esfera Dyson


Una esfera de Dyson es una megaestructura hipotética que abarca completamente una estrella y captura un gran porcentaje de su potencia de salida. El concepto es un experimento mental que intenta explicar cómo una civilización espacial cumpliría con sus requisitos de energía una vez que esos requisitos excedan lo que se puede generar solo con los recursos del planeta de origen. Debido a que solo una pequeña fracción de las emisiones de energía de una estrella llega a la superficie de cualquier planeta en órbita , la construcción de estructuras que rodeen una estrella permitiría a una civilización recolectar mucha más energía.

La primera descripción contemporánea de la estructura fue de Olaf Stapledon en su novela de ciencia ficción Star Maker (1937), en la que describió "todos los sistemas solares... rodeados por una gasa de trampas de luz, que enfocaban la energía solar que se escapaba para inteligencia". usar". [1] El concepto fue popularizado más tarde por Freeman Dyson en su artículo de 1960 "Búsqueda de fuentes estelares artificiales de radiación infrarroja ". [2]Dyson especuló que tales estructuras serían la consecuencia lógica de las crecientes necesidades energéticas de una civilización tecnológica y serían una necesidad para su supervivencia a largo plazo. Propuso que la búsqueda de tales estructuras podría conducir a la detección de vida extraterrestre avanzada e inteligente . Los diferentes tipos de esferas de Dyson y su capacidad de recolección de energía corresponderían a niveles de avance tecnológico en la escala de Kardashev .

Desde entonces, se han propuesto otras variantes de diseño que implican la construcción de una estructura artificial o una serie de estructuras para abarcar una estrella en ingeniería exploratoria o se han descrito en ciencia ficción con el nombre de "esfera Dyson". Estas propuestas posteriores no se han limitado a las estaciones de energía solar, y muchas involucran elementos habitacionales o industriales . La mayoría de las representaciones ficticias describen una capa sólida de materia que encierra una estrella, que el propio Dyson consideró la variante menos plausible de la idea. En mayo de 2013, en el Simposio Starship Century en San Diego, Dyson repitió sus comentarios de que deseaba que el concepto no llevara su nombre. [3]

El concepto de la esfera de Dyson fue el resultado de un experimento mental del físico y matemático Freeman Dyson , cuando teorizó que todas las civilizaciones tecnológicas aumentaban constantemente su demanda de energía. Él razonó que si la civilización humana expandía las demandas de energía durante el tiempo suficiente, llegaría un momento en que demandaría la producción total de energía del Sol . Propuso un sistema de estructuras en órbita (al que se refirió inicialmente como un caparazón) diseñado para interceptar y recolectar toda la energía producida por el Sol. La propuesta de Dyson no detalló cómo se construiría un sistema de este tipo, sino que se centró solo en cuestiones de recolección de energía, sobre la base de que tal estructura podría distinguirse por su espectro de emisión inusual en comparación con una estrella. A su artículo de 1960 "Búsqueda de fuentes estelares artificiales de radiación infrarroja", publicado en la revista Science , se le atribuye ser el primero en formalizar el concepto de la esfera de Dyson. [2]

Sin embargo, Dyson no fue el primero en proponer esta idea. Se inspiró en la novela de ciencia ficción de 1937 Star Maker , [ 4] de Olaf Stapledon , y posiblemente en las obras de JD Bernal . [5]

Aunque tales megaestructuras son teóricamente posibles, la construcción de un sistema estable de esfera Dyson está actualmente mucho más allá de la capacidad de ingeniería de la humanidad. La cantidad de naves necesarias para obtener, transmitir y mantener una esfera Dyson completa supera las capacidades industriales actuales. George Dvorsky ha defendido el uso de robots autorreplicantes para superar esta limitación en un plazo relativamente corto. [6] Algunos han sugerido que tales hábitats podrían construirse alrededor de enanas blancas [7] e incluso púlsares . [8]


Representación 3D de una esfera Dyson utilizando grandes paneles en órbita
Un anillo Dyson, la forma más simple del enjambre Dyson, a escala. La órbita tiene un radio de 1 AU , los colectores son 1,0 × 107 km de diámetro (10 Gm o ≈25 veces la distancia Tierra-Luna ), separados 3 grados de centro a centro alrededor del círculo orbital.
Una disposición relativamente simple de múltiples anillos Dyson del tipo que se muestra arriba, para formar un enjambre Dyson más complejo. Los radios orbitales de los anillos están espaciados 1,5 × 107 km entre sí, pero el radio orbital medio sigue siendo de 1 UA . Los anillos giran 15 grados entre sí, alrededor de un eje de rotación común.
Una burbuja de Dyson : una disposición de estatitas alrededor de una estrella, en un patrón no orbital. Siempre que un satélite tenga una línea de visión sin obstrucciones hacia su estrella, puede flotar en cualquier punto del espacio cerca de su estrella. Este arreglo relativamente simple es solo uno de un número infinito de posibles configuraciones de estatitas, y pretende ser un contraste solo para un enjambre de Dyson. Las statitas se representan del mismo tamaño que los colectores que se muestran arriba y están dispuestas a una distancia uniforme de 1 UA de la estrella.
Un diagrama recortado de una carcasa Dyson idealizada, una variante del concepto original de Dyson, con un radio de 1 AU