Улавянето на слънчева енергия съгласно концепцията „сфера на Дайсън” може до доведе до климатична катастрофа на Земята (снимка: CC0 Public Domain)
Ако човечеството някога реши да обгради Слънцето с милиарди автономни спътници, които да събират енергия съгласно концепцията „сфера на Дайсън”, това може да доведе до климатична катастрофа. До този извод са стигнали изследователи от института Хелмхолц в Германия, които са моделирали последствията от изграждането на подобни структури.
Изчисленията показват, че пълномащабен рояк от спътници със слънчеви панели извън орбитата на Земята би повишил температурата на планетата до 140 градуса по Целзий, правейки я необитаема. Учените обаче виждат възможен компромис – „умерена” версия на системата, която ще позволи извличането на астрономически количества енергия, без да се разрушава екосистемата.
Концепцията за рояка (сферата) на Дайсън, предложена от физика Фрийман Дайсън през 1960 г., не изисква създаване на гигантска сфера около звезда. Вместо това ученият предлага изстрелване на милиони компактни сателити със слънчеви панели – те могат да бъдат изградени постепенно, като глобални сателитни съзвездия от рода на Starlink, но с фундаментално различна цел.
Всеки елемент от такъв рояк ще прихваща слънчевата радиация, превръщайки я в енергия за междупланетни бази или дори за директно предаване на Земята. Проблемът е, че колкото повече сателити има, толкова повече те влияят на топлинния баланс на планетата. Част от енергията, която Земята преди това е погълнала или разсеяла в космоса, ще бъде „заключена” в системата, засилвайки парниковия ефект – сякаш планетата е увита във фолио.
Изследване на Ян Мариус Питърс за първи път определя количествено тези рискове. Оказва се, че дори частичен рояк, разположен 2,13 пъти по-далеч от Слънцето, отколкото Земята, може да събере 4% от енергията на звездата – 15,6 йотавата, трилиони пъти повече, отколкото човечеството консумира в момента. Но това ще изисква 130 милиарда тона силиций – еквивалентната маса на 200 милиона средни астероиди.
Такава система би повишила температурата на Земята само с 3 градуса, което е сравнимо с прогнозите за глобално затопляне до края на века. Един пълноценен рояк би превърнал планетата в нещо като Венера с температура от +180°C.
„Това не е просто инженерен въпрос, а дилема за енергийната сигурност. Както при прехода към електрически превозни средства, където намаляваме емисиите, но сме изправени пред предизвикателството на добива на литий, ключът тук е намирането на баланс между амбицията и опазването на околната среда”, казва Питърс.
Докато роякът на Дайсън засега остава теория, неговите идеи вече стимулират дебат за бъдещето на енергията. Например, Япония и Китай експериментират с орбитални слънчеви електроцентрали, а НАСА разработва технологии за добив на ресурси на астероиди.
Ако човечеството достигне второ ниво по скалата на Кардашев – цивилизация, която използва енергията на цялата звезда – тогава такива системи ще станат необходимост. Но проучването ясно показва, че всяка стъпка в тази посока ще изисква много точно моделиране на въздействията върху климата.
Може би вместо в монолитни мегаструктури бъдещето е в адаптивни мрежи от сателити, които не само събират енергия, но и регулират топлообмена, като един вид термостат за Слънчевата система.