Wie kann man die Energie eines Roten Zwergs am besten nutzen und an andere Systeme senden?

Baue eine Matrjoschka-Sphäre

Als Standardaufbau für die Erfassung von Sternenergie gilt derzeit eine Matrjoschka-Sphäre , ein Satz konzentrischer Dyson-Sphären, bei denen jede die Energieabgabe der unmittelbar vorhergehenden Schicht wiederverwertet. Nun wäre das Problem, wenn man mit der Energie woanders etwas Sinnvolles machen möchte.

Nun, mein Vorbehalt ist, dass das Übertragen von Energie oder Masse eine schlechte Nutzung der Reaktionsmasse / -energie ist. Unsere Galaxie hat überall viel Energie und Masse herumliegen, daher ist das Schleppen von Atomen durch interstellare Lücken ein bemerkenswert kostenineffizientes Manöver. Es ist wahrscheinlicher, dass Sie, sobald Sie einen Stern richtig „Matrioshkate“ gemacht haben, einfach dem Computersubstrat, das lokal mit dieser Energie läuft, ein besonders schwieriges Teilproblem schicken, das Sie als Teil Ihres größeren Optimierungsziels lösen müssen, und nur die Lösungssätze und zurückübertragen zusätzliche Probleme.

Nehmen wir trotzdem an, dass Sie aus irgendeinem Grund wirklich, wirklich, wirklich mehr Energie benötigen, als ein einzelner Stern vom Typ M, K oder sogar G liefern kann. Die logische Vorgehensweise wäre, einen größeren Stern einzufangen oder sich selbst ein paar Hawking-Strahlung vernichtende Mikro-Schwarze Löcher zu bauen. Nehmen wir an, das ist aus irgendeinem Grund ausgeschlossen. Was hast du zu tun?

Strahlenergie

Laserlicht kann überraschend große Energiemengen transportieren, neigt jedoch dazu, die Kohärenz zu verlieren und über interstellare Entfernungen zu beugen, sodass Sie riesige Refokussierungsarrays benötigen würden, die auf dem Weg verteilt sind und ihre Positionen irgendwie koordinieren, um eine direkte Verbindung zwischen dem Quellstern und dem Letzten aufrechtzuerhalten Ziel.

wo:

RT = Strahlradius am Ziel (m)
D = Entfernung vom Lasersender zum Ziel (m)
L = Wellenlänge des Laserstrahls (m, siehe Tabelle unten)
RL = Radius der Laserlinse oder des Reflektors (m)

Ein richtig fokussierter Röntgenlaser kann über Entfernungen im Bereich eines Sonnensystems einen anständigen Fokus aufrechterhalten, sodass Sie immer noch viele Refokussierungsstationen benötigen.

Energiespeicher mit hoher Dichte, mit Frachtschiffen, um sie herumzuschleppen

Der Energiespeicher mit der höchsten Dichte in den Werken (abgesehen von Mikro-Schwarzen Löchern, die es sinnlos machen würden, den ganzen Weg zu roten Zwergsternen zu gehen) wird derzeit als Antimaterie angesehen. Natürlich gibt es (derzeit ungelöste) Probleme der effizienten Erzeugung und des Einschlusses, aber eine Zivilisation, die interstellar reisen kann, kann wahrscheinlich ein paar Megatonnen Antimaterie auf einem Frachter einschließen. Wenn Ihre Schiffe richtig gebaut sind (dh ohne menschliche Besatzung), können Sie Beschleunigungen von 1000 g erreichen und Ihr Ziel in kurzer subjektiver Schiffszeit erreichen.

Leider werden Sie wahrscheinlich um Größenordnungen mehr Energie verbrauchen, um Ihre Antimaterieladung von Punkt A nach Punkt B zu befördern, als Sie tatsächlich in Ihrem Frachtraum transportieren, es sei denn, Ihre Antriebsmethoden sind aufgrund unserer derzeitigen Physik völlig unkonventionell.

Wenn Sie jedoch die Waren von einer ausreichend großen Anzahl nahegelegener Sterne per Lkw transportieren, können Sie möglicherweise eine weitere oder zwei Sonnen Energieerträge erzielen ($10^{26}J$jede Sekunde).

Hier ist eine unkonventionelle Idee (die jedoch voraussetzt, dass Sie große Weltraumkonstrukte bauen können): Platzieren Sie einen riesigen Parabolspiegel um Barnards Stern, der die Energie in einem Brennpunkt in der Nähe der Erde (oder wo immer Sie die Energie benötigen) konzentriert, wo Sie a setzen Empfangsstation (was auch einfach ein Objekt sein kann, das als „Nebenstern“ aufgeheizt wird).

Jetzt fragen Sie sich vielleicht, wie halten wir den Parabolspiegel an Ort und Stelle? Dies hat zwei Punkte: Es wird daran gehindert, wegzuschweben oder auf Barnards Stern herunterzufallen, und daran gehindert, seine Richtung zu ändern.

Um den zweiten Punkt anzusprechen, lassen Sie ihn einfach um die Paraboloidachse rotieren; Die Drehimpulserhaltung sorgt dann dafür, dass sich die Richtung des Spiegels nicht ändert.

Nun zum schwierigeren Teil: Den Spiegel an Ort und Stelle halten. Beginnen wir damit, einen massiven Ring um Barnards Stern zu machen, mit der gleichen Achse wie der Parabolspiegel, und daran zu befestigen. Dieser Ring sollte den größten Teil der Masse des Konstrukts enthalten (was bedeutet, den eigentlichen Spiegel so leicht wie möglich zu machen; angesichts seiner Größe würden Sie das sowieso tun wollen, um Kosten/Material zu sparen). Damit ist eine Dimension sicher erledigt (da der Ring vom Stern angezogen wird, wird er immer wieder zurückbewegt, so dass der Stern in der "Ringfläche" liegt).

Ich bin mir nicht sicher, ob die auf diesen Ring wirkende Gravitations- / Zentrifugalkraft auch für die senkrechte Richtung sorgen würde; in der Tat glaube ich nicht. Aber angesichts der Symmetrie gibt es in der perfekten Position keine Kraft senkrecht zur Achse, selbst wenn die Kräfte beim Wegdriften in die falsche Richtung gehen, sollten sie klein sein, also müssen auch die Korrekturkräfte nur klein sein. Vielleicht könnte man den Sternwind dafür nutzen, dass die Parabelachse immer auf den Stern ausgerichtet ist (er hat die richtigen Eigenschaften: er geht nach außen und ist umso stärker, je näher man am Stern ist).