Занимательный факт: примерно столько энергии вжарит еде домашняя микроволновка за две минуты. То есть, на порядки меньше расходов на выплавку чистого материала из его космических оксидов.
Большие порядки
Демонтаж всей Солнечной потребует чистые энергетические расходы, примерно эквивалентные выдаче солнечной энергии за единичные века. Абсолютное большинство энергии уйдёт на демонтаж Юпитера – самой массивной планеты системы.
Его масса равна половине массы всех тел, за исключением Солнца. Поэтому, Юпитер держит абсолютный гравитационный рекорд среди всех планет Солнечной. Любые другие планеты, начиная с меньших гигантов, болтаются в единичных процентах и ниже от показателя Юпитера.
Почувствуйте разницу!
За исключением прочих газовых планет-гигантов, демонтаж всех преимущественно каменных планет системы, лун, комет и астероидов целиком обойдётся примерно в месяц общей солнечной энергии.
Разумеется, это всё ради высшего блага!
Оптимизация материи
Каждый бесхозный камень солнечной есть оскорбление уважающего себя космического инженера. Его можно и нужно разобрать, обработать и пустить в дело – на строительство полностью искусственной техносферы высокой комфортности.
Даже посредственная эффективность процесса и срок работы в тысячелетия в космических масштабах теряют значение. Важен лишь итог.
Трудовые часы
Хотя автоматизация труда и сложные компьютерные системы, в том числе автономные и условно автономные заметно увеличат доступные цивилизации рабочие часы на одного жителя, скорость освоения материи Солнечной надолго окажется в зависимости от фактического количества жителей Солнечной. Оно может надолго и сильно разойтись с потенциально доступной жилой поверхностью.
Подсчёт в Землях
Да, относительно пояса астероидов наша Земля – очень большая. Но если пересчитать его в обитаемую жилую поверхность «Острова» проектов О'Нила, то мы с удивлением обнаружим, что оптимизированный для проживания людей пояс измеряется многих сотнях земных поверхностей. Если считать только в суше Земли, включая пустыни, горы и заполярье, то и того больше.
Подсчёт Дайсона
Ради оптимального использования солнечной энергии космическими городами нужно в десять миллионов раз больше массы – при условии что львиная доля пойдёт на солнечные электростанции.
В сущности, это наиболее оптимальное использование материи Солнечной как таковое. Хотя сначала, конечно, всё и сведётся к банальной гонке за самыми ценными металлами.
Оптимизация Земли
Полный демонтаж планеты даст в 60 000 раз больше жилого пространства чем вся поверхность Земли. При этом – аналогичного земному оптимальному. И это всё ещё лишь несколько стотысячных долей поглощения энергии Солнца – хотя счёт потенциального населения этой богатейшей космической цивилизации давно уже пойдёт на квинтиллионы человек.
Ключевое решение
Достаточно оптимизированное космическое жилое пространство безусловно и с огромным разрывом выигрывает у любого естественного. В масштабах Земли неолитический пещерный «город» в известняковых скалах проиграет современному городскому кварталу той же массы – что в уровне жизни, что в количестве населения.
В масштабах Солнечной космические города уделают любые терраформинги и любые колыбели человечества – с куда большим разрывом.
Больше чем сумма
Любое оптимизированное космическое пространство резко превышает сумму его природных слагаемых. Речь идёт о разнице во многие порядки, что по количеству населения, что по доступности энергии, что по фактическому уровню жизни.
Мать-природа враждебна человеку по определению. С её точки зрения, программа действий «пожрать, трахнуть самочку, подохнуть» годится человеку в той же степени, что и хомячку. Вырвать у природы своё право на долгую счастливую жизнь – главная задача цивилизации.
Демонтаж Солнечной – естественный шаг на пути к этому процессу.
Да, но...
Именно так звучит ответ на вопрос, хватит ли в Солнечной материала на строительство полноценного роя Дайсона. Всё-таки, он состоит из мириадов сравнительно малых космических объектов, и многое упирается в том, насколько малых, и какого типа.
Рой электростанций
Типичное базовое решение для ранних стадий постройки роя Дайсона – плоские тонкие солнечные электростанции. Минимум расходов по массе с высоким полезным эффектом.
Ранний подсчёт сферы Дайсона с грунтом в десяток метров глубиной требует больше массы Юпитера – это при том, что материала на твёрдую основу сферы в Юпитере слишком мало. Электростанция без любого грунта производит массу энергии, питает любое периферийное устройство и обходится без этих расходов.
Зеркальная сфера
Если разобрать преимущественно металлическое ядро Меркурия, планеты вполне хватит на первичное использование абсолютного большинства солнечной энергии – хотя и очень тонкими рабочими поверхностями.
Для солнечного зеркала речь идёт примерно о килограмме на квадратный метр как заведомо избыточном количестве. Орбита Меркурия настолько близка к Солнцу, что этого достаточно.
Разница масштабов
По массе большие зеркальные электростанции минимум в тысячи раз меньше, чем полноценные космические города. При тонкой рабочей поверхности большой металлический астероид скорей всего достаточен, чтобы настрогать с него зеркальной фольги в нужных количествах.
Количественное ограничение
Для роя Дайсона количественное ограничение минимальных расходов – светимость звезды. В десять раз тусклее – хватит в десять раз меньше строительного материала. В десять раз ярче – потребуется в десять раз больше.
Для примера – красные звёзды-карлики выдают одну десятитысячную солнечной энергии. По-настоящему крупные звёзды могут выдавать и в миллион раз больше Солнца.
Качественное ограничение
На данный момент с чистой совестью можно заявить, что на строительство базовой зеркальной части роя Дайсона материала хватит в любой звёздной системе. Варьируется количество сравнительно массивных жилых объектов. Избыточный материал системы поглотят в основном её промышленные и жилые объекты.
Облако в движении
Рой Дайсона выглядит именно как подвижное облако из мириадов искусственных орбитальных тел. Любые ограничения на постепенное и частичное строительство физически отсутствуют.
Даже сравнительно тонкий жилой пояс на экваториальной орбите звезды уже на многие порядки больше любых, без разницы, насколько больших, естественных тел в той же системе. Его выигрыш по транспортной связности и соотношению затрат внутри себя – абсолютный.
Дальние странники
Предположительно даже катапультированные из галактики бродячие звёзды-странники хотя и утратили большую часть массивных планет в ходе катаклизма, сохранили достаточно материала на строительство жилого пояса Дайсона вокруг звезды.
Это до учёта возможностей подъёма звёздной материи на утилизацию и достройку. А учитывать их придётся!
Снимай нагар!
Подъём тяжёлого солнечного «нагара» – жизненно важный процесс для светила. Он сильно продляет срок его жизни, а металлы идут на дальнейшее развитие звёздной цивилизации.
Это естественный взаимовыгодный симбиотический процесс разумной технической цивилизации и основы её энергетического благосостояния.
Как выглядит следующий шаг?
Оптимизация галактики
В какой-то момент крайне вероятно, что обустроенные подобным образом звёзды с двигателями Шкадова начнут сбиваться в оптимизированные по транспортным расходам искусственные созвездия, а между ними протянутся стабильные «реки света» местной транспортной сети.
В сравнительно малый участок космического пространства на единичные десятки парсек вполне реально «упаковать» стабильную конфигурацию звёзд вокруг некоего общего центра – и получить заведомый выигрыш по внутренней научной, культурной и транспортной связности.
От логистики Солнечной – к логистике галактики!
Как ни парадоксально, для космической цивилизации II типа по Кардашеву оптимизация галактики становится той же количественной задачей, что и до того – оптимизация Солнечной.
Достаточно сложно представить себе отдалённое геологической эпохой общество будущего, которое всерьёз оптимизирует астрономическую структуру Млечного пути. Но всё это находится целиком в границах физически возможного.
И где-то там, многократно заправленное из других светил, может ещё в этой галактике, а может уже и на пути к другой, продолжит свой звёздный путь наше Солнце в составе полностью самоходного искусственного созвездия, несущего свет цивилизации по тёмным и безлюдным галактическим пустошам.