На сколько я понимаю, сфера дайсона делается из элементов, связанных между собой физически, давление солнечного ветра и света отталкивает их на заданное расстояния и удерживает там. Сфера как бы самонатягивается. Как пузырь, только вместо давления воздуха - свет.
А вот теперь такой вариант, в дополнение к тому, что писал выше: Зеркальная сфера отражает свет, звезда разогревается, Это увеличивает светимость, а значит и давление света на сферу. Натяжение увеличивается, сфера может порваться. Предлагаю посчитать во сколько раз увеличится сила света, если температура её увеличивается. Я не помню эту формулу, в институте вроде её проходили, помню что там зависимость то ли кубическая, то ли квадратичная!
Это может означать, что сферу по мере разогрева звезды, постоянно придется укреплять.
На сколько я понимаю, сфера дайсона делается из элементов, связанных между собой физически, давление солнечного ветра и света отталкивает их на заданное расстояния и удерживает там. Сфера как бы самонатягивается. Как пузырь, только вместо давления воздуха - свет.
Давайте введем термин и название - п-сфера ( P-sphere). Так как все такие ее идея и назначение сильно от дайсоновской отличается...
Строить такую очевидно надо начинать с экватора и орбиты. Тогда экваториальные области будут держаться на орбите, а чем выше по широте, тем большее влияние будет оказывать световой и остальные давления, то есть толщину можно делать разной, минимальная толщина будет над полюсом звезды, там пленка будет удерживаться только давление света и солнечного ветра.(я так пологаю будет около микронная толщина металлизированной полиэтиленовой пленки)
И да по мере нагрева светимость увеличивается, в конце лучевой поток с единицы площади поверхности будет как у солнца, но площадь поверхности меньше, так как звезда меньше, и в результате общая светимость будет равна квадрату радиуса этой звезды (радиус в радиусе солнца) так например при радиусе 0.64 солнечного светимость будет 0.4096 от солнечной. Но надо помнить, что масса звезды тоже меньше 0.47, следовательно и гравитационная сила будет 0.47 от солнечной, то есть масса метра квадратного пленки, которую сможет ужержать давление света и солнечного ветра будет не сильно меньше чем у нашего солнца ( порядка одного грамма на метр). Но нам это только для полюса важно, ниже по широте сферы свой вклад дает вращение.
Цитата:
Это может означать, что сферу по мере разогрева звезды, постоянно придется укреплять.
Заметные изменения начинаются при очень большой площади покрытия - порядка 65 процентов. Строим просто с экватора сразу с заданной толщиной и прочностью и раздвигаем по мере строительства к полюсам, а потом еще раздвигаем, что бы создать щель в сфере в плоскость экватора-эклиптики...
Кстати при массе квадратного метра в 1 грамм, масса п-сферы радиусом в 40 000 000 км (чуть ближе меркурия), будет всего 2 на 10^19 кг, а масса скажем Цереры уже 9ю43 на 10^20 кг.
То есть на всю такую сферу уйдет всего 2 процента массы Цереры...
Это копейки с планетарных масштабах...
Если делать п-сферу из полиэтиленовой пленки, то можно добывать метан их атмосферы газовых гигантов (в атмосфере урана его например 27 процентов и он дает урану сине голубой цвет), из метана легко производить этилен, а из него полиэтилен. На на тончайшую полиэтиленовую пленку просто вакуумно напыляем с одной стороны метал (хотя-бы магний из астероидов) а с другой черное напыление, например углерод из тех же астероидов...
Ну и там каркас из стальной проволоки можно добавить...
То есть такое строительство даже на нашем уровне технологий вполне доступно...
К тому времени когда возникнет необходимость разогревать карлики.
Уже смогут массово выпускать углеродные нанотрубки и нано пленки толщиной в 1- несколько слоев атомов углерода и очень прочные. Вес пленки скорее будет определятся толщиной напыленного металла. Так-что пленки будут прочнее и легче современного солнечного паруса. Пленки не будут проблемой.
При разогреве, звезды, все большее количество вещества звезды должно вступать в реакцию. Думаю это приведет к распуханию звезды.
Излучение ейное будет сильно зависеть от температуры, при той же самой массе. Я и говорю, что по мере разогрева, масса то остается, а сила света увеличивается, поэтому сферу непрерывно надо укреплять. Если конечно, невозможно сделать сразу нужную прочность при начальной массе квадратного метра.
Я уже приводил расчет, что для светимости-массы солнца, масса квадратного метра должна быть меньше 0.84 грамма. Подставьте в ту формулу массу и светимость красной звезды, и получите массу квадратного метра пленки, чтобы светом звезда отталкивала её от себя.
При разогреве, звезды, все большее количество вещества звезды должно вступать в реакцию. Думаю это приведет к распуханию звезды.
Нет. Не надо ничему вступать в реакцию, реакции идут в ядре при огромных температура и давлении, на температуру поверхности им плевать.. Мощность выделяемая звездой не меняется, энергия излучаемая в космос у исходной звезды и у звезды под сферой, одинаковая. Просто если есть сфера то излучается только в некоторы направлениях, естественно что в этих направлениях будет большая интенсивность, а для излучения звездой большей интенсивности, ей надо иметь большую температуру поверхности - закон Стефана-Больцмана.
Мощность не меняется. Меняется цвет и направление излучения.
Цитата:
Я уже приводил расчет, что для светимости-массы солнца, масса квадратного метра должна быть меньше 0.84 грамма. Подставьте в ту формулу массу и светимость красной звезды, и получите массу квадратного метра пленки, чтобы светом звезда отталкивала её от себя.
Ну я и писал - порядка 1 грамма на метр квадратный. кроме света давление еще и солнечного ветра надо учитывать, а он чем ближе к звезде тем сильнее...
Появилась проблемка. Я написал статью про такую сферу в википедию, но ее там удалят, так как это нарушение правил - автор не может писать статью. Так как википедия не является первоисточником.
Данный форум является публичным, и может рассматриваться как официальная публикация в интернете. Значит вы можете написать об этом (о зеркальной сфере) в википедию, а мне это запрещено...
Вот такие пироги.
Думаю этот вариант можно дописать к Уже имеющейся статье, как пункт "разновидности".
Но все равно потребуют источник. Надо сначала статью в инете расположить.
Придумал еще оно применение. Не знаю нужно ли это будет кому нибудь когда-нибудь или где нибудь.
С помощью п-сферы можно почти взорвать звезду.
Надо построить п-сферу расчетного диаметра, от этого будет зависеть эффект, и закрыть все открытые участки, то есть сделать продать зеркальной внутренней поверхности равной 100 процентов.
В результате звезда будет нагреваться, нет не так - НАГРЕВАТЬСЯ, при этом ее светимость под сферой будет все более и более расти, интенсивность излучения все усиливаться, и распределение давления тоже в верхних слоях звезды тоже значительно измениться. В некоторый момент материал п-сферы не выдержит нагрева и давления света и п-сфера разрушиться (можно варьировать этот момент изменяя материалы сферы, ее конструкцию и диаметр). И поскольку это будет довольно быстрый процесс, то возникший дисбаланс с тепловых потоках в верхних слоях звезды, приведет к вспышке и выбросу большой массы (хотя это будут очень малая доля массы звезды) вещества в космос.
И еще. Мы тут обсуждали межзвездные полеты в теме про световой мост, так вот можно сделать нечто вроде гиперболоида инженера Гарина.
То есть опять модификация п-сферы, только делать надо так чтобы свет звезды отражался не просто обратно на звезду, а фокусировался в одну точку, хотя скорее это будет область. Тогда будет неравномерный нагрев поверхности звезды и в этой точке она будет очень сильно горячей и будет очень сильно излучать, а мы получим мощный относительно точечный источник света.
Тогда уже можно использовать большую линзу для фокусировки его излучения например в виде луча малого расхождения - светового моста, или световой реки, в которой можно пускать световые парусники.
То есть опять модификация п-сферы, только делать надо так чтобы свет звезды отражался не просто обратно на звезду, а фокусировался в одну точку, хотя скорее это будет область. Тогда будет неравномерный нагрев поверхности звезды и в этой точке она будет очень сильно горячей и будет очень сильно излучать, а мы получим мощный относительно точечный источник света. :)
Тогда уже можно использовать большую линзу для фокусировки его излучения например в виде луча малого расхождения - светового моста, или световой реки, в которой можно пускать световые парусники.
:)
А как же вращение звезды? Мы получим раскаленной не точку-область, а линию- окружность на поверхности звезды. Хотя если звезда медленно вращается, то черту. Точку можно получить только на полюсе звезды.
А как же вращение звезды? Мы получим раскаленной не точку-область, а линию- окружность на поверхности звезды. Хотя если звезда медленно вращается, то черту. Точку можно получить только на полюсе звезды.
А кому сейчас легко?
На самом деле я продумывал и с вариантом нагревания не всей звезды, а только зоны возле экватора, с последующей фокусировкой излучения в плоскость эклиптики большой линзой. для этого надо делать сферу сплюснутой - в форме эллипса если смотреть сбоку...
Но нам то надо иметь точку примерно в направлении полета, а не где попало... Так что надо будет для такого случая делать или стационарну сферу (она не обязана быть полной , это мобет боть просто сооружение над солнцем) с заданной формой или изменять форму по вере вращения.
То что вращается звезда тут роли не играет. Разве что по минимуму.
Смотрите, нам нужен точечный источник очень большой мощности, мы ведь через линзу соберем только часть его излучения. Значит что на этом участке -точке температура поверхности будет очень высокая. Эта точка греется так ка находиться в фокусе огромного зеркала, собирающего очень большую мощность излучения солнца. То есть приход тепла в эту точку поверхности в основном идет от зеркала, изнутри от солнца идет незначительно маленькая часть энергии.
Как олько фокус смещается - все жта точка практичеки мгновенно излучает энергию и охлаждается до гораздо меньшей температуры.
Хотя да , от вращения звезды за фокусом будет тянуться горячий- остывающий след. Так как фокусе возможно миллион градусов.
Вообще там больше других сложностей, например из чего делать линзу выдерживающую такую плотность энергии... Она как бы должна быть чуть ли не абсолютно идеально прозрачной, что как бы невозможно...
Вообще там больше других сложностей, например из чего делать линзу выдерживающую такую плотность энергии... Она как бы должна быть чуть ли не абсолютно идеально прозрачной, что как бы невозможно... :(
Ну, это легко решится размерами линзы. В конце концов для точечного источника можно применять не линзу, а множество цилиндрических зеркальных трубок колец. Между ними вакуум и греться нечему. Главное, чтоб зеркальный металл трубок не перегревался. Или одно большое, может близкое к конусу или части гиперболы зеркало, там мощность будет размазана по большей поверхности зеркала и перегрева не будет. Т.е. действительно получится гигантский гиперболоид с большим фокусом и инженер Гарин отдыхает.
Так например - берем коричневый карлик, от которого как все думают толку никакого, так как у него температура поверхности всего 700 К градусов, масса с пару десятков Юпитеров, да размер почти как у юпитера. И строим вокруг него П-сферу.
Сфера относительно маленькая - всего миллион километров радиусом. И оставляем в плоскости эклиптики щель, шириной в 430 километров. То есть коэффициент зеркальности сферы будет 0.99978488 или просто говоря 99.978 процента сферы будет зеркальны. И вуаля, спустя некоторое время вместо тусклого и холодного коричневого карлика, сквозь щель в сфере мы увидим красивенький, жолтенький, яркенький аналог солнца, с температурой поверхности в 5780 градусов кельвина.
А при таких маштабах и размерах уже можно подумывать и о строительстве мира-кольца, как у Лари Нивена....
Все таки разница существенная строить кольцо вокруг обычной звезды размера нашего солнца и строить кольцо вокруг звездочки размером с юпитер, то есть кольцо можно сделать гораздо меньшего диаметра...
Так если диаметр этой астроформированной звезды будет несколько больше диаметра Юпитера скажем 200 000 км, то с растояния в 21, 5 миллиона километров, то есть 0.14 аи она будет выглядеть как солнце по размерам яркости и светимости.
В принципе можем сразу строить мир - кольцо такого радиуса, и п-сферу тоже такого радиуса.
ширина будет - d=2R*(1-p) , где р- коэффициент зеркальности, тогда ширина мира кольца может быть - 9250 километров. 250 км пусть уйдет на боковые стенки мира кольца и всякое другое.
Получим мир шириной в 9000 км и длиной в 135 000 000 километров. Таким образом мы себе соорудим полезной для обитания площади в 2380 поверхностей Земли.... Думаю всем места хватит.
В этой п-сфере диаметром в 0.28 астрономических единиц...
P.S. Правда думаю, что в случае такой маленькой звезды. как коричневый карлик, воздействие П-сферы, будет уже не просто в поднятии температуры поверхности, но и будет влиять на процессы протекающие внутри звезды, то есть они активизируют термоядерные реакции внутри звезды по крайней мере в некоторой степени...
Мир кольца.
А посмотрите, сколько таких миров можно построить вокруг лишь одной звезды!
Представьте, мы мидим на однойм из колец, оно вращается вокруг звезды, и вот мы пролетаем в тени другого - меньшего по диаметру кольца. На две минуты настает ночь.
Мир кольца.
А посмотрите, сколько таких миров можно построить вокруг лишь одной звезды!
Представьте, мы мидим на однойм из колец, оно вращается вокруг звезды, и вот мы пролетаем в тени другого - меньшего по диаметру кольца. На две минуты настает ночь.
На самом, деле мне больше импонируют хоть и крупные но все-же отдельные космические поселения, с некоторой степенью мобильности. Например полые вращающиеся шарики достаточных размеров для более менее естественного биологического цикла внутренней биосферы.
На самом, деле мне больше импонируют хоть и крупные но все-же отдельные космические поселения, с некоторой степенью мобильности. Например полые вращающиеся шарики достаточных размеров для более менее естественного биологического цикла внутренней биосферы.
И много. :)
Полых вращающихся шариков не получится, по той же причине- искуственную гравитацию можно создать только на кольце, на околополюсных зонах у шара гравитации не будет. Если неподвижную сферу- термос разместить на таком расстоянии от звезды, чтоб гравитация звезды равнялась земной, то можно жить и на всей поверхности сферы. Но со звездой под ногами и с совершенно черным звездным небом- мечта астронома. Единственно- сфера должна быть прочной, чтоб держала свой вес. О месте положения звезды можно не беспокоится, она из-за гравитации всегда будет в центре сферы.Не хотел бы я упасть в канализационный колодец на такой сфере, без солнечно парусного парашута. Но так как общая поверхность такой сферы будет меньше , чем площадь кольца, то наверное всетаки лучше использовать кольцо. Хотя это зависит от размеров кольца.
Последний раз редактировалось: vasanov (07 Июн 2010 [12:03]), всего редактировалось 1 раз
Полых вращающихся шариков не получится, по той же причине- искуственную гравитацию можно создать только на кольце, на околополюсных зонах у шара гравитации не будет.
Получиться, и да везде гравитации не будет, а зачем везде? Это с внешней стороны будет шарик, в внутри будет вписаны цилиндры разного радиуса, на каждом уровне разная "гравитация", но это оффтопик. Такие сооружения и космические поселения можно в другом топике обсудить.
Цитата:
Если неподвижную сферу- термос разместить на таком расстоянии от звезды, чтоб гравитация звезды равнялась земной, то можно жить и на всей поверхности сферы.
Поджаритесь.. как на сковородке и слишком много надо вещества для такой сферы - очень сложно такую построить.. Да и стабильности никакой не будет...
Цитата:
О месте положения звезды можно не беспокоится, она из-за гравитации всегда будет в центре сферы.
Как это вы определили? С чего бы это? Гравитационный потенциал внутри гравирующей сферы или вообще центрально симметричного тела - постоянен... Такая сфера будет очень неустойчива....Это же классическая проблема дайсоновских сфер...
У меня решение - подвешивание на световом давлении и давлении светового ветра (ими просто правлять и регулировать положение и форму сферы). А в случае сплошной тяжелой сферы, такое не прокатит...
Поджаритесь.. :) как на сковородке и слишком много надо вещества для такой сферы - очень сложно такую построить.. Да и стабильности никакой не будет... :(
Да если между звездой и механически прочной сферой поместить многослойные зеркальные сферы, то можно и не перегреться. Это конечно годится для несильно горячих карликов. Тем более, энергию звезды использовать в полезных целях. Возможны материалы и со 100% отражением и нулевой теплопроводность- сплошная пленка из протонов и нейтронов. Когда дело дойдет до полного использования энергии звезды, то такие материалы научатся делать.
Цитата:
Как это вы определили? С чего бы это? Гравитационный потенциал внутри гравирующей сферы или вообще центрально симметричного тела - постоянен... Такая сфера будет очень неустойчива....Это же классическая проблема дайсоновских сфер...
У меня решение - подвешивание на световом давлении и давлении светового ветра (ими просто правлять и регулировать положение и форму сферы). А в случае сплошной тяжелой сферы, такое не прокатит...
Не понял, почему тяжелая прочная сфера неустойчива по отношению к звезде. У этой сферы свой центр масс у звезды свой и эти центры масс будут стремиться совпасть и звезда всегда будет в центре. И почему Гравитационный потенциал внутри гравирующей сферы или вообще центрально симметричного тела - постоянен. Ведь если звезда приблизится к какойто стенке сферы, то остальная масса сферы получится больше и начнет возвращать звезду в центр. А так как сфера гораздо легче звезды, то будет возвращаться сфера,а не звезда.Вроде как система получается самостабилизирующаяся.
Я, что опять , что-то не так понимаю?
Не понял, почему тяжелая прочная сфера неустойчива по отношению к звезде. У этой сферы свой центр масс у звезды свой и эти центры масс будут стремится совпасть и звезда всегда будет в центре. И почему Гравитационный потенциал внутри гравирующей сферы или вообще центрально симметричного тела - постоянен. Ведь если звезда приблизится к какото стенке сферы, то остальная масса сферы получится больше и начнет возвращать звезду в центр. А так как сфера гораздо легче звезды, то будет возвращаться сфера,а не звезда. Я, что опять , что-то не так понимаю?
Что-то не так понимаете. Обратно квадратичная зависимость от расстояния однако. В случае центрально симметричного тела, это означает, что если вы сдвигаетесь, то часть массы к вам приближается и сила ее притяжения увеличивается, но часть массы удаляется и сила ее притяжения уменьшается, и эти уменьшения- увеличения равны и сумма постоянна.
Это та же проблема что и с электростатическим удержанием заряженных частиц. казалось бы заряди положительно металлическую сферу и все положительно заряженные частицы внутри соберутся в центре, а вот и нет. внутри сферы во всем объеме потенциал одинаковый... Было бы не так - термояд давно был бы, но это была бы какая то другая вселенная с другими законами.
Да и еще что бы не было путаницы, распределение массы конечно имееться в виду однородное... То есь разумеется вы будете притягиваться к центру земли даже в подвале....
Короче смысл в том, что внутри полой сферы, из однородного материала, вы будете в невесомости.
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах