Фізики розказали, як людство може перемістити всю Сонячну систему

Уявімо, що одного дня людству знадобиться перемістити нашу зірку. Можливо, інопланетний берсеркер прямує до нас і прибуде через кілька десятків тисяч років, або ми виявили, що ось-ось пройдемо через область темної матерії в нашій галактиці, яка спричинить хаос у нашій Сонячній системі. А може, ми просто виявимо, що інший регіон космосу цікавіший, і переїдемо туди, щоб приєднатися до вечірки. Робіть свій науково-фантастичний вибір. Питання в тому, чи зможемо ми переміститися і забрати з собою наше улюблене Сонце?

Це не зовсім нагальне питання, але фізики над ним трохи поміркували. Переміщення зірки – колосальне завдання. Маса Сонця становить близько 1,989 х 1030 кілограмів, або в 333 000 разів більше маси Землі. Враховуючи, що це зусилля, щоб отримати достатню тягу для виведення космічних кораблів за межі нашої атмосфери, це завдання нам поки що не під силу. Це може бути далеко за межами цивілізації першого типу, але не цивілізації другого типу за шкалою Кардашева.

І якщо ми вирішимо перемістити нашу зірку, ми все одно дозволимо зірці виконати більшу частину роботи. Одна з ідей, названа рушієм Шкадова на честь російського фізика Леоніда Шкадова, який її запропонував, насправді набагато простіша, ніж можна було б уявити собі, як перемістити нашу Сонячну систему. Основна ідея полягає в тому, щоб взяти гігантське увігнуте дзеркало і розмістити його обличчям до Сонця. Дзеркало буде розміщено в такій точці простору, де тиск сонячного випромінювання на дзеркало врівноважиться силою тяжіння, так що воно залишиться в такому положенні, відбиваючи випромінювання назад на Сонце. Ця частина буде непростою.

“Оскільки дзеркала не орієнтовані сферично, ті з них, чиє нормальне падіння утворює кут по відношенню до Сонця, будуть відчувати чистий крутний момент від градієнта тиску сонячного випромінювання, що змусить їх коливатися. Будь-яка демпфуюча сила, ймовірно, поверне їх до стійкої рівноваги, де вони будуть вирівняні радіально, таким чином відбиваючи світло назад на Сонце”, – пояснюється в статті 2019 року на цю тему. “Така система стабілізації разом з будь-якими стійками, що підтримують дзеркальну фольгу, потребуватиме тоншої фольги, щоб зменшити масу цих систем, що призведе до значного пропускання сонячного світла. Тим не менш, стабілізатори необхідні для того, щоб дзеркала залишалися параболічними протягом астрономічного часу”.

Коли дзеркало на місці і відбиває світло, це підвищує температуру фотосфери і створює крихітну кількість тяги.

Використовуючи цей метод, ми не можемо рухатися дуже швидко. Відстань, яку ви можете подолати, залежить від того, куди ви хочете потрапити, і від того, чи ви боретеся з нашою орбітою навколо Чумацького Шляху, чи просто прискорюєте наше проходження через нього. Але грубо кажучи, одне дослідження показало, що під час одного обльоту галактики ви можете змінити положення Сонця приблизно на 40 парсеків (130 світлових років). Уявімо, що ми хочемо поміняти нашу зорю на іншу (як космологічний Погс) – за допомогою цього методу ми могли б досягти деяких ближчих зірок.

Інша ідея полягає у використанні “активних рушіїв”, а не пасивної тяги, що генерується мегаструктурами, натхненними Шкадовим. В одній з них, що отримала назву “рушій Каплана”, сфера Дайсона збирає сонячний вітер і спрямовує його до двигуна, який використовує ядерний синтез для створення реактивних струменів.

“Вихлопні гази двигуна можуть бути зіставлені за допомогою магнітних полів у два протилежно спрямовані струмені, один з яких спрямований до Сонця, а інший – від Сонця”, – пояснюється в статті 2019 року. “Струмінь, спрямований від Сонця, надає чистий імпульс Сонячній системі, в той час як струмінь, спрямований до Сонця, запобігає зіткненню двигуна з Сонцем. Цей двигун фактично є буксиром, який штовхає Сонце”.

Хоча рушій може працювати протягом 100 мільйонів років, ця команда – на замовлення YouTuber Kurzgesagt – вважає, що 10 мільйонів років буде достатньо, щоб зіштовхнути нашу зірку зі шляху, скажімо, наднової зірки. Використовуючи більшу частину маси зірки, подібної до Сонця, вони припускають, що можна досягти швидкості втечі з нашої галактики і переміститися в іншу.

Хоча все це звучить цілком реально (для набагато більш розвиненої цивілізації, ніж наша), виникає питання: чому ми не бачили жодних ознак того, що інші цивілізації (з доступом до тієї ж самої фізики) роблять це? Де всі?