Mange var glade for frigivelsen af Rogue One: Star Wars, der fortalte en kort historie om åbningen af den originale Star Wars. Dette er historien om, hvordan oprørerne stjal planerne for den oprindelige Death Star, en rumstation på størrelse med en lille måne og kraftige nok våben til at ødelægge planeten.
Hvis vi kunne få fat i disse planer, kunne vi så bygge en sådan fæstning? Hvordan kunne Death Star arbejde i lyset af vores teknologi? Som udtænkt af skaberne af "Star Wars", er det en rumstation med en diameter på 120 km, lavet af quadaniumstål (en fiktiv legering), og drives af et kejserligt personale på to millioner mennesker, inklusive officerer, stormtropper og piloter.
Hvordan ville denne station være i den virkelige verden? Lad os ikke bekymre os om den store mængde råvarer, der kræves. For eksempel vil det ved nuværende produktionshastigheder tage 182 gange længere end universet eksisterer at samle nok af det. Af stor bekymring er, hvordan man får en sådan kolossal kampstation til live, og hvordan man genererer tyngdekraft om bord. Det er her, vores traditionelle teknologier muligvis ikke fungerer.
Den internationale rumstation kræver cirka 0,75 watt strøm for hver kubikmeter af rumstationen. Det leveres af otte solpaneler, der er 34 meter lange og 12 meter brede. Selv hvis vi havde 100% effektive solpaneler, der dækkede en meget større Death Star, ville vi stadig få 45 gange mindre strøm pr. Volumen enhed. For ikke at nævne det faktum, at energien vil mangle alvorligt, hvis stationen flyttes længere væk fra solen.
Det ser ud til, at du kan bruge tricket fra "A Space Odyssey of 2001" og dreje Death Star for at skabe kunstig tyngdekraft på grund af centrifugalkraft. For at genskabe jordens tyngdekraft skal stationen rotere hvert 3,5 minut, hvilket lyder ret absurd.
Men Kubrick havde en grund til at lave en ringformet station. Centrifugalkraften er proportional med radien af din cirkulære sti. Når du bevæger dig mod centrum af stationen eller mod polerne, aftager denne radius, og den kunstige tyngdekraft forsvinder. Hvis du virkelig skaber tyngdekraft på denne måde, opstår der spørgsmål om det sfæriske design af Death Star.
Dyson sfære
Salgsfremmende video:
Måske var ledetråden hele tiden i titlen. Hvad hvis der er en falsk stjerne i hjertet af Death Star? Ville dette løse tyngdeproblemet? Derefter ville hele stationen på en eller anden måde blive en Dyson-sfære, en teknologisk megastruktur, som fysikeren Freeman Dyson foreslog: han mente, at fremmede civilisationer kunne bygge en sådan sfære til at bruge al stjernens energi. Men den hårde skal Dyson-kugler vil uundgåeligt kollidere med stress forårsaget af tyngdekrafter. Selvom sfæren ikke går i stykker, er et lille skub nok til, at hele strukturen kollapser.
Dysonsfærer er dog typisk størrelsen på Jordens bane omkring Solen. For Death Star, som er meget mindre, vil problemerne med de fleste Dyson-sfærer ikke eksistere. En reaktor i kernen med en diameter på 13,2 kilometer vil kræve 370 gange mindre masse end månen. Og hvis stål og titanium ikke kan modstå disse forhold, kan det fantastiske materiale grafen f.eks. Nemt klare de involverede tyngdekræfter.
Og vi har ikke rigtig brug for en rigtig stjerne i midten af stationen - fremtidig fusionsteknologi kan give nok energi. Selvom vi i øjeblikket bruger mere energi, end vi får i fusionseksperimenter, tror mange plasmafysikere, at vi har brug for at blive større, og ITER-eksperimentet med et volumen på en tredjedel af den olympiske pool vil klare det. Hvis det lykkes, kunne vi give vores Death Star to millioner gange den energi, som menneskeheden har brug for.
Men der er stadig problemer. Trykket i vores Death Star-reaktor vil være enormt. Den kunstige stjernes egen tyngdekraft vil ikke være nok til at holde fast i fusionsplasmaet, så vi har brug for hjælp. Magnetfelter kunne være løsningen. Den eneste fangst er, at vi bliver nødt til at skabe de stærkeste magnetfelter i universet - en million gange stærkere end nogensinde oprettet på Jorden, noget mere iboende i magnetarer, neutronstjerner med det mest magtfulde magnetfelt.
Imidlertid er der startet. Det er de ting, der skal startes med.
ILYA KHEL