планеты по отдельности, потому что солнечное притяжение позаботится об этом за нас.

Двигатель Каплана имеет одно большое преимущество перед другой идеей звездного двигателя, двигателем Шкадова, предложенной советским ученым Леонидом Шкадовым в 1987 году на Международном конгрессе астронавтики: он будет намного быстрее.

На полной мощности двигатель Шкадова мог, вероятно, продвинуть нас на 100 световых лет за 230 миллионов лет. С другой стороны, двигатель Каплана может сдвинуть нас на 50 световых лет всего за 1 миллион лет, достигнув скорости, которая может потребоваться для того, чтобы избежать сверхновой.

С точки зрения рассматриваемой физики, «Двигатель Шкадова» по сути является гигантским изогнутым зеркалом, предназначенным для отражения достаточного количества фотонов в солнечном излучении Солнца, чтобы заставить его перемещаться в пространстве. Однако это движение может быть только в одном направлении, что еще больше ограничивает полезность идеи.

Если мы хотим привести в движение всю Солнечную систему в будущем, то, возможно, лучшим вариантом будет использование двигателя Каплана — хотя сейчас мы находимся только на «научно обоснованной» стадии, поэтому не ожидайте, что строительство начнется в ближайшую тысячу лет.

Исследование было опубликовано в Acta Astronautica.