Лебенсраум
Жизненное пространство в зелёном поясе Солнечной доступно заведомо в избытке. Разумеется, если отвязать любые проекты заселения от потребности мучиться с планетами. Даже просто Л4 и Л5 системы Земля-Солнце достаточны, чтобы намного превысить население сферы Хилла Земли.
Переход к слоям роя Дайсона увеличит эту плотность населения и эффективность утилизации солнечной энергии ещё сильнее.
Тонким слоем
Занимательный факт – если распределить жителей современной нам Земли по всему пространству Солнечной до орбиты Плутона, одному человеку достанется больше пространства, чем занимает система Земля-Луна. До любого ближайшего соседа окажется порядка миллиона километров.
Вроде бы простая арифметика, но многие люди почему-то её упускают. Но если жизненного пространства в избытке, чего же может показаться мало?
Базовые потребности
Материал для строительства, энергия для работы, а также все наукоёмкие биологические, механические, электронные и прочие высокотехнологичные производства определяют возможность любого освоения космоса.
Для полноценной жизни требуется космический объект с полноценной биосферой, техносферой, средствами отвода мусорного тепла и эффективным космическим транспортом.
Его «узкое место» вполне очевидно.
Ключевые проблемы
Тепло и гравитация – пара основных физических ограничений космического строительства. Эффективными оказываются сравнительно малые (относительно планет), но крайне многочисленные космические города в составе роя Дайсона.
Они эффективно поглощают солнечную энергию, а потом столь же эффективно излучают мусорное тепло в космическую пустоту. Это главная причина высокой жизнеспособности роя Дайсона как технического решения.
Мошка в зенице господней
Облако из космических городов, бескрайних полей солнечных электростанций, лазерных массивов и прочих объектов искусственной техносферы в долгосрочной перспективе освоения Солнечной выигрывает у всего.
Даже орбиталища Бэнкса и мир-кольцо – больше стильные решения, чем практичные, они созданы правилом крутизны в противовес трезвомыслию и расчёту хотя бы в первом из приближений.
Вершина эволюции
Полноценный рой Дайсона видится логичной вершиной эволюции любой звёздной системы, пригодной к долгосрочному обитанию технологической цивилизации.
Именно поэтому разница между типами цивилизации по Кардашеву заключается в основном том, какой процент солнечной энергии доступен цивилизации на базе уже построенных индивидуальных единиц роя – от примерно всего земного на первом типе, до всего солнечного на втором и всего галактического на третьем.
В начале было облако
На заре творения Солнечная формировалась из газопылевого облака. Преимущественно водорода и гелия, но более плотные материалы сбивались в комки достаточно большого размера, чтобы обзавестись заметной гравитационной силой.
Это притяжение ускоряло формирование и рост комков материи. Они буквально вычищали орбиты – словно огромные гравитационные пылесосы.
Самый большой и тяжёлый кластер подобных объектов в какой-то момент вспыхнул Солнцем. Остальные либо упали в него, либо обрели долговременную стабильность на орбитах – как планеты, луны, кометы и астероиды.
Цена материи
Для подъёма из гравитационного колодца планеты или Солнца нужно затратить энергию. Чем больше объект, тем больше энергии отдала материя на его формирование, и тем больше нужно заплатить, чтобы оторвать килограмм обратно в космос.
Наше Солнце получило столько энергии в форме гравитации, что солнечная шахта потребует энергоёмкую и высокотехнологичную мегаструктуру только для того, чтобы начать работать.
Гравитационный разогрев
Сжатые взаимным притяжением материи планеты стремительно раскаляются. Это главная причина того, почему даже у сравнительно давно сформировавшейся Земли есть горячее до стадии жидкого расплава ядро.
Кинетическая энергия падения новых частей материи в гравитационный колодец становится тепловой.
Сила тяжести
Энергия гравитационных связей массивного объекта растёт согласно квадрату его массы. Ослабевает она с ростом его радиуса. Поскольку с увеличением радиуса масса растёт согласно его кубу, планета вдвое большего радиуса обладает восьмикратно большей массой.