Pytanie:
Czy w naszym Układzie Słonecznym można zbudować kulę Dysona lub jej wariant w oparciu o naszą obecną technologię?
Shuhao Cao
2013-07-17 02:21:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sfera Dysona, koncepcja wymyślona przez fizyka Freemana Dysona, to megastruktura słoneczna zbudowana wokół Słońca w celu zbierania większości wypromieniowanej energii.

Chociaż na razie wydaje się to niemożliwe, niektóre z jego wariantów wyglądają obiecująco w najbliższej przyszłości, na przykład rój Dysona lub bańka Dysona wokół Słońca.

Czy mamy do tego technologię?

Nie. Ładnie i prosto.
Myślę, że inżynieria materiałowa nie jest jeszcze na etapie, na którym moglibyśmy to osiągnąć. Budowa windy kosmicznej to mniejsze zadanie, ale nawet to ~ 50 lat poza naszym zasięgiem.
Jest też kwestia popytu w odniesieniu do inwestycji. Ponieważ jest to opłacalne i wykonalne, nie musisz czekać, aż ludzie zaczną osiągać zyski. Na dłuższą metę Słońce stapia się z taką masą, że jest wielkim źródłem energii. Ale przez jakiś czas może nam się dobrze udać, jeśli chodzi o energię jądrową pochodzącą z materiałów na naszej maleńkiej Ziemi.
za moje dwa centy najlepiej jest podchodzić do tego celu stopniowo, przy czym początkowym krokiem jest pewna forma znaczącej energii słonecznej na stację kosmiczną, księżyc lub nawet z powrotem na Ziemię. Wymagałoby to zmiany rodzaju mieczy na lemiesze. Chociaż w przypadku Japonii jest to kwestia bezpieczeństwa narodowego ...
Dwa odpowiedzi:
#1
+22
Rory Alsop
2013-07-17 03:16:15 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W przypadku litej kuli - absolutnie nie!

Te obliczenia z http://www.aleph.se/Nada/dysonFAQ.html wyjaśniają, dlaczego:

8) Jak mocna musi być sztywna skorupa Dysona?

Bardzo mocna. Według Franka Palmera: Każda kula wokół ciała grawitacyjnego może zostać przeanalizowana na dwie półkule połączone szwem. Udział małej sekcji w działaniu siły na szwie wynosi

$ \ mathbf {g} \ text {(ravity)} \ cdot \ mathbf {d} \ text {(ensity)} \ cdot \ mathbf {t} \ text {(hickness)} \ cdot \ mathbf {A} \ text {(rea)} \ cdot \ mathbf {cos} (\ text {angle}) $.

Całka z $ \ mathbf {A} \ cdot \ mathbf {cos} (\ text {angle}) $ to $ \ mathbf {\ pi} \ cdot \ mathbf {R ^ 2} $.

Więc całkowita siła to $ \ mathbf {g} \ cdot \ mathbf {d} \ cdot \ mathbf {t} \ cdot \ mathbf {\ pi} \ cdot \ mathbf {R ^ 2} $. Która jest niezależna od odległości, wystarczająco zgrabnie.

Obszar stawiający opór sile to $ 2 \ cdot \ mathbf {\ pi} \ cdot \ mathbf {R} \ cdot \ mathbf {t} $.

Zatem ciśnienie wynosi $ \ mathbf {g} \ cdot \ mathbf {d} \ cdot \ mathbf {R} / 2 $; można to przełożyć na cylindryczną wieżę o określonej wysokości na Ziemi. Jeśli ta wieża zbudowana z tego materiału może wytrzymać, to naprężenie kompresji nie jest zbyt duże.

Przy 1 jednostce AU to 2 $ \ cdot (\ mathbf {\ pi} \ cdot \ text {AU} / \ text {YR}) ^ 2 $ lub - według moich obliczeń - w okolicy od 80 do 90 TYSIĘCY kilometrów .

Dla wersja cienka utrzymywana przez wiatr słoneczny i ciśnienie fotonów - nie. Liczby są lepsze, ale wciąż poza naszym zasięgiem.

Dla roju niezależnych paneli słonecznych - tak. Musielibyśmy po prostu zbudować ich bardzo dużo - być może trzeba będzie rozebrać małą planetę na surowce ...

80 do 90 MEGAMETRÓW! Hehehe ... Zawsze chciałem do czegoś użyć „megametr”.
#2
+11
Craig Constantine
2013-07-17 03:10:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zdecydowanie nie moglibyśmy zbudować sfery Dysona przy użyciu obecnej technologii.

Pierwszy problem to brak materiału. Aby zbudować go w dowolnej rozsądnej odległości od Słońca, objętość nawet bardzo cienkiej skorupy jest większa niż wszystkich planet, plus asteroidy i chmura Oorta.

Po tym zadaniu trzeba całą masę przenieść do powłoki. To ogromna ilość energii.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...