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Una esfera de Dyson sería una estructura construida alrededor de una estrella para capturar gran parte de la energía de la estrella y usarla para sus propios fines, como un panel solar gigante alrededor de la estrella. Tal estructura no solo podría resolver las demandas de energía de la humanidad en el futuro previsible, sino que también nos permitiría explorar mucho más del sistema solar de lo que imaginamos. El único problema es que no tenemos idea de cómo construir tal cosa.

Una esfera de Dyson recolectando energía alrededor de una estrella. Créditos de la imagen: Kevin Gill.

Haga lo que haga una civilización, necesita energía. Cuanto más avanzadas las cosas, más energía necesita. Al principio, los humanos se las arreglaron con la energía de sus propios cuerpos. Luego, comenzaron a usar la energía de los animales para arar los campos y el transporte. Con el paso del tiempo, los humanos aprendieron a cosechar otras fuentes de energía, con cosas como molinos de viento y molinos de agua, y este fue el estado de las cosas hasta hace poco tiempo en nuestra historia.

Cuando comenzó la Revolución Industrial, nuestra civilización también se dio cuenta de cómo usar combustibles fósiles como el carbón o el petróleo. Luego, hace menos de un siglo, entraron en escena las fuentes de energía nuclear y renovable.

Pero, ¿qué sucede si quieres hacer cosas aún más grandiosas y necesitas aún más energía? ¿Qué sucede si desea hacer cosas como explorar (o incluso colonizar) otros planetas o extraer todo el sistema solar? Realmente no podrías hacer eso usando petróleo o carbón. Los investigadores teorizan que una civilización que quiera hacer esto podría extraer energía de algo como una esfera de Dyson.

No es una idea tan loca

Usar la energía del Sol está lejos de ser una idea nueva. Prácticamente toda la vida en nuestro planeta utiliza la energía del sol de una forma u otra. Pero los humanos lo han llevado al siguiente nivel en los últimos años, al usar paneles solares para calentar agua o producir energía.

El problema es que los paneles solares solo absorben una pequeña porción de la energía solar. La mayor parte de esta energía se pierde y disipa en la atmósfera, y la superficie que podemos cubrir con paneles solares en nuestro planeta es relativamente pequeña. Presumiblemente, a medida que nuestra civilización continúa evolucionando (suponiendo que no nos autodestruyamos ni destruyamos el medio ambiente del planeta), usaríamos cada vez más energía renovable y solar en particular.

Entonces, construir una esfera Dyson sería solo el siguiente paso en esta escalera de energía; una forma de llevar las cosas al siguiente nivel y obtener nuestra energía solar directamente de la fuente.

Nuestra producción (y gasto) de energía ha aumentado drásticamente en las últimas décadas y, presumiblemente, seguirá haciéndolo .

Si necesita más energía de la que su planeta puede producir (y aún no está ni cerca de esa etapa), parece algo lógico intentar construir una estructura como esta. El desarrollo de una esfera de Dyson permitiría a una civilización recolectar cantidades masivas de energía y potenciar inmensos algoritmos de computación o llevar a cabo cualquier otra actividad que desee.

Al igual que el carbón en la Revolución Industrial, una esfera de Dyson esencialmente permitiría a una civilización alcanzar un nivel diferente de evolución y potenciar un conjunto completamente nuevo de actividades. Pero también como el carbón (o más recientemente, los paneles solares), también requiere un cierto nivel de tecnología.

De la ciencia ficción a la ciencia

Por supuesto, nunca hemos visto una esfera Dyson. En realidad, la inspiración provino de la ciencia ficción.

La primera vez que se propuso una estructura de este tipo fue en 1937, cuando el filósofo y escritor de ciencia ficción británico Olaf Stapledon la describe en su novela Star Maker, que lleva al lector a través de una breve historia del universo. Stapledon describió trampas de luz que civilizaciones mucho más antiguas que la nuestra usarían para capturar energía.

Cada sistema solar está rodeado por una malla de trampas de luz, que enfocan la energía solar que escapa para un uso inteligente, escribió.

El trabajo de Stapledon se considera una de las biblias de la escritura de ciencia ficción, pero aquí podría haber algo más que buen arte. En 1960, el físico y matemático Freeman Dyson publicó un artículo de dos páginas en la revista Science . El artículo, lejos de ser el trabajo científico más valioso de Dyson, se convertiría en uno de sus artículos más populares.

Dyson quería demostrar que la idea no es absurda y que podría realizarse en unos 3000 años. Si bien sus estimaciones son muy aproximadas y ofrecen una idea aproximada más que cualquier otra cosa, ofreció apoyo a la idea. Dyson estimó que una vez que los crecientes requisitos de energía alcancen un cierto umbral, las megaestructuras como esta podrían ser útiles. Además, Dyson también especuló que la existencia de tales estructuras podría ayudarnos a descubrir especies inteligentes y avanzadas en la galaxia.

Tomando nuestro propio sistema solar como modelo, alcanzaremos al menos una imagen posible de lo que se puede esperar que suceda en otros lugares. No argumento que esto es lo que sucederá en nuestro sistema; Solo digo que esto es lo que puede haber ocurrido en otros sistemas.

¿Es factible?

Probablemente sí, no parece haber ninguna razón fundamental por la que no se haya podido construir. Se podría argumentar que una vez que una civilización alcanza el nivel tecnológico necesario para construir uno, es posible que no lo necesite , pero esa es una discusión diferente.

Pero depende del tipo de esfera que elijas.

Hay varios tipos de esferas Dyson. Una capa a gran escala que cubra completamente el Sol probablemente sería el tipo de diseño más complejo y poco práctico. Tendrías toda la estructura atraída gravitacionalmente por el Sol, y cualquier falla podría convertirse en una cascada en una miríada de problemas; sería una pesadilla de ingeniería.

De hecho, el propio Dyson nunca imaginó una esfera a gran escala.

Una capa sólida o un anillo que rodea a una estrella es mecánicamente imposible. La forma de biosfera que imaginé consiste en una colección suelta o enjambre de objetos que viajan en órbitas independientes alrededor de la estrella, explicó Dyson, en reacción a los comentarios sobre su artículo.

Ese enjambre de objetos orbitaría la estrella, sin cubrirla por completo. Esta visión de Dysons también es compartida por la mayoría de los futuristas.

Un enjambre de Dyson, por ejemplo, consistiría en estructuras independientes que orbitan alrededor de la estrella. Estos podrían implicar la generación de energía, así como los espacios habitables, y ofrecerían varias ventajas. Con todo, un enjambre de Dyson parece mucho más prometedor que un caparazón a gran escala.

Un complejo enjambre de Dyson.

Para empezar, puede construirlo de forma incremental (no necesita tenerlo todo de una vez), y las primeras estructuras que construya también podrían servir como base para las siguientes. Transferir energía de una estructura a otra también sería más fácil que transmitirla de regreso a la Tierra.

Esta estructura también ofrece la ventaja de no obstruir completamente la estrella; de hecho, la obstrucción podría ser insignificante para alguien en la Tierra.

El problema es que, dado que las estructuras estarían orbitando alrededor de la estrella, periódicamente se eclipsarían entre sí cuando sus caminos se superpusieran. Aún más problemático es el riesgo de colisión entre las estructuras, algo que debería ser monitoreado periódicamente. La configuración original debería calcularse con mucho cuidado para garantizar que no haya interrupciones y, a medida que se agreguen más y más elementos, podrían surgir interrupciones.

La versión más simple de esto sería un anillo Dyson (imagen a continuación).

Anillo Dyson.

Un anillo de Dyson solo recolectaría parte de la energía del Sol, pero sería mucho más simple que cubrir toda la superficie 3D.

Algunos de los problemas asociados con un enjambre Dyson podrían superarse si, en lugar de un enjambre, se desplegara una estructura diferente llamada burbuja Dyson. En lugar de usar estructuras que orbitarían alrededor de la estrella, una burbuja de Dyson usaría statites, un tipo hipotético de satélite que usa velas ligeras (un tipo de propulsión que usa la presión de radiación ejercida por la luz solar en grandes espejos) para contrarrestar la atracción gravitatoria ejercida por la estrella. .

burbuja Dyson.

Sin embargo, no tenemos idea de qué tipo de material podría usarse para construir este tipo de material, o cómo lo implementaría. Si este enfoque es realmente factible (algo que ni siquiera está claro en este momento), requeriría una tecnología más avanzada que la que tenemos ahora.

También se han propuesto otros tipos de enfoques. Entre ellos, una red Dyson usaría cables tendidos alrededor de la estrella para extraer energía, mientras que un motor estelar usaría la energía del Sol para una tarea específica, como viajes espaciales o computación (en algo llamado cerebro Matrioshka).

Otra idea con la que han jugado algunos científicos es recolectar energía de un agujero negro en lugar de una estrella. Esto ofrece algunas ventajas (un agujero negro es más pequeño y se pueden extraer más tipos de energía de él), pero también plantea múltiples desafíos. En primer lugar, tendría que construirlo más lejos de su sistema solar y estar atento a los estallidos inesperados de energía que a veces ocurren alrededor de un agujero negro.

Si todo esto suena un poco a ciencia ficción, lo es, al menos por ahora.

¿Podemos hacerlo ahora?

No. Ni siquiera cerca, no tenemos las herramientas adecuadas o los materiales adecuados para trabajar. Ni siquiera sabemos cómo transmitiríamos la energía de regreso a la Tierra y esta sería la menor de nuestras preocupaciones.

Si alguna vez quisiéramos construir algo como esto, probablemente involucraría más de una colonia extraterrestre primero. Según Stuart Armstrong, investigador del Instituto del Futuro de la Humanidad de la Universidad de Oxford que ha estudiado conceptos de megaestructuras, primero comenzaríamos extrayendo Mercurio por su hierro y oxígeno. Estos elementos serían cruciales para construir espejos para recolectar la energía, y necesitaríamos tanto de ellos que destrozaríamos gran parte de Mercurio; incluso podríamos terminar destrozando todo el planeta. Si tuviéramos la tecnología para ello, Armstrong estima que esta fase de extracción podría realizarse en tan solo 40 años. Pero eso es solo el comienzo.

Probablemente no obtendríamos suficiente de Mercurio, y no queriendo destruir nuestra propia Tierra, probablemente también necesitaríamos minerales de Venus. Armados con lo que obtuvimos de Mercury, podríamos hacer esto en solo uno o dos años.

Con Mercurio prácticamente desaparecido y Venus en ruinas, finalmente podremos construir nuestra esfera Dyson: pequeña al principio, y luego más y más grande. Si hemos llegado tan lejos, también podemos volvernos locos y también construir hábitats vivos en y/o alrededor de la esfera. Podríamos construir diferentes tipos de hábitats o lo que queramos teóricamente.

Busco esferas Dyson

Por supuesto, ni siquiera estaban cerca de poder hacer todo eso. Ni siquiera sabemos si existe una alternativa mejor (la fusión nuclear parece mucho más probable en este momento), por lo que no deberíamos contar con una esfera Dyson para ayudarnos en el futuro, incluso si este llega a ser el caso, probablemente será mucho más adelante. y sería mejor que nos concentráramos en nuestro planeta en lugar de pensar en qué hacer fuera de él.

¿Estaría una especie alienígena potencial, mucho más avanzada que nosotros, construyendo una esfera Dyson? Es posible, pero no es un hecho. Pero podemos buscarlos.

Si existiera una esfera de Dyson alrededor de alguna estrella que podamos observar, produciría un oscurecimiento observable en la luz de las estrellas (independientemente de si es un enjambre o una burbuja). La absorción y transmisión de energía también produciría radiación que podríamos observar. Entonces, si una civilización similar a la humana construyó una esfera de Dyson alrededor de una estrella similar al Sol, existe la posibilidad de que podamos captar esto.

SETI está incorporando esto en su búsqueda de vida extraterrestre y no son los únicos que están prestando atención. El Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi de EE. UU. (Fermilab) ha descubierto más de una docena de señales potenciales, pero esto sigue siendo muy especulativo. En 2015, una señal anómala generó dudas sobre una posible esfera de Dyson, aunque datos posteriores mostraron que una megaestructura alienígena es muy poco probable.

No sabemos si los humanos (o cualquier otra civilización) alguna vez podrán construir una esfera Dyson. Ni siquiera sabemos si tal cosa es deseable. Pero es una de esas cosas que parecen lo suficientemente plausibles como para captar nuestra imaginación y hacernos pensar en lo que será posible en el futuro y, de vez en cuando, surge un nuevo estudio que alimenta nuestra imaginación.

Deberíamos priorizar la energía que podemos recolectar limpiamente aquí en la Tierra, pero mientras tanto, no está de más estar atento y ver si detectamos algo como una esfera Dyson.

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