«Луч Никола-Дайсона»: самая большая пушка во Вселенной

fonzeppelin — 12.08.2019 И еще одна моя статья для Warhead.

«Звезда смерти» нервно курит в сторонке. Луч Никола-Дайсона — самое мощное оружие, способное разрушать планеты и разгонять космические корабли. Это самая огромная пушка во Вселенной! Есть одно но: пока она существует только в голове у фантастов.




Рой и пузырь

Любители научной фантастики, полагаю, знакомы с идеей сферы Дайсона — астрономических масштабов мегаструктуры, окружающей целую звезду. Её придумал в рамках мысленного эксперимента британский математик Фриман Дайсон. Он предположил, что земная цивилизация, развиваясь, увеличивает экспоненциально своё энергопотребление. А поскольку наиболее мощным из доступных цивилизации источников энергии является Солнце, то рано или поздно цивилизация захочет собирать и использовать всю энергию звезды, окружив её сплошным слоем энергособирающих станций.



Вопреки популярному (неправильному) представлению, Дайсон вовсе не предлагал окружить звезду сплошной жёсткой оболочкой. Такая конструкция была бы очень нестабильна. Вместо этого Дайсон предлагал огромный рой из множества отдельных аппаратов, полностью окружающих звезду. Перекрывающиеся солнечные батареи аппаратов играли ту же роль, что и сплошная оболочка — но без необходимости ломать голову над динамическими нагрузками дрейфом структуры относительно звезды.

Дайсон предложил два вида конструкции своей сферы, в зависимости от используемых в ней аппаратов. Если в качестве сборщиков энергии используются сателлиты (аппараты, движущиеся по орбитам вокруг звезды), то это рой Дайсона. Если же в качестве сборщиков используются статиты (аппараты, использующие давление света на солнечные паруса, чтобы компенсировать гравитационное притяжение звезды и неподвижно висеть над её поверхностью), то это пузырь Дайсона.



Окружающие звезду аппараты собирают своими солнечными батареями всё её излучение, выпуская наружу только инфракрасное. Звезда, окружённая сферой Дайсона, тускнеет для внешнего наблюдателя в видимом спектре, становясь ярче в инфракрасном.


Круче «Звезды Смерти»

Что произойдёт, если мы ориентируем все передающие энергию лазеры сателлитов сферы в одном направлении и используем некий механизм — например, гигантскую линзу Френеля, — чтобы сфокусировать луч? Тогда наша сфера превратится в один громадный лазерный массив, фазированный лазерный излучатель диаметром в 1 а. е. Излучатель, использующий энергию всей звезды.

Идею такой системы предложил канадский фантаст Джеймс Никол. Свою концепцию он назвал «луч Никола-Дайсона». Такую систему, по его мнению, можно использовать для подачи сигналов на межгалактических дистанциях. Или — как средство быстрого и эффективного разгона космических кораблей с лазерным парусом. Или — как оружие фантастической мощности и невообразимого радиуса действия.

Это вам не какая-то там жалкая «Звезда Смерти»! Это даже не надоедливая космическая стрекоза — «Лекс». Это — лазер, питаемый всей энергией целой звезды. Самая большая пушка во Вселенной.



Насколько мощным (вернее, насколько сверхмощным) оружием будет лазер Никола-Дайсона? Это, как ни странно, прикинуть несложно. Полный выход энергии Солнца в секунду составляет всего-навсего 380 триллионов триллионов джоулей. Если нужно цифрами, то это 380.000.000.000.000.000.000.000.000 джоулей. Впечатляет?

Допустим, что наш лазер Никола-Дайсона преобразует эту энергию в лазерное излучение с КПД 50 процентов и собирает в луч диаметром с Землю — 12742 километров. Площадь «зайчика» нашего лазера, приходящегося на цель (особенно надоевшую нам планету в другой звёздной системе), будет равна 127.516.117.000.000 квадратным метрам.

Выполнив несложный арифметический подсчёт, понимаем, что интенсивность луча нашего лазера будет составлять полтора миллиона мегаджоулей на метр квадратный.В триста шестьдесят раз больше, чем нужно, чтобы мгновенно расплавить кубометр титана (4,5 тонны). Под ударом луча атмосфера планеты мгновенно обратится в облако раскалённой плазмы, моря взорвутся, а континенты вскипят.

Оказавшееся под лучом полушарие планеты превратится в сплошной хаос сплавленной в стекло породы и кипящей лавы.

И это — результат лишь секундного выстрела нашего лазера Никола-Дайсона. Поскольку энергия от звезды поступает к нему непрерывно, ничто не мешает нам обстреливать планету-цель минутами или часами. Правда, облако плазмы, в которую превратятся атмосфера, гидросфера, а затем и кора цели, будет временами блокировать прохождение луча, но мы сможем легко обойти проблему, просто посылая луч короткими импульсами с миллисекундными паузами между ними.



«Фарш невозможно провернуть назад…»

Каков радиус действия луча Никола-Дайсона? Вкратце можно сказать, что он неограничен.

Поскольку расфокусировка луча при прохождении межзвёздной среды пренебрежимо мала, можно считать, что лазер Никола-Дайсона способен поразить любой объект в видимой Вселенной. Впрочем, практические соображения прицеливания по объектам столь малым, как планеты, через многие световые года, вероятно, ограничат эффективную дальность лазера пределами Галактики.

Что, в общем-то, тоже неплохо.

Однако надо учитывать: луч Никола-Дайсона — это оружие, действующее со скоростью света. На преодоление светового года у него уйдёт… правильно, ровно год. Чтобы добраться от Солнца до Альдебарана, лучу потребуется порядка 65 лет. До цели в центре Млечного Пути — около 14 тысяч лет. Так что если вы собрались стрелять на большие расстояния, то лучше запаситесь терпением (и запчастями для вашего постчеловеческого тела).

Из этого, однако, проистекает другая проблема. Единожды выпущенный луч нельзя остановить. Если за время полёта луча политическая обстановка в Галактике изменится, и прежний враг станет новым другом — вы уже не сможете отменить атаку.

Представим, что Демократическая Империя Монго воюет с Тиранией Великого Кольца. Император Монго Минг Благонравный отправляет с фронта приказ своему лазеру Никола-Дайсона нанести удар по ключевым мирам Великого Кольца. Однако, когда лазерные лучи уже ползут к целям, из столицы Кольца внезапно приходит сообщение, что кровожадный тиран Дар Ветер свергнут, и Кольцо хочет заключить мир, и более того — союз против общего врага. Что остаётся сказать Мингу? «Упс».



Вершина гонки вооружений

Можно ли остановить луч Никола-Дайсона? Вкратце — нет. Поскольку луч движется со скоростью света, противник заметит его приближение только в момент, собственно, попадания. Впрочем, если противнику известно положение вашей установки Никола-Дайсона (и если противник является сопоставимой цивилизацией), то он, вероятно, может попробовать удерживать что-то массивное — вроде миниатюрной чёрной дыры в несколько планетарных масс — на предполагаемой линии огня.

Прохождение через гравитационный колодец такой массы расфокусирует и отклонит луч лазера. Однако это потребует технологий, существенно выходящих за рамки представимых…

Луч Никола-Дайсона можно считать абсолютной вершиной гонки вооружений, просматривающейся в рамках известных нам сейчас законов физики. С учётом того, что потенциальные «сферы Дайсона» (т. е. необъяснимые изменения светимости) были обнаружены уже у нескольких звёзд — кто знает, не объясняется ли парадокс Ферми чрезвычайно комплексной доктриной гарантированного взаимного уничтожения галактического масштаба цивилизаций?..

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив