МЕГАСТРУКТУРЫ: ЗВЁЗДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Звёзды не стоят на месте, они вращаются вокруг центров своих галактик, по пути испытывая гравитационное воздействие друг друга. И хотя мы этого не замечаем, звёзды вместе со своими планетами мчатся в пустоте с гигантскими скоростями, за секунду пролетая тысячи километров.

Путешествуя вокруг центра галактики, звёздные системы могут попадать в неприятности. Например, пролететь неподалёку от взорвавшейся сверхновой. Или пересечь зоны, наполненные астероидами. Или вообще попасть в гравитационный плен какой-нибудь крупной звезды. Впрочем, даже если астрономы смогут спрогнозировать неприятную встречу, которая произойдёт через миллион лет, то что нам делать?

Любой здравомыслящий человек скажет: «Выкинуть чушь из головы и наслаждаться своей коротенькой жизнью». Вполне справедливо, ведь никто не знает, что будет с человечеством через миллион лет, и мы-то уж точно ничего не можем поделать с движением нашей звезды.

Однако если мы станем гораздо более развитой цивилизацией — способной построить нечто, сравнимое со сферой Дайсона, — то наши потомки вполне могут отнестись к этому иначе. Например, захотят изменить траекторию движения Солнечной системы, чтобы направить её по более благоприятному маршруту. То есть построят звёздный двигатель, который за счёт излучаемой звездой энергии скорректирует вектор её полёта.

Самый простой вариант — двигатель Шкадова. По сути, это параболический солнечный парус, построенный рядом с Солнцем. Парус будет отражать излучаемые звездой фотоны, создавая реактивную тягу, начнёт менять траекторию полёта. А чтобы факел не сжигал проходящие через него планеты, — например, Землю, — отражатель нужно разместить вне плоскостей их орбит. В случае с Солнечной системой это означает, что вектор движения Солнца окажется направлен так, что звезда постепенно покинет Млечный Путь.

В теории, гравитационное притяжение должно компенсироваться давлением излучения, а значит отражатель должен быть очень лёгким, то есть тонким — микронной толщины. Параболическая форма нужна для того, чтобы собирать отражённые фотоны в направленный факел, иначе реактивной тяги будет недостаточно для изменения траектории звезды, сила тяги у такого двигателя и без того невысока. Практически гомеопатическая.

Поэтому летом этого года профессор Мэтью Каплан предложил идею другой конструкции звёздного двигателя. Эта работа была опубликована в рецензируемом научном журнале Science Direct: (см. pdf в приложении к посту)

В отличие от пассивного двигателя Шкадова, двигатель Каплана является настоящим активным термоядерным двигателем гигантского размера.

Скорость истечения реактивной струи должна составить около 1 % скорости света. А второй луч должен быть направлен в противоположную сторону, толкая само Солнце. Чем питать такой «турбонаддув»? По мнению автора, решение этой проблемы состоит из двух частей.

Во-первых, двигатель может с помощью мощного электромагнитного поля всасывать водород и гелий, испускаемые Солнцем в виде «солнечного ветра». Однако этого объёма вещества не хватит для работы двигателя. Поэтому с помощью описанного выше роя спутников-зеркал можно фокусировать отражённый солнечный свет в точке на поверхности звезды прямо напротив двигателя, что приведёт к локальному перегреву и выбрасыванию миллиардов тонн вещества Солнца. Звезде это не навредит, она достаточно велика.

Выброшенное вещество можно также собирать и разделять на гелий и водород, чтобы было чем питать колоссально прожорливый термоядерный звёздный двигатель. «Противолуч», который не позволяет двигателю врезаться в Солнце, представляет собой струю водорода, который выбрасывается с большой скоростью благодаря электромагнитному ускорителю.

Для сравнения, двигатель Шкадова способен сдвинуть Солнце на 100 световых лет за 320 млн лет, а двигатель Каплана — менее чем за 2 млн лет. Это уже может увести наш дом подальше от сверхновой. При желании, таким образом можно путешествовать между звёздами, сокращая дальность перелёта на кораблях и колонизируя галактику. Или вообще переехать, скажем, в Андромеду: за 10 млн лет двигатель способен вывести Солнечную систему из нашей галактики.

Как вы понимаете, такая мегаструктура, как звёздный двигатель — это удел цивилизаций, у которых горизонт планирования измеряется целыми эпохами. Впрочем, как и в случае с предыдущими двумя постройками.

Источник: vk.com