回覆列表
  • 1 # 天文線上

    如果你說的環形棲息地是指環形世界。那它的可能性完全為零,它就同戴森球一樣。

    但如果你說的是下面其中的一個:好吧,這個機率很小,但大於零。這是一個象形環,一個直徑約為2000km的旋轉棲息地。在偽重力的作用下,以每1小時47分鐘來旋轉一次,用高達200km到250km的牆來保持大氣層。最終產生的表面積約為美國德克薩斯州的4.5倍,略小於印度。外殼將由碳奈米管以及石墨烯片堆疊形成。

    這個外殼是一個巨大的挑戰:這些奈米管必須要有3142km長,並且兩端相連最終形成一個環,其他的有1240km長,並以45°的角度來編造,再加上其他1000km長,兩個都要從一堵牆頂端向下穿過地板,一直到另一堵牆的頂端,並且石墨烯片的長度除了要有1000km寬也要最終兩端相連,因此它是一個連續的圓柱形板。

    圖為戴森球的一種變體。這種大規模人造物會大幅度改變恆星的光譜。

    地板和牆的厚度取決於你想如何去佈置內部-你是想用岩石、土壤和水,以及在表面建造基礎設施去裝飾它。又或者(更明智)放一塊有100米的岩石,然後再放上幾層,包括地鐵以及運輸、供水系統、電纜的服務隧道等等。周圍填充更多的岩石,並且在其頂部覆蓋上零散的岩石、泥土和生活居住區的土壤。

    圖解:戴森環是戴森雲最簡單的結構。圖中軌道半徑為1天文單位,太陽能收集器的直徑為1.0×107千米(約25倍地月距離),收集器中心圍繞圓形軌道分隔3度均勻分佈,影象觀測點距離中心恆星2天文單位。圖按照比例繪製。

    我猜測需要奈米機器人和奈米級機器人從純碳中一個原子一個原子地安裝碳奈米管和石墨烯片。那是一個很大的區域,將需要一個(或者三個)由碳主要構成的大小適中的小行星去支援奈米機器人。然後需要更多的小行星給岩石層,地下基礎設施,表面輪廓物質和土壤提供金屬等。然後需要一兩個彗星去獲取水和大氣層。然後你要從地球上(或者火星,如果那是它已經地球化,我懷疑它已經開始地球化)帶一堆選定的生物群落。這些群落透過你想要的氣候來選(亞熱帶和溫帶氣候似乎是最好的選擇),並根據你想要的輪廓來混合。在牆上刻上山巒是一個好主意。

    圖解:多戴森環是戴森雲的一個相對簡單的結構。圖中軌道半徑為1天文單位,太陽能收集器的直徑為1.0×107千米(約25倍地月距離),環上收集器中心分隔3度均勻分佈,環與環之間分隔15度均勻分佈。影象觀測點距離中心恆星約2.8天文單位。圖按照比例繪製。

    然後雕刻從攀巖到滑雪是明顯地作為娛樂目的。所以你需要一些阿爾卑斯山的森林和一點苔原,以及你為“低氣候”選擇的無論什麼東西。

    所以這裡潛在的主要問題是“人類是否會在一個世紀之內擁有能逐個原子安裝碳奈米管和石墨烯片的奈米級機器人?”。我的猜測是肯定的,我將會孤立無援然後說我們會在從現在開始的七十年後達到目標。在這種情況下,我們是否會建一個畢旭光環全取決於它是否能在30 年內建成。

    圖解:戴森泡是一種非軌道型別的收集器排列方式。只要恆星的光線能夠無障礙地抵達,收集器就能停留在恆星附近的任何位置。這種相對簡單的排布方式是唯一能夠佈置無限多收集器的方式。圖中所有的太陽能收集器的直徑為1.0×107千米(約25倍地月距離),距離恆星1天文單位,影象觀測點距離中心恆星2天文單位。圖按照比例繪製。

    第二個潛在的問題是我們是否能有一種推進方法可以捕獲小行星和彗星並將它們帶到施工地點。如果我們實現聚變推進,那麼答案是“可以”,而且我覺得我們可以的。

    注意:如果安裝在木星旁邊完成,那麼可以拆除它的一些人造衛星作為材料。這樣就會減小燃油開支。校對:有22個木星衛星太小了,沒有名字,這些是我要參考的。

    圖解:C型恆星引擎的想象圖。圖中軌道半徑為1天文單位,太陽能收集器的直徑為1.07千米(約25倍地月距離),環上收集器中心分隔3度均勻分佈,環與環之間分隔15度均勻分佈。太陽帆鏡位於恆星的北極點,距離恆星1天文單位。影象觀測點距離中心恆星2.8天文單位。

    校對:自從這個問題總是被問,光源將取決於地理位置:如果離太陽足夠近,鏡子將反射太Sunny;如果離太陽比較遠,將需要人造光(通常我們認為我們可以透過聚變能量做到這一點)。

    相關知識

    戴森球(英語:Dyson Sphere)是弗里曼·戴森假想出的包圍母恆星的巨大球形結構,它可以捕獲大部分或者全部的恆星能量輸出。戴森認為戴森球是長期生存技術文明對於能量需求增長的必然需求,並認為尋找其存在的證據可以引導發現的先進和智慧的外星生命。不同型別的戴森球和它們的能量收集能力將對應於在卡爾達肖夫指數水平上的技術進步。

    FY:在途中,Jennie果

  • 2 # 地球聊個球

    能源是科技發展的基礎和核心,如果沒有能源的持續供應,科技就無法一直向前,從而陷入停滯。人類走進科技時代到現在,應用的能源一直都是化石類能源,200多年的時間裡,人類的科技雖然在快速進步,但是能源的本質並沒有發生變化,仍然是在化石能源的圈子裡不斷打轉。

    人類在200年的歲月裡,將化石能源不斷更新升級,將它的潛能不斷髮展壯大。可是化石能源畢竟只是一種低階能源,即使將它的潛能開發到極致,能源的質量也無法真正突破。

    而能源又是影響一個文明等級提升的關鍵,上個世紀60年代,蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達舍夫設想了宇宙文明的等級,根據文明對能源的掌控實力,將文明劃分為四個等級,後來科學家將它擴充套件到七級。

    按照卡爾達舍夫能源等級的劃分,目前人類的科技實力最多隻能算是0.7級文明,連小小的一級文明都算不上。而要升級成為一級文明,就需要在能源科技上突破,用更強大的新能源來取代化石能源。

    而能夠取代化石能源的下一代能源則是核聚變,可控核聚變技術早在50年前科學家就開始研究探索了,目前已經取得了不小的成就,離真正實現可控核聚變越來越近了。雖然人造核聚變技術非常強大,能源讓我們成為一級文明,可是隨著人類文明的不斷髮展,未來對能源的需要也會越來越大。

    人造可控核聚變技術需要大量的燃料,雖然這種燃料主要是氫元素,在宇宙中比較常見,但是以人類對能源的消耗速度。當我們成為二級文明之後,普通的核聚變獲得的能源將無法滿足人類發展的需求。這個時候要怎麼辦?那就需要利用宇宙中天然存在的巨大能量源。

    而在宇宙中比較常見的天體是恆星,它同時也是一個巨大的能量源。恆星的中心就是一個巨大的核聚變反應堆,不將將氫元素聚變為其他的元素,同時釋放出巨大的能源。如果我們能夠充分利用太陽的核聚變能源,那麼人類在未來很長一段時間內都不需要為能源而發愁。

    可是要如何充分利用太陽的能源?科學家提出了一個戴森球的概念。所謂的戴森球,其實就是一個環繞太陽的巨大太陽能吸收裝置。如果我們能夠用戴森球將太陽包裹起來,那麼太陽大部分的輻射能量就可以被我們吸收,滿足人類科技發展的需求。

    如果太陽被戴森球包裹起來,那麼地球將得不到充足的Sunny和溫度,人類怎麼辦?這個時候科學家想到了,讓人類集體移居到戴森球上,以戴森球龐大的體積,完全可以滿足人類的居住需求。

    戴森球無疑是一個偉大的設想,如果真的能夠將它實現,人類文明的發展速度將會大大加快,更快升級為高階文明。當然,要建造一個龐大的戴森球結構並不容易,不僅需要技術還需要大量的資源。

    當然,一口氣吃不成胖子,科學家也沒有想著一下子就建造一個完整版的戴森球,而是先一步步建造由簡到繁,先建造一個簡單的戴森球,並讓一部分人居住在上面。而這個簡單的戴森球,有人認為,人類在未來100年內就可以實現,事實真的如此嗎?

    100年的時間對於一個文明來說是非常短暫的時間,可是對於科技文明來說,已經不算是一個短時間了。要知道人類走進科技時代才不過200年左右,而每一個100年科技都會有一個質的突破。100年前的科技跟現在的科技完全沒有可比性,這是科技的強大之處。

    如果人類科技發展的速度一直保持下去,那麼100年後的科技要比現在強大很多,我們現在剛剛起步的人工智慧,在100年後基本是可以實現的。真正的智慧時代離我們並不遠,人工智慧在未來100年內會迎來飛速發展時期,將會走進千家萬戶,像現在的手機一樣成為每一個人的標配。

    可控核聚變技術也有望在100年內實現,核聚變技術加上人工智慧,人類將會升級為一級文明。而這個目標在百年內實現的可能性非常大,如果人類成為了一級文明,將真正能夠脫離地球,縱橫太陽系,可以開採應用整個太陽系的資源。

    戴森球的本質其實並不複雜,它就相當於一個更高階而且龐大的太陽能吸收裝置。這個裝置並不是一個整模組,而是由大量的小模組組裝而成,每一個小模組就是一個太陽能吸收裝置。只要我們具備了建造這種小模組的技術,並且能夠批次複製,那麼戴森球的建造計劃就可以實施了。

    一級文明應該可以初步掌握戴森球的建造技術,透過建造大量小太陽能吸收裝置,然後在太陽的軌道上完成組裝,就可以實現一個簡易的戴森球。戴森球的技術對於一級文明來說並不難,只要我們具備了可控核聚變技術再加上人工智慧的輔助,建造一個個自動的複製生產線,將大量的模組製造出來,然後完成組裝就可以了。

    戴森球之所以難以實現的主要原因還是在材料上,我們都知道太陽是太陽系的核心,它的質量佔到了整個太陽系的99.86%。可以說,太陽系八大行星以及其它的小行星全部加起來,質量也只有太陽的千分之三左右。這是多麼巨大的一個差距啊。

    即使是建造一個環繞太陽的簡單戴森球,需要的材料也是太陽系無法滿足的,即使我們將八大行星全部拆了,得到的資源也無法簡單環繞太陽一圈。要實現這個目標,我們的目光就要放在太陽系之外的資源上,只有將太陽系外其他星系的資源運送到太陽系,才有希望建造一個簡易的戴森球。

    可是一級文明具備這樣的實力嗎?很顯然沒有,一級文明的人類雖然掌握了可控核聚變技術,能夠縱橫太陽系,也能夠初步走出太陽系。可是要到達周邊的星系花費的時間仍然會比較長,更何況要將大量的資源運回到太陽系,那更是不大可能。

    只有人類掌握了空間跳躍的技術,能夠進行初級的超光速飛行,才有希望將外星系的資源快速運送到太陽系。而要實現這個,至少要二級文明才可以,人類有希望在百年內成為一級文明,可是要成為二級文明可能需要花費的時間更加漫長,可能是數千年,也有可能是數萬年甚至更漫長。

    由此可見,人類在未來100年內是沒有希望建造一個簡單的戴森球。當然,吸收利用太陽的能源是未來人類的必走之路,雖然我們在百年內無法建造出簡單的戴森球,但是一旦可控核聚變技術實現了,建造一個大型的太陽能吸收裝置也將會實施,而科學家的計劃則是將水星拆掉,利用上面的資源在太陽軌道建造一個大型的太陽能裝置,滿足人類成為一級文明後對能源的需求。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 環境分析有哪些主要方法如何應用?