Kolleksiyalar

Megastructures - Həyat Əcnəbilərindən daha Böyük Bir İşarət?

Megastructures - Həyat Əcnəbilərindən daha Böyük Bir İşarət?

Yerdən Kəşfiyyat (SETI) və Günəş Sistemimiz xaricindəki həyat axtarışında insanlıq nə axtaracağını bilmək problemi ilə həmişə mübarizə aparmışdır. Dünyadakı həyat bir şeydirsə, ortaya çıxmaq, inkişaf etmək və inkişaf etmək üçün bəzi yüksək şərtlərə ehtiyac olduğunu bilirik.

Eləcə də baxın: Əcnəbilərlə əlaqəli TOP 10 qədim obyekt

Və Kainatı ünsiyyət qurmaq və araşdırmaq üçün bəşəriyyətin istifadə etdiyi texnologiya növləri hər hansı bir göstəricidirsə, bu fəaliyyətin bir hissəsi, hətta işıq ili uzaqlarında olsa belə, aşkar edilə bilər. Təəssüf ki, yalnız özümüzə və planetimizə nümunə olduğumuz üçün elm adamları nəyi fərziyyə etmək üçün müəyyən nəzəri sıçrayışlar etmək məcburiyyətində qalırlar bilərdi orada olmaq.

Məsələn, Kainatın yaşını (13,8 milyard il) nəzərə alsaq, bəzi yerüstü zəkaların (ETI) bizdən daha çox olmasın deyə şübhə etmək sadəlövh görünür. Heç bir sivilizasiyanın texnoloji cəhətdən bizdən daha inkişaf etməyəcəyini düşünmək də ağılsızlıq olardı.

Əgər belədirsə, ehtimal ki, yalnız xəyal edə biləcəyimiz texnologiyalara güvənəcəklər. Bizim üçün şanslı, təxəyyül güclü bir vasitə ola bilər. Bu illər ərzində elm adamları nə vaxtsa bəşəriyyət üçün nə ola biləcəyinə dair çox maraqlı fikirlər irəli sürdülər. Bizim üçün mümkündürsə, niyə ETI-lər də olmaz?

Məsələn, 20-ci əsr boyunca bir çox elm adamı və fantastika müəllifi, kosmosun müstəmləkəçiliyi üçün qurula bilən, bütün bir planet və hətta bir ulduz sistemini əhatə edən nəhəng quruluşlardan təsəvvür etdilər. Toplu olaraq Megastructures olaraq bilinən bunların mümkün mövcudluğu bəzi SETI səylərimizi də məlumatlandırdı.

Bu quruluşlar, Yer kürəsi bizi tuta bilməyəcək qədər böyüdükdən sonra insanların nəhayət qura biləcəyini təsəvvür edirik. Mümkün olan yerdən kənar zəkalardan (ETI) söz mövzusu olduqda, bəzilərinin artıq Larri Nivenin dediyi kimi - "dünyalardan daha böyük" tikililər inşa etdiyini təsəvvür etmək çox uzaq deyil.

Beləliklə, illərdir arzusunda olan imkanlara nəzər salaq. Bəziləri onsuz da orada mövcud ola bilər. Kim bilir? Bəzilərini onsuz da görmüşük ...

Tərif:

Adından da görünə biləcəyi kimi, meqastrastruktur termini, digər ulduz sistemlərindən müşahidə edilə bilən, qurulmuş məkanı ehtimal etmək üçün istifadə olunur. Məlum olan ilk təsvir İngilis filosofu və fantastika yazıçısı Olaf Stapleton tərəfindən edilmişdir. 1937-ci il romanında Ulduz Maker, insanlığın necə olduğunu izah etdi:

"[B] ulduzlarının enerjisindən indiyədək təsəvvür olunmayan bir miqyasda istifadə edə bildi. Yalnız hər günəş sistemi qaçan günəş enerjisini ağıllı istifadə üçün cəmləşdirən işıq tələlərinin bir cuna ilə əhatə olunmuşdu, beləliklə bütün qalaktika qaranlıq qaldı, lakin günəş olmağa uyğun olmayan bir çox ulduz parçalandı və möhtəşəm atom enerjisi ehtiyatlarından yıxıldı. "

Konsepsiya 1960-cı illərdə İngilis-Amerikalı nəzəri fizik və riyaziyyatçı Freeman Dyson tərəfindən populyarlaşdı. 1960-cı illərdəki "İnfraqırmızı Radiasiyanın Süni Ulduz Mənbələrini Axtar" adlı məqaləsində, inkişaf etmiş bir sivilizasiyanın bütün ulduz sistemlərini əhatə edən nəhəng bir sferik quruluş yarada biləcəyini izah etdi.

Bu gün tez-tez "Dyson Kürələr" olaraq adlandırılan bu tip quruluşlar, bir ulduz enerjisinin böyük bir hissəsini istifadə edə bilər və bunun sayəsində inkişaf etdikləri bir növün enerji qaynaqlarını aşdıqdan və ya tükəndikdən sonra enerji ehtiyaclarını qarşılaya bilər. ev planet.

O vaxtdan bəri Dyson Sferasının və bir başqa planetin ətrafındakı orbitdəki quruluşlardan tutmuş öz çəkisini təmin edə bilən kütləvi kosmik stansiyalara qədər, bütün bir qalaktikadan enerji çəkə bilən strukturlara qədər çoxsaylı dəyişikliklər təklif olunur.

Xüsusiyyətlər dəyişə bilsə də, əsas dizayn konsepsiyası eyni olaraq qalır: Big Big!

ETI göstəricisi:

Qeyd edildiyi kimi, bəşəriyyətin ETI axtarışı bildiyimizə əsasən məhduddur. Həyat bildiyimiz (Yer) bir planetdə mövcud olduğundan qayalıq, atmosferi kifayət qədər qalın, səthlərindəki maye suyu dəstəkləyəcək qədər isti və təcrübəli olanlar arasında "potensial olaraq yaşana bilən" planetləri axtarmaqla məhdudlaşırıq. yağış (aka. Su dövrü).

Bu planetlərin, eyni zamanda Yer kürəsində olduğu kimi (Karbon dövrü kimi) eyni iqlim sabitləşdirmə mexanizmlərinə sahib olması lazımdır. Fərqli şərtlərdə həyatın mümkünsüz olduğunu düşündüyümüzdən deyil, sadəcə, səthlərində metan-azot atmosferi və metan dövrü olan dünyalara (Saturnun ayı Titan kimi) necə baxacağımız barədə heç bir fikrimiz yoxdur.

Bundan əlavə, iş tanıdığımız texnoloji fəaliyyət (yəni. "Texnosignaturalar") axtarışı məhduddur. Bizim vəziyyətimizə radio ötürülmələri, optik ötürücülər (lazerlər), karbon dioksid və metan (çirklənmə) və radioaktiv izotoplar (nüvə sınaqları) daxildir.

Bunun xaricində, ən azı mümkün olan texnologiyalar növlərinə əsaslanaraq spekulyasiya etmək məcburiyyətindəyik. Və sonra, bu texnologiyaların istehsal edəcəyi ehtimal olunan imza növlərinə əsasən, elm adamları Kainatı onlar üçün axtarırlar.

Kardaşev Ölçeği:

SETI-dən və orada nəyi öyrənə biləcəyimiz barədə fərziyyələrə gəldikdə, həqiqətən diqqət çəkən bir ad - Rus astrofizik və Moskvadakı Rusiya Elmlər Akademiyası tərəfindən nəzarət edilən Astro Kosmik Mərkəzinin direktor müavini Nikolay Semenoviç Kardashevdir. .

Rus SETI tədqiqatları sahəsindəki çox qatqılarına əlavə olaraq, Kardashev, adını daşıyan ETİ'ler üçün məşhur təsnifat sxemini hazırladı. Kardashev Ölçeği olaraq bilinən bu sxem bir sivilizasiyanın inkişaf səviyyəsini istifadə edə bildikləri enerji miqdarına görə təsnif etdi.

Bu sxemin əsasları Kadashevin 1964-cü ildə yazdığı "Yerdənkənar sivilizasiyalar tərəfindən məlumat ötürülməsi" adlı sənədində ətraflı təsvir edilmiş və burada sivilizasiyaların üç növə görə təsnif edilə biləcəyini bildirmişdir.

Tip I Sivilizasiyalar: "Planet sivilizasiyaları" olaraq da bilinən bu kateqoriyadakı ağıllı növlər, ev planetlərinin bütün enerjilərini istifadə edə bilən növlərdir. Kardaşevə görə, bu, 4 x 10 istehlakına bərabər olardı19 ehtimal ki, qlobal miqyasda qaynaşma gücü, antimaddə və bərpa olunan enerji şəklində ola bilər.

Tip II Sivilizasiyalar: "Ulduz bir mədəniyyət" olaraq da adlandırılan bu kateqoriyadakı ağıllı növlər, ulduzları tərəfindən yayılan bütün enerjini toplayacaqları nöqtəyə qədər inkişaf etmiş olardı - Kardaşevin güman etdiyi bir Dyson Sphere kimi bir quruluşu ehtimal edir. Bu vəziyyətdə, bu, 4 x 10³³ erg / saniyə istehlaka qədər işləyəcəkdir.

Tip III Sivilizasiyalar: "Qalaktik bir mədəniyyət" olaraq da bilinən bu kateqoriyaya aid olan ağıllı bir növ, bütün xronomin enerjisini 4 x 10 sırasıyla enerji istehlakına qədər işləyə biləcək şəkildə istifadə edə bilər.44 erg / saniyə

Bu sxemdən istifadə edərək, ulduz, ulduzlararası və ya qalaktik miqyasda enerjidən istifadə etmə vasitələrini inkişaf etdirən növlərin, I tip bir sivilizasiyanın istehsal edə biləcəyi hər şeydən qat-qat daha böyük süni tikililər istehsal edə biləcəyini düşünür.

Zamanla elm adamları və nəzəriyyəçilər digər kateqoriyalar və təsnifat metodlarını təklif etdikləri üçün Kardashev Ölçeği bir qədər genişlənmişdir. Yeni başlayanlar üçün bəziləri, hələ planetlərini və mənbələrini yiyələnməmiş bütün sivilizasiyalara şamil ediləcək bir Tip 0 olacağını irəli sürdülər.

Carl Sagan'ın 1973 kitabına görə, Kosmik Bağlantı: Yerdən kənar bir perspektiv, insanlıq bu kateqoriyaya uyğundur və hələ bir I inkişaf səviyyəsinə çatmamışdır:

"Bir Tip I sivilizasiya, Yer kürəsi planetinin indiki istilik enerjisinə bərabər olan ünsiyyət məqsədləri üçün toplaya bilir - bu, indi istilik, elektrik enerjisi, nəqliyyat və s. Üçün istifadə olunur; yerdənkənar insanlarla ünsiyyət xaricində müxtəlif məqsədlər üçün sivilizasiyalar Yer hələ bir I tip mədəniyyət deyil ... İndiki qloballığımızın birləşmiş enerji / məlumat xarakteristikasıyerüstü cəmiyyət 0.7 növüdür "

Eynilə, bütün Kainatını və ya birdən çox Universitetini idarə edən sivilizasiyalara şamil ediləcək Tip IV və Tip V sıralamalarının daxil edilməsini təklif edənlər var. Görünən Kainatın enerji çıxışı hesablanmaz olduğundan, bu kateqoriyadakı sivilizasiyaların nə qədər enerji sərf edəcəyini təxmin etmək üçün bir yol yoxdur.

Bir sivilizasiyanın inkişaf səviyyəsini ölçmək üçün fərqli ölçümlərdən istifadə edilməsinə dair təkliflər də var. Məsələn, Şağan təklif etdi Kosmik əlaqə bir mədəniyyət üçün mövcud olan məlumat miqdarının nə qədər inkişaf etdiklərini ölçmək üçün daha yaxşı bir vasitə olacağını.

Məşhur aerokosmik mühəndisi və müəllif Robert Zubrin də enerji istifadəsindən kənarda daha bütöv bir metrikdən istifadə etməyi təklif etdi - istifadə yerinə planetar, ulduzlu və ya qalaktik "ustalıq" xəttində bir şey.

İngilis kosmoloq John D. Barrow hətta daha kiçik tərəzilərə (yəni mikrotexnologiya, nanotexnologiya, pikotexnologiya və femtotexnologiya) sahib olduqlarına görə növləri təsnif edərək tərəzi tərsinə çevirməyi təklif etdi.

Meqastruktur növləri:

İllər boyu saysız-hesabsız meqastruktur nəzəriyyəsi verilsə də, bəziləri digərlərindən daha məşhurdur. Çox hissəsi üçün bu quruluşlar yalnız Tip II sivilizasiyaları üçün mümkün ola bilər; üstəlik, bu inkişaf səviyyəsinə çatan vasitələrdir. Budur indiyə qədər təklif olunan ən populyar konsepsiyalardan bəziləri.

Alderson Diski (Discworld):

Alderson Diski əslində mərkəzi bir ulduzu əhatə edəcək və ulduzun yaşana biləcəyi zonadakı yaşayış sahəsini maksimum dərəcədə artıracaq kütləvi bir disk şəklindədir. Fikir, adını NASA Jet Propulsion Laboratoriyasının elmi işçisi, Danimarkadan istifadə etmək üçün istifadə olunan proqramı yazan adından götürür.Voyager 1 2 zondlar.

Diskin özü bir neçə min kilometr qalınlığında və bir neçə astronomik vahidin radiusuna (AU) sahib olardı (təxminən Günəşlə Mars / Yupiter arasındakı məsafə). Mərkəzdəki bir çuxurda yaşayacaq olan ulduz, diskdəki bütün nöqtələrin əbədi alatoranlıq göstərəcəyi deməkdir - əgər ulduz yuxarı və aşağı dönməsə.

Diskin kütləsi hər iki tərəfdə məskunlaşmağa imkan verən öz ağırlığını təmin edərkən atmosfer daxili kənara min km hündürlüyündə bir divar qoyaraq içəridə qalacaqdı. Kifayət qədər texnologiyanın olduğunu fərz etsək, bütün disk yaşayış üçün yararlı ola bilər. Ancaq həyat ulduzun yaşana biləcəyi bölgə ilə məhdudlaşsa belə, yenə də on milyonlarla Yerə bərabər olacaqdır.

Diskdəki mexaniki gərginliklər məlum olan heç bir materialın kifayət qədər güclü olmasın deməkdir. Bu səbəbdən belə bir diskin düzəldilməsi üçün əvvəlcədən müxtəlif süpermaterialların icad edilməsi və kütləvi istehsal edilməsi tələb olunur.

Əlavə olaraq, belə bir diskin inşası, bilinən hər hansı bir ulduz ətrafında mövcud olduğundan daha çox maddə tələb edəcək, yəni bütün planetlərin sistemi və digər bir çoxu tikinti materialları üçün sökülmüş olardı.

Dyson Strukturu:

İlk dəfə populyarlaşdırılan klassik meqapıdır. Bu nəzəri quruluş Freeman Dyson-dan adlanır və enerji ehtiyaclarını və daha yaşayış sahəsinə ehtiyaclarını qarşılamaq üçün bir gün yetərincə inkişaf etmiş bir mədəniyyətin qura biləcəyini nəzəriyyə edir.

Belə bir quruluşun üstünlükləri, bir ulduzun yerləşə biləcəyi bir bölgədə inşa edilə bilməsi. Günəş vəziyyətində bu, təxminən 1 AU'ya (ya da Venera ilə Mars arasında) uyğun gəlir. Bu yolla, sahənin bütün bölmələri milyardlarla Yerə bərabər gəlmə təmin edilərək yaşayış olar.

Digər bir üstünlük, kürənin hər hissəsinin Günəşə doğru yönəldilməsidir ki, bu da əbədi gün işığı və günəş massivləri ilə bütün enerji ehtiyaclarını ödəmək imkanı verir. Kürənin özünün kifayət qədər qalın olduğunu düşünsək, öz çəkisini də təmin edə bilər.

Əks təqdirdə, sferanın ulduz ətrafında fırlanmasından qaynaqlanan mərkəzli qüvvə ilə süni cazibə yaradıla bilər. Lakin sonuncu ssenari, ən güclü cazibə qüvvəsinin ekvatorial zolaq ətrafında, qütblər ətrafında az cazibə qüvvəsi ilə yaşanacağı mənasına gəlir.

Dyson Sphere, Tip II sivilizasiyasının klassik nümunəsi olsa da, konsepsiyanın ölçeklenebilir olduğu və Tip III sivilizasiyalar tərəfindən (və ya daha yüksək) qurula biləcəyi irəli sürülmüşdür. Buna bir nümunə 2011-ci ildə İnoue və Yookoo'nun bir sivilizasiyanın qalaktikalarının mərkəzindəki supermassive qara dəlik ətrafında bir Dyson Sphere qura biləcəyini fərziyyə etdikləri bir araşdırmada göstərilmişdir.

Bir Dyson Sferasının bir çox dəyişikliyi illər ərzində nəzəriyyəyə çevrilib və daha geniş "Dyson Strukturu" na səbəb olub. Bunlara uydulardan ulduz ətrafında sıx bir formasiyada dövr edən yaşayış yerlərinə qədər çox sayda müstəqil quruluşdan ibarət olan Dyson Sürüsü daxildir.

Konsepsiyasına bənzər, lakin Kürənin kiçik bir versiyasını təmsil edən Dyson Ring də var (bax Ringworld, aşağıda). Sonra bir ulduz və üzüyə bənzər bir Dyson Bubble var, çünki ulduzun ətrafında dövr edən bir çox müstəqil quruluşdan ibarətdir.

Matrioshka Beyni:

Dyson Sferasında cüzi bir dəyişiklik olan bu konsepsiya, bir ulduzun ətrafındakı konsentrik təbəqələrdə (matrioshka kuklası kimi) düzülmüş meqastrukturları nəzərdə tutur. Bu "beyin" mahiyyətcə hər təbəqənin əvvəlki təbəqənin yaratdığı istilikdən hesablama məqsədləri üçün istifadə etdiyi nəhəng bir super kompüter olardı.

Ən daxili təbəqə birbaşa ulduzdan enerji alarkən, hər sonrakı təbəqə bitişikdəki tullantı istisini alacaqdı. Konsepsiya əvvəlcə Robert Bradbury tərəfindən "Yupiter Beyni" nə alternativ olaraq təklif edilmişdi - buna bənzər bir fikir, lakin daha kiçik miqyasda.

Bu konsepsiya, bir növün nəticədə bu qədər böyük hesablama mənbələrinə necə etibar etməsi lazım olduğunu, miqyasına görə ulduz olduqlarını nəzərdə tutur. Alternativ olaraq, növlər fiziki bədənlərini tökməyi və beyin tərəfindən yaradılan bir virtual varlığın bir hissəsi olaraq sonsuza qədər yaşamağı seçmiş ola bilər.

Ulduz mühərrik (Shkadov Thruster):

Dyson Sferasına bənzər bir şey, ulduzun enerjisini bir istiqamətə yönəltmək üçün hazırlanmış bir meqapıdır (beləliklə itələmə yaradan) Shkadov Thruster konsepsiyasıdır. Fikir ilk dəfə İsveçrə astronomu Fritz Zwicky tərəfindən təklif edildi və 1948-ci ilin mayında Oksford Universitetində bir mühazirə zamanı aşağıdakı ehtimalına toxundu:

“... sürətlənir ... [Günəş] daha yüksək sürətlərə, məsələn 1000 km / s sürətlə Alpha Centauri A tərəfə yönəldilir ki, məhəllədə nəslimiz min il bundan sonra gələ bilər. [Bu birtərəfli səyahət], Günəşi və planetləri nüvə itkisi olaraq istifadə edən maddələrdən istifadə edərək nüvə birləşmə təyyarələrinin hərəkəti ilə həyata keçirilə bilər. ”

Bununla birlikdə, 1987-ci ildə apardığı "Qalaktikada günəş sisteminin hərəkətinə nəzarət imkanı" adlı araşdırması ilə ətraflı bir təsvir və hesablama verən Rus aviasiya mühəndisi Dr Leonid Shkadov idi. Onun adını daşıyan ulduz mühərriki təklifi, cazibə qüvvəsi ilə cəlb ediləcək dərəcədə ulduza yaxın yerləşdirilmiş nəhəng, əyri bir yansıtıcı səthdən ibarət idi.

Günəş işığı yansıtıcı səthə dəyəndə meqastrukturu uzaqlaşdıraraq itələyici bir qüvvə yaradardı. Ulduzun cazibə qüvvəsi gəzinti üçün çəkilməsinə səbəb olacaq və bütün sistem yavaş-yavaş hərəkət etməyə başlayacaq. Vaxt keçdikcə ulduz mühərriki böyük sürət yığacaq və qalaktikanın bir hissəsini tərk edə bilər. Şkadovun izah etdiyi kimi:

"Günəş şüalarını əks etdirən bir ekranın günəşdən bir qədər məsafədə sabit bir şəkildə yerləşəcəyi təqdirdə, günəş ekranı sistemindəki günəş radiasiyasının mərkəzi simmetriyasının pozulacağı və günəşin hərəkətini pozan bir qüvvənin ortaya çıxacağı göstərilir. Günəşin bir orbital dövrü ərzində günəşin referans orbitindən təxminən 10-12 parsek arasında radial bir əyilməsinin mümkün olduğu göstərilir. Ekran oxu orbital müstəviyə normal olduqda və sabit bir istiqamətə sahib olduqda günəşin orbital müstəvidən 4.4 parseklə yanal sapması da mümkündür. "

Bu konsepsiya daxilində bir planet planetinin hələ də ulduz ətrafında fırlanacağı düşünülür. Ulduzdan 1 AU məsafədə yaxşı bir kənarda qoyulsaydı, dünyaya bənzər bir planet hələ də fəsadlar olmadan orbitə çıxa bilər. Bu nəhəng quruluşun kənarında yaşayış yerləri də qurula bilər ki, bu da milyardlarla sakinin kosmosda səyahət etməsinə imkan verir.

Bu yolla əhali ulduzlarını planetlərin daşınması, qalaktika boyunca hərəkət etmək və digər planetlərin müstəmləkəçiliyi vasitəsi kimi istifadə edə bilərdi. Elm adamları, superkütləvi qara dəliyimizlə (Oxatan A *) qarşılıqlı əlaqədə qalaktikamızdan qovulan həddindən artıq sürət ulduzlarına gəldikdə bunun artıq belə olduğunu fərz etdilər.

Ringworld (Niven Üzük):

Yenə də Dysonun təklifindən ilham alan başqa bir meqaparat Ringworld ya da Niven Ring, ixtiraçısı (elmi-fantastika müəllifi Larry Niven) və məşhurlaşdıran 1970-ci il üçün adlandırılan bir konsepsiya (Ringworld).

Adından da göründüyü kimi, bu meqapı, radiusu təxminən Yerin orbitinə (1 AU) bərabər olan bir ulduzun ətrafında dövr edən süni bir halqadan ibarətdir. Üzük süni cazibə yaratmaq üçün fırlanır, atmosfer divarlarının qarşısını almaq üçün daxili divarlar. Niven bunu romanın ön sözündə təsvir etdiyi kimi:

“Mən özüm Dyson kürələri ilə planetlər arasında ara bir quruluş qurmağı xəyal etdim. Günəş ətrafında 93 milyon mil radiusda - bir Yer orbitində bir üzük düzəldin. Əgər işləmək üçün Yupiter kütləsinə sahibiksə və onu min mil enində düzəltsək, baza üçün təxminən min fut qalınlıq əldə edəcəyik. "

Digər quruluşlarda olduğu kimi, belə bir quruluşun üstünlüyü, bir ulduzun yaşana biləcəyi zonadakı yaşayış sahəsi miqdarını çoxaltmasıdır. Konsepsiya mühəndislik baxımından qeyri-sabit və qeyri-mümkün olduğu üçün tənqid olunsa da, bu günə qədər bir meqastrukturun ən populyar nümunələrindən biri olaraq qalır.

Digər Mümkün Megastructures:

Bu klassik nümunələrin xaricində, illər ərzində nəzəriyyə və təklif edilən bir çox digər meqastruktur növü var. Əksər hallarda, bunlar Tip I sivilizasiyaları üçün mümkün olan daha kiçik anlayışlardır, lakin hələ də işıq ili uzaqlıqdakı ulduz sistemlərində yaşayan sivilizasiyalar tərəfindən aşkar edilə bilər.

Banklar Orbital / Bishop Ring (Halo):

Niven Halqasına bənzər bir Banks Orbital və Bishop Ring, süni cazibə və gündüz dövrü təmin etmək üçün fırlanan bir halqa şəkilli kosmik yaşayış mühitinin kiçik versiyalarıdır. Keçmiş konsepsiya adını özündə bu cür strukturlar haqqında yazan fantast yazıçı Ian M. Banks-dan alır Mədəniyyət seriya.

Romanlarındakı təsvirlərə əsasən, bir Banks Orbital, ətrafı təxminən 10 milyon km (62 milyon mil) ölçəcək və eni 1000 ilə 6000 km (620 və 3730 mil) arasında dəyişəcək və onlara 20 ilə 120 arasında bir səth sahəsi verəcəkdir. Yerinki ilə müqayisədə.

Piskopos Halqası, adını 1997-ci ildə "Açıq Hava Məkanında Yaşayış Yerləri" adlı bir araşdırmada təklifini ətraflı izah edən Atom-Ölçək Mühəndisliyi İnstitutunun Meşə Biskoposundan götürür. İlkin təklif radiusda 1000 km (eni 620 mi) və eni 500 km (310 mi) olan bir quruluşa ehtiyac duydu.

Bu meqastrukturlar bir planetin orbitində və ya bir sistemin Lagrange Nöqtələrində inşa edilə bilər və gün işığı halqanı sistemin ulduzuna tərəf bükməklə və ya üzük mərkəzində bucaqlı bir güzgü (və ya süni Günəş) yerləşdirməklə təmin edilə bilər.

Bernal Sfera (O'Neill Silindr / Topopolis):

Bernal Kürəsi John Desmond Bernal tərəfindən 1929-cu ildə "Dünya, Bədən və Şeytan: Rasyonal Ruhun Üç Düşməninin Gələcəyinə Bir Soruşma" adlı araşdırmasında təklif edilmişdir. Bölmə II: Dünya, kosmosun fəth edilməsinin çətinliklərindən və orada qalıcı bir insan hüzurunun yaradılması üçün nələr lazım olduğunu danışdı.

Buna görə, Bernal 16 km (10 mil) diametrdə, hava ilə doldurulmuş və 20-30 min nəfərlik bir əhalini qəbul edə bilən içi boş kürə məkan mühitinin yaradılmasını təklif etdi:

"Ən yüngül materiallardan hazırlanmış və əksər hissəsi içi boşluqlu, on mil və ya daha çox diametrdə bir kürə qabığını təsəvvür edin; bu məqsədlə yeni molekulyar materiallar heyranedici dərəcədə uyğun olardı. Cazibə qüvvəsi olmadığı üçün onun inşası heç bir böyüklükdə bir mühəndislik işi olmayacaqdı. Bunun həyata keçiriləcəyi materialın mənbəyi yalnız yerdən çəkilmiş kiçik bir hissə olacaqdı; çünki quruluşun böyük bir hissəsi bir və ya daha kiçik asteroidlərin, Saturn üzüklərinin və ya digərlərinin maddəsindən meydana gələcəkdi. planetar detrit. "

Bu konsepsiyanın Amerikalı fizik Gerard K. O'Neill və şagirdlərinin O'Neill Silindiri fikrini ortaya qoyması üçün ilhamlardan biri olduğu deyilir. Konsepsiya 1976-cı il kitabında təsvir edilmişdir, Yüksək Sərhəd: Kosmosdakı İnsan Koloniyaları, O'Neill, bəşəriyyətin "kosmosda adalar" quraraq Günəş Sistemi boyunca necə genişlənə biləcəyini izah etdi:

"Asteroidlərin ümumi həcmi Yerdəkilərdən qat-qat kiçik olsa da, planetimizin dərinliklərindən çox daha çox əldə edilə bilən bir həcmdir. Yer üzündə yüksək təzyiqlər və şiddətli istilər altında dərin madencilik olmadan yalnız incə bir material dərisi mövcuddur. .. [İndi] yararsız, cansız üç asteroidin içərisindəki materialın yalnız yüzdə birini əldə etmək üçün bütün Yer kürəsini eybəcərləşdirmək məcburiyyətində qalacaqdı; minlərlə bu kiçik planet var. "

8 km (5 mi) diametri və 32 km (10 mil) uzunluğunu ölçən O'Neill silindri iki əks dönən silindrdən ibarət olacaqdır. Bunlar süni cazibə təmin edər, eyni zamanda hər hansı bir giroskopik təsiri ləğv edər və yaşayış mühitini Günəşə yönəldər.

O'Neillə görə bu tip yaşayış yerlərinin üstünlükləri, yer üzündə əhalinin təzyiqlərini azaltmaqdır. Silindrlər Günəş Sistemi vasitəsilə L3, L4 və L5 Lagrange Nöqtələrində yerləşdirilə bilər və milyonlarla insan üçün başqa planetləri müstəmləkə etmək məcburiyyətində qalmayacaq.

"Bəlkə də bir milyard nəfərlik əhalisi olan qeyri-sənaye dünyası indikindən daha gözəl ola bilər" dedi. "Kosmosdan turizm böyük bir sahə ola bilər və mövcud parkları genişləndirmək, yeni yerlər yaratmaq üçün güclü bir təşviq rolunu oynayacaqdır. tarixi yerləri bərpa edin. "

Shellworld:

Shellworld, Dyson Sphere-a bənzəyir, yalnız bir ulduz sistemi əvəzinə bütün bir planet əhatə edir. Konsepsiya, ABŞ Enerji Nazirliyinin mühəndisi olan Kevin Roy tərəfindən 2009-cu ildə "Shell Worlds - Ayların, Kiçik Planetlərin və Plutoidlərin Terraformlaşmasına Bir Yanaşma" adlı araşdırmasında təklif edilmişdir.

Konsepsiya terraforminqi daha təsirli etmək üçün bir vasitə kimi təklif edildi. Buna, yaşanmağa yaramayan bir dünyanın ətrafında böyük bir “qabıq” qurularaq, atmosferə atılan qazların kosmosa itirilməməsini təmin etmək lazım idi.

Bu, yaşayış şəraitinin sabitləşməsini və möhkəmləndirilməsini təmin edəcək mikroorqanizmlərin, bitkilərin və digər mürəkkəb həyat formalarının tətbiqini əhatə edəcək uzunmüddətli dəyişikliklərin kök salmasına imkan verəcəkdir.

Paraterraformlaşdırmanın bir uzantısı olan bu proses, uyğun başlanğıc şərtləri olmayan planetlərin (yəni kifayət qədər isti, kifayət qədər nəm olması, atmosferə və maqnit sahəsinə sahib olması və s.) Terraform edilməsinə imkan verəcəkdir.

Space Lift:

Budur elmi fantastikada böyük dərəcədə populyarlaşan və hətta ətraflı araşdırma mövzusu olan bir konsepsiya. İlk dəfə 1959-cu ildə rus alimi Yuri N. Artsutanov tərəfindən təklif edilən konsepsiya, geostasionar peyk və orbitdə əks çəki ilə Yerə nəhəng bir çəkmə quruluşu (a.. "Lobya sapı") ilə birləşdirilmək fikrinə əsaslanır.

Dünya ilə geostasionar peyk arasında raketlə işləyən robot avtomobillər faydalı yükləri, materialları və insanları lobya sapından yuxarı və aşağıya bərə bilər. Oradan dünyadan kənar Aya, Marsa və ya Günəş Sistemi boyunca istənilən sayda yerə göndərilə bilər.

Konsepsiya böyük bir mühəndislik bacarığı ilə yanaşı, ekipaj və kosmosa yük daşıma xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Məsələn, NASA-nın Ames Tədqiqat Mərkəzinin 2017-ci il hesabatında Low Earth Orbit-ə (LEO) 16.000 kq dəyərində yük yükləməyin təxminən 400 milyon dollara başa gəldiyi ifadə edildi - bu, kq başına təxminən 25.000 dollar (lbs başına 11.365 dollar).

Stanford Torus (Von Braun Təkər):

Bir çox həmkarları kimi, bu konsepsiya da süni cazibə təmin etmək üçün fırlanan nəhəng bir kosmik yaşayış mühitini tələb edir. Konsepsiya əvvəlcə 1903-cü ildə kosmosda süni cazibə yaratmaq üçün fırlanmadan istifadə haqqında yazan rus roket alimi Konstantin Tsiolkovski tərəfindən təklif edilmişdir.

Bunu Sloveniyalı roket mühəndisi Herman Potočnik 1928-ci il kitabı ilə axıtdı, Kosmik Səyahət Problemi: Roket Motoru. Bu əhatəli işdə, o, Yer ətrafındakı geostasionar orbitdə (GSO) yerləşdiriləcək dönən "Habitat Təkərini" təsvir etdi.

1950-ci illərdə Alman-Amerikalı roket alimi Wernher von Braun, milli jurnalda bir sıra məqalələrdə yer alan fırlanan torus şəkilli bir stansiya (Von Braun Təkəri kimi tanınır) təklif etdi. Collier's başlıqlı, "İnsan Tezliklə Məkanı Fəth Edəcək!"

Fikir, NASA-nın Ames Tədqiqat Mərkəzi ilə Stanford Universiteti arasındakı birgə səy olan 1975 NASA Yay Tədqiqatının bir hissəsi olaraq təklif edildikdən sonra daha geniş tanıdı. Yaranan dizayn bundan sonra "Stanford Torus" kimi tanınacaqdır.

Meqastrukturların axtarışı:

Bu konsepsiyaların hamısı öz-özlüyündə həyəcan vericidir, lakin daha da həyəcanverici bir şey onları tapmaq və ya qalaktikamızda oxşar bir şey tapmaq ehtimalı - ya da bəlkə də başqa qalaktikalardır. Bəs onları axtarmağa necə gedərdik? Hansı "texnosiqamətlər" meqastrukturun və dolayısı ilə yüksək səviyyədə inkişaf etmiş bir sivilizasiyanın olduğunu göstərəcəkdir?

Harvard Universitetinin Fizika kafedrası və Astronomiya kafedrasının müəllimi, professor D.Baird Kiçik, professor Abraham Loeb, maraqlı elektron mühəndisliyə elektron poçtla dedi:

"Çox güman ki, inkişaf etmiş sivilizasiyalar meqastrukturlar quraraq, süni işıqlar istehsal edərək, atmosferi çirkləndirərək və istiliyi yenidən paylayaraq öz təbii mühitlərini dəyişdirəcəklər. Bunun iki faydası var. Bizə var olduqlarına işarə edəcək bir çox mümkün bayraq verir ki, bilək ki biz tək deyilik. İkincisi, ölü sivilizasiyalı planetlərin yanmış səthlərini araşdıraraq hərəkətlərimizi necə birləşdirəcəyimizi və bənzər bir aqibətdən qaçacağımızı öyrənəcəyik. "

Tamamilə dəyərlidir, elə deyilmi? Əlbətdə ki, ETI və texnosignatların axtarışı çox böyük çətinliklər yaradır. -Də nəşr olunan son bir məqalədə Elmi AmerikaProf. Loeb, bəlkə də hamısının ən böyüyünə toxundu.

"Başqa sivilizasiyalar varsa," deyə yazmışdı, "onlardan xəbərdar olmağın bir açarı onların siqnallarını lazımi dərəcədə şərh edə biləcək qədər ağıllı olduğumuz və ya günəş sistemimizdə görünsə texnologiyalarının bir hissəsini müəyyənləşdirməyimizdir."

ETI və ya istifadə edə biləcəyi texnologiya barədə heç bir istinad çərçivəmiz olmadığını düşünsək, əlamətlərin orada olması tamamilə mümkündür və sadəcə onları itiririk. Xoşbəxtlikdən, meqastrukturlar haqqında spekulyasiya etməyimizə imkan verən eyni heyrət və təxəyyül hissi, bunların axtarılması ilə bağlı bəzi təkliflər də verdi.

Freeman Dyson-un ilk dəfə sferik bir meqapı quruluşu konsepsiyasını irəli sürdüyü tədqiqata xas olanı, onları kosmos arasında necə tapacağımıza dair bir fikir idi. Dysonun fikrincə, bütün bir ulduzun enerjisindən istifadə olunan meqastrukturlar kosmosa çoxlu miqdarda tullantı istiliyi yayacaqdır.

Bu istilik dünyanın ən böyük teleskoplarından bəzilərindəki infraqırmızı alətlərdən istifadə edilərək aşkar edilə bilər. Eyni, bir ulduzdan enerji istifadə edən bir orbital quruluş üçün də tətbiq olunur. Bir sözlə, istənilən II tip meqastruktur ulduzları istilik anomaliyaları əlamətləri üçün yaxından araşdıraraq aşkar edilə bilər.

Başqa bir metod, parlaqlıqdakı periyodik daldırma əlamətləri üçün ulduz sistemlərini yaxından izləmək olacaqdır. Ümumiyyətlə, bu metod (Transit Fotometri), ekzoplanetlərin müşahidəçiyə nisbətən ulduzun qarşısından keçməsindən qaynaqlanan ekzoplanetlərin varlığını müəyyən etmək üçün istifadə olunur.

Bu metoddan istifadə edərək astronomlar ekzoplanetləri aşkarlamaqla yanaşı ölçüsü və orbital dövrü barədə də dəqiq təxminlər edə bilirlər. Eyni şəkildə bir ulduzun önündəki bir meqaparçının tranziti asanlıqla izah edilə bilməyəcək bir parlaqlığın azalmasına səbəb olardı.

2015-ci ildə beynəlxalq bir astronomlar qrupu uzaq bir ulduzun - KIC 8462852 (indiki komandanın aparıcı tədqiqatçısından sonra Boyajianın Ulduzu və ya Tabby'nin Ulduzu) olduğunu görəndə bu ehtimal nəzərdən keçirildi. Heç bir təbii səbəbin təsbit edilə bilməməsi daha maraqlı idi.

Kometalar və toz halqalarından istehlak edilmiş bir planetə və ya böyük toz halqaları olan planetlərə qədər müxtəlif izahatlara səbəb olan çoxsaylı təqib işləri aparıldı. 100 astronomdan ibarət beynəlxalq bir qrupun 2018-ci ildə apardığı bir araşdırma - və köməkçi professor Tabetha Boyajianın özü rəhbərlik etdi - Tabby's Star-ın tozla qaranlıq qaldığını göstərərək məsələni həll etdi.

Bununla birlikdə, Tabbinin ulduzunun sirri davam edir, çünki bu izahı qarışdıran və ya qarışdırmayacaq parlaqlıqda daha çox daldırma qeydə alınmışdır. Bu vaxt digər ulduzlar da eyni dərəcədə qaranlıq naxışlara məruz qaldı.

Bunlara 2016-cı il ərzində işıq əyrisində periyodik daldırma göstərən gənc bir ulduz olan EPIC 204278916 və VVV-WIT-07, 2012-ci ildə bir neçə dəfə enmə və tutulma hadisəsi keçirən dəyişkən bir ulduz daxildir. Burada da təbii açıqlamalar verilmişdir gerçəklərə uyğun gəlmək üçün, amma hələ də "yad meqastruktur nəzəriyyəsi" nin istisna edilə bilməyəcəyini düşünənlər var.

Tip I meqastrukturları halında, daha kiçik ölçüləri onları aşkar etməyi çətinləşdirəcəkdir. Buna baxmayaraq, bunlar astronomların önümüzdəki illərdə uzaq ekzoplanetlərin (Clarke Kəmərləri) ətrafındakı peyk bürclərini aşkar edə biləcəyinə ümid etdikləri şəkildə aşkar edilə bilər.

Bu baxımdan ekzoplanetlərin birbaşa görüntüsünə imkan verəcək yeni nəsil teleskoplar da elm adamlarına orbital strukturları aşkar etməyə kömək edə bilər. Bunlara Otuz Metr Teleskopu (TMT), Nəhəng Magellan Teleskopu (GMT), Son dərəcə Böyük Teleskop (ELT) daxildir və bunların hamısı yaxın on ildə bir müddət tamamlanması planlaşdırılır.

Eyni şəkildə, önümüzdəki on ildə James Webb Space Teleskopunun (JWST) və Geniş Sahədəki İnfraqırmızı Tədqiqat Teleskopunun (WFIRST) yerləşdirilməsi, işıq ili uzaqlıqdakı böyük miqyaslı infraqırmızı imzaların aşkarlanmasını asanlaşdıracaq. indicate the presence of Type II megastructures.

And thanks to the recently-retired Kepler Space Telescope and current missions like the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), scientists are able to gather light curves from thousands of stars at a time, all of which are monitored closely for possible transits.

With all of these instruments at our disposal, an army of astronomers and countless citizen scientists, we will not be alone in the Universe forever. If there are any Type I, Type II, or even more civilizations out there, we will sniff them out... sooner or later!

*A special shout out to Neil Blevin for much of the cool artwork in this article. You can find his work here - ArtOfSoulburn (DeviantArt)

Sources:

  • Wikipedia - Megastructures
  • LarryNiven.net - Megastructures
  • Larry Niven - Bigger than Worlds
  • EarthSky - What is a Dyson Sphere?
  • Centauri Dreams - The Star as Starship
  • NSS - Stanford Torus Space Experiment
  • Listverse - Top 10 Theoretical Megastructures
  • Universe Today- What are Alien Megastructures?
  • Scientific American - Are We Really the Smartest Kid on the Cosmic Block?


Videoya baxın: Top 10 Surviving Buildings Built By The Nazis During Their Time In Power (Yanvar 2022).