¿Podríamos algún día capturar la energía del sol en cantidades masivas para alimentar todo en la Tierra? © hadzi3 / iStockphoto La próxima vez que llene el tanque de gasolina de su automóvil, tómese un momento para recordar que los combustibles fósiles son un recurso finito. Finalmente, la humanidad tendrá que saciar su hambre de energía de otras fuentes.
La solución, quizás, está en las estrellas. O más exactamente, nuestro Sol. Imagínese llenar el tanque de su vehículo no con gasolina, pero con puro sol. En un futuro lejano esto podría suceder gracias al concepto de Esfera Dyson .
Piense en una esfera Dyson como una enorme bola captadora de energía construida alrededor de una estrella. Aprovecha la energía solar y la convierte en los tipos de energía que podemos utilizar para impulsar vehículos. ordenadores o cualquier otro avanzado, tecnologías de absorción de energía que logramos desarrollar en los próximos dos millones de años. Es decir, por supuesto, si logramos sobrevivir tanto tiempo sin hacer estallar todo.
Las esferas de Dyson se encuentran todavía en la etapa imaginaria de desarrollo. Pero no es difícil ver por qué algún día necesitaríamos más fuentes de energía más potentes. Estamos quemando combustibles fósiles a un ritmo cada vez mayor para operar todo tipo de aparatos y bienes. Fuentes de energía sostenibles, como la energía solar y eólica, son buenos para complementar el carbón y el petróleo, pero en este momento no pueden alimentar todos nuestros automóviles y teléfonos inteligentes.
Las esferas fantásticas de Dyson se han convertido en un elemento básico de los libros de ciencia ficción, los programas de televisión y los foros de Internet. Los adictos a "Star Trek" debaten las posibilidades relativas (o lo ridículo) de tratar de encapsular una estrella entera con una máquina artificial. Los científicos amantes de los blogs dejan al descubierto ideas para hacer realidad estas esferas gigantes; otros separan sus aspiraciones con comentarios punzantes.
No importa lo que piense de la idea, una cosa es segura:cuando los grifos finalmente se sequen con aceite, y eventualmente lo harán, La humanidad tendrá que reducir su uso de energía o encontrar nuevas fuentes de energía. Quizás una esfera Dyson sea el camino.
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Freeman Dyson hablando durante la conferencia Digital Life Design en Munich, Alemania en 2012. © Nadine Rupp / Getty Images No todas las civilizaciones son iguales al menos según algunas teorías. A principios de la década de 1960, un astrofísico llamado Nikolai Kardashev propuso la idea de que puede haber tres clasificaciones de civilización en el universo.
Tipo i Las civilizaciones han aprendido a aprovechar todas las fuentes de energía de su planeta de origen. Ése seríamos nosotros. O al menos, algún día podríamos ser nosotros. Según el físico teórico Michio Kaku, podríamos llegar a ese nivel en el próximo siglo o dos.
A Tipo II la civilización sabe cómo aprovechar toda la energía de la estrella en su sistema solar. Y Tipo III civilizaciones, un estado que podemos alcanzar en varios millones de años, saber capturar y enfocar la energía de galaxias enteras.
Los humanos claramente no somos material de Tipo III por el momento. Primero, debemos comenzar con pequeños pasos, terminando el saqueo de nuestro planeta para aprovechar sus recursos restantes. Y luego, Intentaremos abrirnos paso a empujones en el vecindario Tipo II más exclusivo capturando y canalizando la inmensa energía de nuestro sol. Esto podría ser factible en los próximos miles de años, si nos mantenemos vivos tanto tiempo.
En su libro de 1937, "Star Makers, El autor Olaf Stapledon fue quizás la primera persona en concebir la llamada "trampa de luz" utilizada para extraer la energía del Sol. Escribió sobre sistemas de captura de energía tan enormes que en realidad atenuaban la luz de las galaxias.
Esta historia es lo que despertó la mente de Freeman Dyson, matemático y físico teórico. Comenzó a reflexionar sobre lo posible o imposible que sería capturar toda la energía de una estrella para uso humano.
El sol produce una cantidad de energía inimaginable. Para decirlo de una manera genera alrededor de 5 x 1023 caballos de fuerza. Según la NASA, eso es energía suficiente para derretir un puente de hielo (dos millas de ancho y una milla de espesor) que se extiende desde la Tierra hasta el sol ... en un solo segundo [fuente:NASA]. Eso es el equivalente aproximado de un billón de bombas de 1 megatón que estallan cada segundo. Para decirlo de una manera menos aterradora, un solo segundo de acción del sol es suficiente para alimentar nuestro mundo durante medio millón de años [fuente:Boston.com].
Esa es una gran cantidad de poder. Cada segundo, la Tierra recibe alrededor de 400 billones de billones (no, eso no es un error tipográfico) vatios equivalentes al poder del sol. Sin embargo, debido a su distancia y dirección, la mayor parte no llega a nuestro planeta. Rodeando el sol con una captura de energía megaestructura como una esfera sería una forma mucho más eficiente de atrapar el jugo loco del sol.
Podrías construir una esfera sólida alrededor del sol para atrapar hasta el último rayo. Al hacerlo, tendrías 550 millones de veces más superficie que todo nuestro planeta, todos atrapando rayos para enviarlos de regreso a la Madre Tierra en forma de energía bruta.
Por supuesto, además de hundir a millones de personas en la Tierra en un trastorno afectivo estacional permanente, estarías enfrentando desafíos gravitacionales muy reales. En breve, sería realmente difícil mantener el sol centrado dentro de la esfera, lo que significa que podría chocar con el borde de una esfera, causando una catástrofe tan sorprendente que probablemente obtendría la mayor cantidad de vistas de YouTube ... si alguien sobreviviera para subirlo.
También existe la extrema dificultad de encontrar suficientes materias primas para construir un caparazón sólido. Tal hazaña probablemente requeriría más material del que podríamos encontrar en todo nuestro sistema solar.
Incluso si pudiéramos encontrar suficiente material sólido para construir una esfera sólida para envolver todo el sol, la fuerza de esta gigantesca bola solar tendría que ser hercúlea. De lo contrario, la esfera simplemente se rompería en una cantidad incalculable de pedazos. En otras palabras, sería otro fracaso espectacular.
Entonces, saltemos la esfera sólida inviable por completo. En la página siguiente, leerá sobre ideas que podrían estar más dentro del ámbito de la realidad.
Las velas solares similares a la de este arte conceptual podrían ser la clave para aprovechar el poder del sol. © Victor Habbick Visions / Science Photo Library / Corbis Nos sería imposible construir una esfera sólida alrededor de una estrella. Freeman Dyson lo admitió. En cambio, propuso un concepto en el que lanzamos muchas máquinas independientes para rodear el sol, recolectando energía y enviándola a la Tierra.
Los satélites pueden estar dispuestos en pulcros anillos. O pueden acercarse a diferentes órbitas como un enjambre de abejas recolectando el polen del poder. Algunos pueden ser habitables o pueden usarse únicamente para la recolección de energía.
En lugar de una esfera sólida o un anillo de satélites, hay una tercera configuración que podría formar una esfera Dyson. En este caso, un numero de velas solares orbitaría el sol. Estas velas crearían una burbuja suelta alrededor del sol, se mantiene en su lugar gracias al equilibrio de la gravedad y la presión de radiación de la estrella en su interior.
Estos satélites en realidad se llamarían estatitas (derivado de las palabras satélite y estático) porque flotarían en un lugar en lugar de moverse en órbita. Al igual que con el concepto de anillo o enjambre, las estatuas absorberían la energía solar saliente y luego la redirigirían a la Tierra para nuestro uso.
Independientemente del plano final, un anillo Dyson, esfera, burbuja o enjambre va a requerir recursos materiales y energía a una escala sin precedentes. No encontraremos suficientes materias primas para este proyecto en la Tierra. Entonces, algunos tipos especulativos han propuesto una alternativa:recolectar los materiales de otros planetas, como Mercurio.
Como un humedal inconveniente que empantana una extensión de tierra dividida en zonas para uso comercial, simplemente podríamos desmontar Mercurio y poner su superficie chamuscada por el sol hacia un mejor propósito. Esa es una idea propuesta por el físico Stuart Armstrong de la Universidad de Oxford.
El mercurio está cargado de materiales útiles (como el hierro) y es el planeta más cercano al sol. por lo que tiene sentido empezar por ahí. Una vez que se desmantele Mercury y se instalen los primeros anillos Dyson, el proyecto cobraría impulso y velocidad, recolectando más y más energía, alimentando la producción de colectores solares mejores y más grandes. Y por supuesto, toda esa energía se utilizaría para otros fines, como la supercomputación (en una escala nunca antes vista), tecnologías de viajes espaciales más rápidas e innumerables otras ideas que ni siquiera hemos concebido.
No necesitaríamos hacer todo esto con un trabajo minucioso. Los robots realizarían el trabajo de minar y ensamblar nuevos paneles solares. Y la cantidad de robots aumentaría continuamente (gracias a las capacidades de autorreplicación) a medida que creciera la escala del proyecto, hasta que se convirtieron en un ejército de autómatas aplastando planetas y asteroides para fabricar cada vez más colectores de energía.
El universo es un frio lugar sin corazón. Una vez que hayamos consumido todos nuestros recursos energéticos terrestres, necesitaremos urgentemente una forma de alimentar nuestros hornos y refrigeradores. Nuestro sol es como una enorme planta de energía, cálido y vivificante. Es nuestra mejor oportunidad para perpetuar nuestra especie y evolucionar hacia criaturas más capaces.
En el presente, aunque, una esfera Dyson de cualquier tipo está simplemente más allá de nuestros medios. Si elegimos extraer Mercurio, por ejemplo, necesitaríamos tecnología robótica que simplemente no existe en la actualidad. Esos robots tendrían que funcionar sin problemas lejos de sus comandantes humanos, trabajando durante décadas para convertir materias primas en tecnología de colectores de energía. Eso significa extraer los metales valiosos de la roca y luego de alguna manera construir componentes electrónicos sofisticados, todo sin ayuda humana en el lugar.
También existe el desafío de devolver la energía recolectada a la Tierra para que pueda alimentar su televisor. Un cable de extensión realmente largo probablemente no lo cortará. En cambio, la gente ha sugerido usar rayos láser o microondas para este propósito. Pero los láseres pierden su eficacia después de viajar menos de una milla. Las microondas funcionan a distancias mucho más largas (casi 100 millas, o 161 kilómetros), pero ni mucho menos lo suficientemente lejos para los propósitos de una esfera Dyson.
Aunque alimentar nuestro planeta de esta manera no es una posibilidad en la actualidad, el concepto de esferas de Dyson puede ayudarnos a encontrar extraterrestres que hayan pasado de la etapa de Tipo I. En 1960, Dyson pensó que si una civilización lograba canalizar la energía electromagnética de una estrella, habría mucho calor sobrante empujado hacia afuera como subproducto.
Detectar esa radiación infrarroja saliente puede ser la clave para detectar otras formas de vida inteligente en el otro lado del universo, que los investigadores están investigando actualmente. Ya han encontrado zonas con mucho calor de estrella pero sin luz, lo que lleva a algunos a pensar que los extraterrestres pueden estar atrapando gran parte de la energía.
Lo que todo esto significa es que, por el momento, simplemente estamos atrapados en la categoría de civilización Tipo I. A medida que pasan los siglos aunque, nuestras tecnologías pueden avanzar exponencialmente. Y si lo hacen podemos encontrar que podemos convertir nuestro sol en una fuente de energía que puede transformar toda nuestra raza, haciéndonos más competentes tecnológicamente y más aptos para el espacio de lo que jamás podríamos haber soñado.
Es imposible saber lo que está reservado para el futuro de la humanidad. Ya en nuestra historia, grandes civilizaciones se han levantado y colapsado. ¿Encontrará nuestra encarnación actual su camino hacia adelante sin autodestruirse? ¿Volveremos a bombardearnos a nosotros mismos en la Edad Media? ¿O un cambio en el clima o un virus indomable acabará con la vida tal como la conocemos? Si por alguna casualidad emergimos de nuestra forma actual a un estado superior de ser, seguramente necesitaremos más energía. Y sin algún avance físico imprevisto, el sol es la única forma en que lograremos impulsar nuestro desarrollo durante miles o millones de años.
