Como construir uma esfera de Dyson – A Megaestrutura Suprema

A história humana é contada pela energia que usamos.

No começo, tivemos que usar nossos músculos, depois, aprendemos a controlar o fogo.

Industrializamos o mundo usando carvão e petróleo e chegamos à Era Atômica, quando

aprendemos a dividir um núcleo.

A cada passo aumentamos nossa captação de energia para uma escala nunca antes vista

e avançamos como espécie.

Atualmente, estamos lentamente em transição para energias renováveis e, com sorte, a

energia de fusão se tornará viável no futuro.

À medida que a humanidade avança, se não destruirmos a nós mesmos ou ao nosso habitat,

provavelmente obteremos o controle total dos recursos do nosso planeta.

Nesse estágio, provavelmente começaremos a procurar novos lugares para expandir.

Mas o espaço é difícil, e estabelecer uma forte presença humana no sistema solar exigirá

quantidades inacreditáveis de energia.

Felizmente, sabemos onde encontrá-la:no Sol, a fonte de energia suprema.

Um forno cem quintilhões de vezes mais potente do que o nosso reator nuclear mais eficiente.

Ele brilha com a energia de um trilhão de bombas nucleares por segundo.

Então, como podemos obter essa energia?

Não apenas parte dela, mas toda ela?

Para coletar o máximo de energia fisicamente possível, precisamos construir a maior e

mais ambiciosa estrutura do universo.

A esfera de Dyson.

Uma megaestrutura que engloba uma estrela inteira para capturar sua potência.

Para espécies inteligentes, construir uma esfera de Dyson é um salto tecnológico similar

à descoberta do fogo dos nossos ancestrais -

a transição de uma espécie planetária para uma espécie interestelar.

Isso levaria a uma era de exploração e expansão numa escala que mal podemos imaginar.

E, como isso seria?

Uma concha sólida envolvendo o Sol provavelmente não funcionaria.

Um grande estrutura rígida seria vulnerável a impactos e possivelmente iria quebrar.

Poderia ficar à deriva e colidir diretamente com o Sol.

Um projeto mais viável para a esfera de Dyson seria o enxame de Dyson, um enorme grupo de

painéis orbitais que coleta a energia solar e a irradia em outro lugar.

Tal enxame daria à humanidade basicamente energia ilimitada.

Mas construí-lo não vai ser fácil.

O Sol é enorme, então precisamos de muitos satélites.

Se cada satélite tiver um quilômetro quadrado, precisaríamos de trinta quatrilhões deles

para cercar o Sol.

Mesmo com uma construção o mais leve possível, precisaríamos de cem quintilhões de toneladas

de material.

E aí, precisaríamos também de energia para juntar as partes e montá-las na posição

correta ao redor do Sol.

Além de tudo isso, é preciso ter uma infraestrutura permanente instalada no espaço para começar

a construir.

Vamos supor, aqui neste vídeo, que nossos descendentes vão querer criar a megaestrutura

e cuidarão disso.

Podemos classificar os desafios em três categorias principais: Materiais, Design e Energia.

Para obter as vastas quantidades de matéria-prima necessárias para o enxame de Dyson, teremos

que basicamente desmontar um planeta inteiro.

Dos planetas disponíveis, Mercúrio é o melhor candidato, pois é o mais próximo

do Sol e muito rico em metal.

Perto do Sol também significa menos deslocações de coisas.

E Mercúrio não tem atmosfera e tem apenas cerca de um terço da gravidade superficial

da Terra, o que tornaria mais fácil lançar o material no espaço.

Em seguida, devemos considerar o design do nosso enxame.

O mais simples é melhor.

Os painéis solares convencionais são muito intrincados e pouco duráveis.

Nossos satélites precisam operar sem reparos ou intervenção por tempos astronomicamente

longos, e sua produção precisa ser barata.

Eles provavelmente serão espelhos enormes, que reorientam a luz solar para estações

centrais de coleta, como em energia solar concentrada na Terra.

Para construí-los e lançá-los de forma eficiente, eles devem ser incrivelmente leves,

feitos de folha de metal polida ligada a alguns suportes.

E por último, precisamos da energia para construir e lançar o enxame.

Desmantelar um planeta e lançar coisas no espaço requer uma enorme quantidade de energia.

Por exemplo, se usássemos todos os combustíveis fósseis e urânio da Terra de forma perfeitamente

eficiente, só poderíamos lançar no espaço o equivalente à massa do Monte Everest.

Uma conquista muito pequena se comparada à desmontagem planetária.

Para obter a energia necessária para construir uma esfera de Dyson é como se já fosse preciso

a potência de uma esfera de Dyson.

Mas tudo bem.

Há muita luz solar em Mercúrio.

Então, mãos à obra.

Seres humanos são muito sensíveis ao meio ambiente e custa caro mantê-los vivos.

Assim, precisamos automatizar o máximo possível.

O ideal seria ter uma pequena tripulação humana supervisionando um exército de máquinas

autônomas, que faria o trabalho real.

Os quatro principais elementos tecnológicos necessários são: coletores solares, mineradores,

refinadores e equipamento de lançamento.

Os coletores solares vão fornecer a energia necessária para desmontar o planeta.

Para começar, temos que implantar cerca de um quilômetro quadrado deles, como espelhos

ou painéis solares tradicionais.

Eles fornecerão a energia para que os mineradores possam minar a superfície do planeta e os

refinadores possam extrair elementos valiosos e transformá-los em nossos satélites de

enxame.

Para colocá-los no espaço, precisamos de uma solução criativa e eficiente.

Foguetes são muito caros, difíceis de desorbitar e reutilizar.

Por isso, vamos optar por uma espécie de canhão eletromagnético.

Um longo trilho eletromagnético que lança nossos satélites em altas velocidades.

Nossos satélites de enxame seriam embalados para o lançamento, desenrolando como um enorme

origami quando em órbita.

A partir daí aproveitaremos o crescimento exponencial.

Usaremos a energia já existente do enxame para construir mais infraestrutura em Mercúrio

e lançar novos painéis cada vez mais rápido.

Cada painel fornece energia para construir outro.

Dois painéis juntos constroem os próximos dois.

Quatro tornam-se oito.

Oito tornam-se dezesseis.

E assim por diante.

Em cerca de apenas 60 repetições, o Sol seria completamente cercado por painéis solares.

E isso pode ser rápido.

Se um quilômetro quadrado de coletores solares for construído em um mês, concluiremos em

dez anos, mas apenas se a infraestrutura do planeta acompanhar o aumento rápido de energia

exigida.

Coletar um por cento da energia do Sol já seria uma mudança inacreditável no orçamento

energético de nossa espécie.

Poderíamos criar a infraestrutura para transmitir quantidades ilimitadas de energia no sistema

solar para qualquer projeto.

Colônias em outros mundos, terraformar planetas, construir mais megaestruturas, ou até mesmo

viajar para outras estrelas.

Poderia ser o início de uma civilização interestelar.

Com base apenas na física, isso não é apenas possível, mas fácil.

É um processo tão simples e um passo tão importante para a expansão de uma espécie

além de seu planeta natal, que muitos astrônomos acreditam que já existam esferas de Dyson

na Via Láctea.

Ainda não vimos nenhuma, mas elas podem estar lá.

Entretanto, não é certo que a humanidade chegará a este ponto.

Nossa atenção é muitas vezes limitada em ganhos políticos de curto prazo e conflitos

não importantes a longo prazo.

Mas se sobrevivermos aos desafios que propusemos, poderíamos nos tornar a primeira espécie

no universo a criar uma estrutura com o escopo de uma estrela.

Se o fizermos, a única limitação que nos restará será a nossa própria imaginação.

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