¿Debería mi Dyson Sphere ser más grande? (Clima/zona habitable)

Puede diseñar un sistema de circulación de aire y agua para transmitir calor a sus radiadores, enfriando su superficie. A mí me parece mejor opción que hacer una esfera más grande y más cara. Recomiendo ver a Isaac Arthur enfrentarse a las esferas Dyson. Puede que te ayude a entenderlo mejor. Hay muchas mejores alternativas si planeas hacer una esfera Dyson completa.

Hay un hecho muy importante que debes tener en cuenta. No podrías pararte en la esfera en el interior porque simplemente caerías al sol. No hay gravedad en el interior . Si todavía quieres que los habitantes vivan en la esfera, puedes ponerlos en el exterior. Recomiendo calcular la gravedad de la superficie para eso.

Respondamos a su pregunta en sus propios términos.

No, no puedes resolver el problema agrandando la esfera. Todo lo que hace es reducir la cantidad de calor absorbido por metro cuadrado (densidad de absorción de calor en la superficie interna). Ralentiza el proceso, pero no resuelve el problema porque, de todos modos, es necesario absorber el 100 % de la energía de la estrella durante su vida útil. ¹

Otros han mencionado el uso de disipadores de calor para llevar el calor de la superficie interna a la superficie externa. Eso parece tan 2018. Creo que el 100% de las emisiones del sol son fotónicas, ² pongamos eso en uso.

• Paneles solares en capas de manera que cada capa captura un espectro de longitud de onda diferente, lo que aumenta sustancialmente la eficiencia de la captura de energía. Esto reduciría una tonelada de calor porque no necesitas, ¿cuánto, el 99,99999% de la superficie de la esfera? Pero sí necesitas usar la energía o, bueno, bum... ya sabes... bum. ³ Piense en el auge de "pegar un condensador en un enchufe de luz", pero más grande.

• Molinetes masivos en el espacio que son impulsados ​​por el viento solar. Esto convierte cantidades masivas de energía solar en energía cinética. Tiene la ventaja de crear zonas día/noche en la superficie interior. Puede construir postes gigantes para mantenerlos en su lugar, o simplemente usar cohetes para hacerlo (si tiene la energía para gastar en construir una esfera Dyson, tiene mucho para gastar haciendo esto).

• Puede dejar que el calor se acumule y luego usar generadores termoeléctricos masivos para convertir el exceso de calor en electricidad. Tu mundo será un poco más como el sistema Dagobah , pero oye... Swamp Thing también necesita un lugar para pasar el rato. Como la primera idea, necesitas hacer algo con la energía después.

• Finalmente, solo porque me siento caprichoso, podrías hacer tu esfera con cilindros acoplados que giran suavemente el lado que mira hacia el sol hacia afuera. Esto puede ser difícil de visualizar, pero piense en carretes de hilo entrelazados en una esfera, cada carrete girando. Haría estragos en tu gravedad, pero entonces... ¿cero-G durante el día y 1G en la noche? Eso podría ser genial. Pero resuelve el problema del calor al permitir que el exceso se irradie al espacio como lo hace cualquier planeta. (Ahora que lo pienso, esto permitiría una atmósfera común por dentro y por fuera con la capacidad de saludar a tus amigos en el Cilindro XZ21N-7 a medida que giran. Tendrías tormentas acumuladas entre los cilindros... maldita sea , eso podria ser divertido...)

Por cierto: el hecho de que no hay gravedad dentro de una esfera Dyson se está volviendo lo suficientemente conocido como para que le expliques a tu audiencia cómo estás resolviendo ese problema. Es un comentario fuera de tema ya que la presencia de su población es irrelevante para la pregunta, pero como lo mencionó, tenga eso en cuenta. Además, necesitas hacer algo con todo ese exceso de energía. También podría usarlo para impulsar sus generadores de gravedad artificial.

_{¹  Si hace que el radio sea tan grande que el tema de la absorción de calor se vuelve irrelevante, el valor de construir la esfera se pierde tanto en términos de su costo de construcción como de la incapacidad de usar la energía de la estrella de manera efectiva.}

_{²  Si me equivoco al respecto, por favor hágamelo saber. ¡Gracias!}

_{³  Ese enlace es una broma esotérica... Pero me gusta la melodía.}

Su esfera Dyson tiene dos lados: el lado interior, mirando hacia la estrella central y aprovechando la energía, y el lado exterior mirando hacia el vacío del espacio.

Use el exterior que tiene una superficie radiativa para descargar el calor residual: al estar lejos de cualquier otra estrella, estará arrojando algo a unos pocos K por encima de 0 K.

Dado que la superficie que irradia hacia el exterior es en una primera aproximación igual a la que aprovecha la energía, no puede tener problemas para disipar el calor.

Si no tiene que ser una esfera, recomendaría cambiar la estructura para que sea un Dyson Swarm, ya que este es un enfoque mucho más práctico y fácil de construir para las megaestructuras de tamaño estelar+. Si la estructura de la esfera es parte integral de su trabajo, primero tendrá que encontrar una manera de generar gravedad en el interior, ya sea a través de la supertecnología o haciendo girar la esfera. Girar crearía enormes tensiones y solo proporcionaría un gradiente de gravedad centrado perpendicularmente al eje de rotación. Alternativamente, colocar a los habitantes en el exterior funcionaría si la esfera estuviera a la distancia correcta del Sol para generar 1G de gravedad, pero su día eterno tendría que fabricarse a través de algo así como espejos parabólicos en órbita que reflejan la luz que entra a través de los agujeros de regreso a la superficie exterior. Esto le daría a su mundo la apariencia interesante de tener un número variable de 'soles' en el cielo en cualquier momento y posición. O un campo muy brillante de estrellas que ilumina su superficie. Se podría proporcionar calor desde abajo y solo la luz suficiente para que sea brillante desde arriba. Como dijo otro usuario, la perspectiva de Isaac Arthur sobre Dyson Spheres está bien investigada y cubre mucho terreno. Además, hayEl video de Zepherus sobre el mismo tema con un poco más de cobertura.

Usa esto: https://youtu.be/7a5NyUITbyk

Utiliza materiales que irradian calor directamente hacia el sol. Sin embargo, no tengo idea de si ayudará a que el Sol permanezca activo por más tiempo. Entonces, como alternativa, haces lo siguiente:

Cuelgas múltiples satélites sobre la superficie del planeta. Estos contienen sal fundida y agua como esta idea del Sahara: http://www.climateactionprogramme.org/news/plans-for-sahara-to-export-solar-power-to-europe-revive

Estos satélites serán el foco del calor irradiado y también se calentarán a causa del Sol. Esto hace que la sal fundida y el agua del interior hiervan y a partir de ahí se crea electricidad. Esto enfría la esfera y proporciona electricidad desde la mayor superficie posible.