Некоторые фотографии миссии миссии Artemis II, сделанные во время вчерашнего облёта нашего спутника

Ещё пара эффектный кадров облёта Луны. Интересно, что на втором кадре мы видим, фактически солнечное затмение. Но левая половинка Луны довольно светлая. А это свет Солнца, отражённый нашей Землей. В небе Луны, она довольно яркая.

Энтузиасты поиска внеземного разума давно обсуждают возможность существования гигантских искусственных конструкций, которые могли бы строить сверхразвитые цивилизации. Речь идёт о сооружениях астрономических масштабов - например, структурах для сбора энергии звезды или даже для перемещения целых звёздных систем. Новое исследование показывает, что такие мегаструктуры могут быть стабильными на протяжении очень длительного времени и не требуют затрат энергии на поддержание устойчивости.

Любая цивилизация, которая проживёт достаточно долго, рано или поздно столкнётся с нехваткой ресурсов. Или же условия на её родной планете могут стать непригодными для жизни. А межзвёздные путешествия требуют колоссальных энергетических ресурсов. Например, наше Солнце будет постепенно становиться ярче и через плюс-минус миллиард лет сделает Землю непригодной для жизни. Поэтому развитым цивилизациям рано или поздно может потребоваться огромное количество энергии для терраформирования других планет, изменения орбит небесных тел или межзвёздных путешествий. Возможно, её можно добыть с помощью космических мегаструктур.

Например, построить сферу Дайсона. Конечно, твёрдая сфера невозможна с инженерной точки зрения. Но если она будет представлять собой облако отражающих или поглощающих элементов вокруг звезды, её техническое воплощение уже не кажется столь фантастическим. Эти элементы роя могут собирать излучение звезды и передавать энергию цивилизации-строителю. Ресурсы звезды на много порядков превосходят всё то, что может предоставить родная планета.

Но здесь возникает проблема устойчивости. Статическая оболочка вокруг звезды была бы гравитационно неустойчивой и со временем разрушилась. Ранние расчёты также показывали, что ограничено и время жизни плотного облака из лёгких отражателей: система могла бы прийти в негодность из-за столкновений элементов, вызванных их взаимным гравитационным влиянием.

Другая известная мегаструктура - так называемый звёздный двигатель. Он представляет собой огромную отражающую конструкцию, гравитационно связанную со звездой. Такой двигатель использует давление излучения, чтобы постепенно менять её скорость и направление движения. В простейшей версии систему можно представить как гигантский отражающий диск. Поток фотонов создаёт давление на отражатель, и если конструкция асимметрична, оно может действовать как реактивная тяга, постепенно перемещая звезду вместе с её планетной системой. Однако ранние расчёты показывали, что плоский отражающий диск вблизи звезды будет динамически неустойчивым.

В новом исследовании инженер из Университета Глазго Колин МакИннес рассмотрел динамику таких сооружений и условия их устойчивости. Оказалось, что рой Дайсона может существовать очень долго, если огромное число лёгких отражателей образует достаточно плотное облако, где балансируются гравитация, давление излучения звезды и орбитальная динамика элементов.

Работа также даёт надежду и звёздному двигателю. Его устойчивость можно повысить, если основную массу конструкции разместить в кольце, поддерживающем отражатель. В этом случае структура напоминает бубен: лёгкая отражающая поверхность в центре и массивное кольцо по краю. Такая конфигурация может быть пассивно стабильной и не требовать постоянной коррекции положения.

Интересно, что подобные конструкции могли бы пережить своих создателей. Если мегаструктура обладает пассивной устойчивостью, она способна существовать миллионы или даже миллиарды лет без обслуживания. В таком случае астрономы могли бы однажды обнаружить гигантские сооружения, оставшиеся от давно исчезнувших цивилизаций. Например, конструкции, собирающие излучение звезды, могли бы создавать избыточное инфракрасное излучение или вызывать необычные колебания её яркости. Именно поэтому поиски подобных признаков рассматриваются в рамках программ SETI.