¿Cómo protegería una civilización a un enjambre de Dyson de las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal?

Esta es la primera de dos preguntas. Misma introducción.

Una civilización en la Tierra acaba de comenzar a expandirse con un enjambre Dyson, que es una esfera Dyson pero hecha con muchos satélites, para evitar problemas estructurales que tendría una esfera. Esto generará mucha electricidad para la población.

Estaba leyendo algunos artículos sobre erupciones solares y me hizo pensar. ¿Cómo reaccionaría un enjambre de Dyson a las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal? Las erupciones solares, las eyecciones de masa coronal y similares pueden causar estragos en los sistemas eléctricos. Esto se debe a que se empuja una gran cantidad de energía hacia los circuitos eléctricos gracias a la inducción principalmente magnética, con un gran potencial para causar daños. En la Tierra y gran parte de la órbita estamos relativamente bien protegidos de los efectos directos de una llamarada solar gracias al magnetismo de la Tierra, pero no tanto más cerca del sol.

Un enjambre de Dyson está relativamente cerca del sol y no tiene magnetismo terrestre en el que confiar. ¿Cómo defendería un enjambre de Dyson contra eyecciones de masa coronal, erupciones solares y similares?

En algunos otros hilos, vi muchas ideas con agua o simplemente protección con mucha suciedad. Para asegurarse de que se entienda bien, el enjambre de Dyson está destinado a hacer que mucha energía sea lo más eficiente posible. Es por eso que la mejor respuesta indica la forma más eficiente de protección contra grandes eyecciones de masa coronal y similares. Eso significa que los satélites son preferibles lo más livianos posible, con la menor complejidad posible, con la menor pérdida posible de eficiencia de recolección de energía. 'Protección' puede significar que reemplaza partes o satélites si se dañan si puede respaldar esto con por qué es más eficiente.

Soy muy consciente de que esta es una profundidad que no es adecuada para mi cuento, ya que agrega problemas que no existen para la mayoría de los lectores, pero de todos modos estoy muy interesado en ello. Incluso si solo se menciona de pasada, me gustaría que fuera correcto.

Idk, como haces una pregunta algo ingeniera, podrías vincular algunos documentos sobre qué tan fuertes son esas tormentas, ya que honestamente no parece un problema grande o universal (independiente del diseño). Hay satélites que funcionan durante mucho tiempo, y lo que vemos es una "lámina de mylar metalizada" que forma algunos tipos de aislamiento que parecen ser suficientes con esos diseños particulares. En algunos casos, puede provocar un cortocircuito en los paneles solares, pero no tener ningún efecto en las soluciones basadas en espejos. Proteja los cerebros electrónicos de la configuración para que las soluciones regulares utilizadas en los satélites se puedan tomar prestadas directamente, así que vea cómo lo hacen los satélites.
Al darme cuenta de que puedo pedir demasiado, pero al menos vincular a wiki y, lo que es más importante, ya que está generando, ¿qué diseño particular de nodos eligió?

Respuestas (4)

Pérdidas aceptables

Es un Dyson Swarm, una megaestructura prototípica. Estás produciendo millones (o decenas de millones) de satélites. ¿Por qué molestarse en evitar o endurecerse contra las eyecciones de masa coronal; recoger los satélites tostados para materiales y lanzar reemplazos.

Es básicamente el problema de reemplazo de la unidad del centro de datos . En lugar de hacer que las cosas sean más duraderas/capaces de evitar CME, simplemente acepte que una parte de sus satélites se desconecten a intervalos regulares, genere redundancia en su red y tenga un flujo constante de reemplazos.

Me gusta la comparación con los centros de datos. Por supuesto, las siguientes preguntas dependen en gran medida de la densidad de los satélites, pero ¿no sucedería algo similar al síndrome de Kessler si intentara simplemente reemplazarlo? ¿Y una sola llamarada solar no quemaría fácilmente una gran cantidad de satélites alrededor del sol, lo que posiblemente provocaría la pérdida de miles de millones de satélites? Y en un momento en que las erupciones solares están muy ocupadas, ¿no sería este un porcentaje demasiado alto?
@Trioxidane: especifiqué "recolectar los materiales para reciclar", por lo que no hay síndrome de Kessler. Las CME y las llamaradas solares no son lo mismo: si una llamarada solar fríe sus satélites, los está construyendo demasiado débiles. Y las CME no ocupan muchos grados de arco. Y sí, depende de la densidad. Si tiene cuatrillones de satélites alrededor del sol, entonces una CME podría freír miles de millones, pero aún sería una fracción de una fracción del 1% del total, y se espera que produzca reemplazos en un día.
Al igual que Trioxidane, aprecio el concepto de reemplazo, pero el problema que veo con la respuesta es una falta total de esfuerzos para ver qué tan grande es el problema real y cómo se resuelve, o qué se necesita para resolverlo en un satélite típico. Claro, lo bueno es que es un enfoque universal, pero también es donde terminan las cosas buenas.
@MolbOrg: la cantidad de material adicional requerido para proteger un satélite (¡la mayoría de los cuales nunca sería golpeado por un CME!) contra un CME aumentaría radicalmente su presupuesto de masa total. De todos modos, tendrá que reparar o reemplazar millones de satélites de enjambre Dyson anualmente, por lo que esto es solo más desgaste.
Supongo que su impresión de los nodos de enjambre, también conocidos como satélites, también está mal, incluso si hay múltiples opciones, es necesario tener algo que capture la luz entrante, no se puede quitar, por lo que los radiadores y los equipos de conversión de energía, son kg por metro cuadrado. Pero además de eso, puede que tenga una impresión equivocada, pero ya insinué soluciones satelitales estándar. Seguro que alguna reparación y reemplazo tendrán lugar, no digas que lo que dijiste está mal, no está mal, es una estrategia bastante general que no depende de si hay cmo o no. Entonces no está mal, pero es más adecuado para ser A para Q más general
En general, puedo estar equivocado, pero tengo la impresión de que OP exagera demasiado el problema por falta de conocimiento, y todas las respuestas atienden a esa ignorancia de OP, no ayudándolo a aclarar las cosas, por lo que esa es mi fuente de decepción con las respuestas actuales (no solo las tuyas). Pero puedo estar equivocado, y el problema existe y es serio, pero ninguna de las respuestas intentó investigarlo, ¿es o no es así, y simplemente sigo con la declaración de opinión como si fuera verdad?
@MolbOrg: estás equivocado . Las CME pueden ser problemas serios. La última vez que uno grande golpeó la Tierra, en 1989, destruyó la red eléctrica del noreste de América del Norte. Cuando uno realmente grande en 1859 golpeó la Tierra, los cables del telégrafo se electrificaron sin estar conectados a la corriente, los relámpagos chisporrotearon y los operadores del telégrafo resultaron heridos. Un evento similar hoy destruiría la mitad de los satélites en órbita y causaría estragos en las redes eléctricas terrestres. Pero las probabilidades de que uno golpee la Tierra con precisión son bajas. Si rodeas el sol con satélites, las probabilidades mejoran.
Demonios, esperaría que un equivalente K2 de Chaos Monkey estuviera deambulando simulando estos eventos periódicamente solo para asegurarse de que la arquitectura de redundancia esté al día. Si sus ingenieros están preparados para una prueba CME no programada, ¡están preparados para una CME no programada!
Sí, escuché sobre eso, ¿qué esperaría uno con grandes antenas y cambios rápidos del campo magnético del planeta? Solo digo que las cosas no son tan simples, los satélites sobreviven, por lo que hay formas de mitigar los efectos de esas nubes de plasma, por lo que existen diferencias en la naturaleza del afecto ... Pero como respuesta de lectura, me interesa leer la respuesta y no cavar para obtener información para escribir una respuesta. Ya apunté el problema con esa respuesta, mis deberes como lector ya están cumplidos
@JoeBloggs: la idea de un K2 Chaos Monkey es aterradora . También potencialmente el material para una buena historia de ciencia ficción.
@jdunlop: "las estrellas se han apagado" - "Oh, eso es solo Chaos Cthulhu haciendo una prueba de esfuerzo. Volverán dentro de uno o dos meses”

Campos magnéticos individuales.

Cada satélite se protege de la misma manera que la tierra: con un campo magnético. Los satélites individuales generan campos magnéticos todo el tiempo a través de su funcionamiento normal. Si se predice que habrá una gran cantidad de partículas cargadas de la estrella, los satélites fortalecerán sus campos. Estos campos se extienden a cierta distancia de los satélites y desvían las partículas cargadas que entran en ellos.

Durante este proceso, los satélites pueden transmitir menos energía a casa. ¡No envidien esa energía, gente gorda y atrevida de la Tierra! Sus trabajadores satélites lo necesitan para mantenerse a salvo.

El único cajero automático de respuesta legítimo, incluso si es la mitad del mismo que es independiente del diseño satelital. Pero también falta de esfuerzo en buscar en los números relacionados con el problema y de las soluciones existentes.

¿Por qué no diseñar el enjambre para aprovechar esa bonanza de energía que se le arroja?

Es probable que ocurran erupciones solares, por lo que si uno diseña un circuito dedicado para capturar esa energía en lugar de evitarla, se obtendrá una buena bonificación en la energía producida y seguramente compensará la complejidad adicional de la arquitectura general.

Compare esto con agregar lo que es básicamente un lastre pasivo y desperdiciar esa energía.

Si puede respaldar esto con una forma de cómo, sin o solo obstaculizar a los satélites de una manera menor en su colección solar normal, soy todo oídos. Puede publicar la misma respuesta a la segunda pregunta mientras lo hace;)
Creo que sobreestimas la energía relativa de las erupciones solares. Nuestro sol produce 10 26 Julios por segundo. La llamarada solar promedio, en su forma más frecuente, ocurre unas pocas veces al día y produce 10 20 Julios. Las erupciones solares quedan completamente eclipsadas por la producción solar estándar en términos de energía aprovechable, por un factor de al menos 10 5 (suponiendo una eficiencia de enjambre de dyson pesimista y una eficiencia de recolección de llamaradas solares extremadamente optimista)

¡Con imanes, por supuesto!

Puede proteger la esfera Dyson de la misma manera que puede proteger el planeta. Si bien no tiene un campo magnético por defecto, nada te impide generar uno artificialmente (además puedes generar campos mucho más fuertes que los planetarios). Aún más, CME es básicamente el asunto que te arroja el sol de forma gratuita. Use imanes para canalizar el plasma hacia sus instalaciones de levantamiento de estrellas para convertirlo en uso. Una de las técnicas de levantamiento de estrellas propuestas en realidad se basa en la creación de un punto de eyección coronal constante e interminable, calentando la superficie de la estrella con láseres.

¿Cómo protegería una civilización a un enjambre de Dyson de las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal?
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