❋ 4.3

Использование своей звезды как сверхмощного космического корабля оказалось гравитационно безопасным

Ученые довольно давно предположили, что древние внеземные цивилизации могли бы путешествовать вместе со своими звездами за счет использования излучаемого ими света, в том числе для точечного подогрева самих этих звезд. Такой метод позволяет перемещать сразу всю планетную систему на большие расстояния, включая межгалактические перелеты. Однако насколько устойчивы системы такого рода — до сих пор вызывает дискуссии.

Колин Макиннес из Великобритании опубликовал в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society работу, где разобрал гравитационную стабильность мегаструктур типа сферы Дайсона и так называемых «звездных двигателей». По его расчетам, они могут быть стабильны на больших отрезках времени, причем даже без вмешательства создавшей их цивилизации.

Звездными двигателями называют системы перемещения в пространстве звезд вместе с их планетами. Для этого нужно перемещать только само светило: его гравитация достаточно сильна, чтобы остальные компоненты системы следовали за ним «как привязанные». Простейшая структура такого рода называется двигатель Шкадова (по имени автора идеи). Это просто система солнечных парусов, находящихся с одной стороны от светила и меняющих общий импульс звезды и ее планет.

Второй тип звездных двигателей (двигатель Каплана) подразумевает создание чего-то вроде сферы Дайсона, то есть мегасозвездия искусственных спутников системы. Часть из них вырабатывает электроэнергию за счет улавливания излучения звезды, а другая — концентрирует параболическими зеркалами оставшуюся часть излучения светила. Зеркала направлены на часть самой звезды, которая, за счет такого переотражения, подогревается и начинает усиленно испускать звездный ветер. Его струя захватывается на окраине системы, рядом с зеркалами-отражателями, и сжигается в термоядерных реакторах, а затем продукты реакции разгоняются в нужную сторону, создавая реактивный импульс, двигающий всю систему.

Двигатель Шкадова умеренно эффективен: за миллион лет он придаст системе скорость (в нужную сторону) всего в 20 метров в секунду, сдвигая ее на 0,03 светового года. Концепт Каплана более динамичный, он разгоняет систему на 200 километров в секунду за миллион лет, то есть за 250 миллионов лет позволит использующей ее цивилизации долететь до ближайшей иной крупной галактики, Туманности Андромеды.

Макиннес в своей работе отметил, что поддержание стабильности системы таких спутников и отражателей достаточно непросто и должно требовать больших трат времени от создавшей ее цивилизации. Поэтому он задался вопросом, можно ли стабилизировать ее пассивно, без использования двигателей и постоянных мелких корректировок.

Оказалось, что если у соответствующих мегаконструкций создать расположенные за ними узкие кольца с инертными спутниками, их гравитация сможет уравновесить действующее на спутники-отражатели (или спутники с фотоэлементами) звездное излучение. В таком случае мегаконструкции останутся стабильными на горизонте в миллионы лет без серьезных усилий от создавшей их цивилизации. Ученый предполагает, что наличие таких структур потенциально упрощает поиск разумных инопланетян.

Расчеты Макиннеса хотя и выглядят здраво, содержат ряд упрощений. Например, он не рассматривает влияние на стабильность системы относительно близких взрывов сверхновых или облаков газа, если такие встретятся на пути системы. А для путешествий звездной системы между галактиками серьезное влияние на гравитационную стабильность могут оказать и темные шаровые скопления из темной материи. По ряду работ, они могут иметь большую массу, сосредоточенную весьма компактно. В таком случае прохождение совсем рядом с таким скоплением способно дестабилизировать орбиты спутников подобных мегасозвездий.