Group Blog
 
All Blogs
 

ยานโคโลนีขนาดยักษ์ และ ทรงกลมไดสัน

ยานโคโลนีขนาดยักษ์

ยานโคโลนีขนาดยักษ์ ปรากฏอยู่เสมอในนิยายวิทยาศาสตร์ เป็นต้นว่า ยานของพวกรามัน ในนิยายชุดดุจดั่งอวตาร ยานของพวกกลุ่มอารยธรรมที่เรียกตัวเองว่า The Culture ในงานของ Ian M. Banks หรือนิยายเรื่อง Colony ของ Ben Bova หรือแม้แต่ในแอนิเมชัน อย่าง มาครอส หรือกันดั้ม ก็ปรากฏแนวคิดพวกนี้ซึ่งการ์ตูนแนววิทยาศาสตร์ทั้งสองเรื่อง รับมาจากนิยายวิทยาศาสตร์จริงๆอีกด้วย

ยานโคโลนีขนาดยักษ์ สามารถเข้ามาแก้ไขปัญหาในแง่ที่เราสร้าง world ที่การเดินทางด้วยความเร็วเหนือแสงไม่อาจกระทำได้ และ/หรือ การป้องกันการล่มสลายของอารยธรรมในระดับดาวเคราะห์ เนื่องจากภัยพิบัติตามธรรมชาติ เช่น การไม่เสถียรของดาวฤกษ์แม่ การพุ่งชนของอุกกาบาต การเปลี่ยนแปลงทางสภาพอากาศครั้งใหญ่เนื่องจากการหมุนของแกนหมุน(rotation axis) ของดาวเคราะห์เอง ซึ่งเป็นการปกป้องการสูญสลายอารยธรรมอีกรูปแบบหนึ่ง นอกจากการสร้างเครือข่ายข้อมูลความรู้และเทคโนโลยีระหว่างดาวเคราะห์อาณานิคมต่างๆ ที่ Vernor Vinge บรรยายเอาไว้ในงานของเขา

ยานโคโลนีขนาดยักษ์ น่าจะมีความเป็นไปได้ในการก่อสร้างมากกว่าพิภพแบบวงแหวน และทรงกลมไดสัน กระนั้นยานโคโลนีพวกนี้ ก็จะประสบปัญหาเกี่ยวกับการเลือกวัสดุที่นำมาใช้งานพอสมควร นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ที่ดี ต้องให้อรรถาธิบายเอาไว้ในเรื่องว่า วัสดุที่นำมาใช้นั้น คือวัสดุจำพวกใด จะแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับการจัดการรีไซเคิลของเสีย หรือการสูญเสียมวลสารต่างๆจากปฏิกิริยาเคมีต่างๆที่เกิดขึ้นในตัวยานอย่างไร (ลองดูโปรเจ็ค Biosphere, Biosphere 2 ของอเมริกาที่ผ่านมาในรอบสิบกว่าปี ก็จะเห็นปัญหาที่จะเกิดขึ้นกับระบบที่ตั้งใจสร้างให้เป็นระบบนิเวศน์ที่พอเพียงได้อย่างชัดเจน)

นอกจากนี้ยังมีปัญหาในแง่ของการถ่ายเทความร้อน(Heat Transfer) ด้วยการนำความร้อนผ่านพื้นผิวของยาน เมื่อเดินทางผ่านอวกาศระหว่างดาวฤกษ์เป็นระยะเวลายาวนาน เนื่องจากไม่มีระบบใดๆเป็นระบบปิดจริง ดังนั้นในการเดินทาง ยานโคโลนีเหล่านี้จึงต้องแวะเติม "เสบียง" ในระบบดาวที่เดินทางผ่านอยู่เสมอ เพราะการสูญเสียพลังงานในรูปแบบของพลังงานความร้อนนั่นเอง

อาร์เธอ ซี. คลาร์ก กำหนดให้ยานของพวกรามันเข้ามารับการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ซึ่งจริงๆแล้วเราอาจได้พลังงานจากเครื่องกำเนิดพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ในการแก้ปัญหานี้ ในยานขนาดยักษ์ที่มนุษย์เราอาจจะสร้างขึ้นเองในอีกหลายศตวรรษข้างหน้า เพื่อเดินทางไปยัง พรอกซิมา เซ็นเทารี เพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้เคียงที่สุดในระบบดาวใกล้เคียงก็เป็นได้

แนะนำ Dyson Sphere..
ทรงกลมไดสัน(A Dyson sphere)
เป็นความคิดเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับการสร้างโครงสร้างขนาดยักษ์ในอวกาศ ถูกพูดถึงเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1959 โดยนักฟิสิกส์ชื่อ ดร.ฟรีแมน เจ. ไดสัน(Freeman Dyson) ในงานบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science ชื่อบทความว่า "Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation"

ลักษณะของทรงกลมไดสัน
มีลักษณะเป็นเทหวัตุทรงกลมกลวง ที่สร้างเอาไว้รอบดาวฤกษ์แม่ของระบบดาวเคราะห์ที่มันถูกสร้างเอาไว้ ออกแบบเช่นนี้เพื่อที่จะใช้ประโยชน์จากพลังงานของการแผ่รังสีเกือบทั้งหมดที่ดาวฤกษ์ดวงนั้นให้ออกมาโดยมีจุดประสงค์เพื่อใช้พลังงานเหล่านั้นในเชิงอุตสาหกรรม

ถึงแม้ว่าไดสันจะได้รับเกียรติให้เป็นบุคคลแรกที่ทำให้ความคิดเกี่ยวกับสิ่งก่อสร้างทำนองนี้ ได้มีการแพร่หลาย และรู้จักกันอย่างเป็นทางการ แต่ตัวเขาเองนั้นได้แรงบันดาลใจเกี่ยวกับความคิดนี้มาตั้งแต่ปี 1945 จากนิยายวิทยาศาสตร์ชื่อ "ผู้สร้างดวงดาว(Star Maker)" ซึ่งประพันธ์โดย Olaf Stapledon ครับ

ข้อเขียนเชิงทฤษฎีที่เสนอโดยไดสันไม่ได้ลงไปในรายละเอียดมากนักว่าเราจะสร้างทรงกลมไดสันได้อย่างไร หากแต่เน้นไปที่ประเด็นพื้นฐาน ในแง่ที่อารยธรรมชั้นสูงหนึ่งๆ ควรจะต้องมีการขยายตัวด้านการผลิตพลังงานเพื่อเอามาใช้งานไปจนถึงขั้นสูงสุดที่จะเป็นไปได้สำหรับระบบสุริยะระบบหนึ่งๆ



อารยธรรมที่สามารถทำได้ถึงขั้นดังกล่าว อาจจำแนกให้เป็นอารยธรรมแบบที่ 2(Type II civilization) ภายใต้หลักการจำแนกอารยธรรมของคาร์ดาเชฟ(Kardashev classification scheme) ที่พัฒนาขึ้นโดยนักดาราศาสตร์ ที่มีชื่อว่า Nikolai Kardashev

ความคิดของ ไดสันสเพียร์ ต่อมาถูกดัดแปลง นำเอาไปใช้ในนิยายวิทยาศาสตร์หลายชุด เช่น ชุด พิภพวงแหวน(Ringworld) ที่โด่งดังเป็นพลุแตก ในปี 1970 จนได้รับรางวัล Hugo และ Nebula Award มาแล้ว ซึ่งมีหนังสือนิยายอยู่ในซีรีส์นี้หลายเล่มด้วยกัน ได้แก่ Ringworld, The Ringworld Engineers, The Ringworld Throne, etc.


ตัวอย่างภาพหน้าปกของ ringworld โดย Larry Niven


ตัวอย่างภาพหน้าปกของ ringworld engineers โดย Larry Niven


ภาพศิลป์ไซไฟแสดงพิภพวงแหวน ชัยชนะทางวิศวกรรมที่อารยธรรมหนึ่งๆที่เจริญก้าวหน้าถึงขั้นหนึ่งอาจทำได้


ภาพพิภพวงแหวนจากสถานีในวงโคจร

นอกจากนี้ซีรีส์ดังอีกเรื่อง คือนิยายไซไฟในชุดของ Culture Novel ที่แต่งโดย Ian M. Banks ซึ่งกล่าวถึงอารยธรรมผสมระหว่าง Humanoid และเครื่องจักร ซึ่งอยู่กันอย่าง symbiosis สร้างนิคมอวกาศในรูปแบบ Partial Dyson Sphere เป็นแถบวงแหวนขนาดยักษ์ที่เรียกว่า ออบิตัล โคจรรอบดาวฤกษ์แม่ โดยออบิตัลแต่ละแห่งจะมีสมองกลขนาดยักษ์ที่มีความรู้สึกนึกคิดเป็นของตนเอง ที่เก็บข้อมูลต่างๆ เอาไว้ในไฮเพอร์สเปซ คอยควบคุมดูแลสภาพบนพิภพทุกอย่าง รวมทั้งมีตัวแทน(Avatar) ตนเองซึ่งเป็นแอนดรอยด์จำนวนนับไม่ถ้วนบนพื้นพิภพเพื่อให้ประชากรแต่ละคนสามารถพูดคุยกับสมองกลนั้นได้เหมือนเป็นคนอีกคนหนึ่งอีกด้วย


ภาพหน้าปก Consider Phlebas นิยายในชุด The Culture Novel เล่มแรก ของ Ian M. Banks


ภาพหน้าปก Look to windward นิยายในชุด The Culture Novel เล่มที่ 9(เล่มสุดท้ายในชุด) ของ Ian M. Banks


รูปแบบของทรงกลมไดสันอีกแบบหนึ่ง

อย่างไรก็ดีการสร้างวัสดุที่เหมาะสมในการใช้กับโครงสร้างแบบนั้นเป็นไปได้ยาก ที่เป็นไปได้มากกว่าคือการสร้างด้วยวัสดุเบาบาง แต่เหนียว คล้ายกับแบบที่ใช้กับใบของเรือใบอวกาศ ที่ใช้ลมสุริยะในการขับเคลื่อน อย่างที่คุณ อีคิวศูนย์ เคยตั้งกระทู้เอาไว้ และเคยมีคนคิดถึงการใช้วิธีการถักทอเอาเส้นใยบางอย่างเข้าไปเพื่อทำให้วัสดุเหล่านั้นสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าออกมาได้เมื่อได้รับแสงหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นอื่นๆ

ว่างๆจะลองคำนวณพลังงานที่สามารถเก็บเกี่ยวได้เพื่อนำมาใช้ทางอุตสาหกรรมจากดาวฤกษ์ที่มีสเปกตรัมไทป์ G แบบดวงอาทิตย์ของเรา หรือ อัลฟา เซนเทารี ในการสร้าง Dyson Sphere ในระยะวงโคจรที่สามารถอยู่อาศัยได้(Habitable Zone) ดูสนุกๆนะครับ

ลิงก์ที่น่าสนใจ
http://ngst.gsfc.nasa.gov/QuestionOfTheWeek/2003/2003-11-07.html
http://www.aeiveos.com/~bradbury/ETI/Authors/Dyson-FJ/DysonShells.html
href=http://users.rcn.com/jasp.javanet/dyson/
http://www.aleph.se/Trans/Tech/Megascale/dyson_page.html
http://www.daviddarling.info/encyclopedia/K/Kardashev.html
http://www.tabletoptelephone.com/~hopspage/EschrDys.html

ที่มา:
http://topicstock.pantip.com/wahkor/topicstock/X2713069/X2713069.html




 

Create Date : 26 ธันวาคม 2547    
Last Update : 26 ธันวาคม 2547 17:29:01 น.
Counter : 728 Pageviews.  

สตาร์ไดรฟ์ เรื่องเกี่ยวกับการขับเคลื่อนที่ใช้ในยานระหว่างดาวฤกษ์

สตาร์ไดรฟ์ที่มักพบก็คือ

1.เครื่องยนต์ปฏิสสาร
2.อิออน ไดรฟ์
3.Light Sail
4.เครื่องยนต์แบบต้านแรงโน้มถ่วง
5.เครื่องยนต์ที่อาศัยหลักการจัมพ์ผ่านไฮเพอร์สเปซ
6.รูหนอนอวกาศ(worm hole)
7.แรม สกูป(Ram scoop)

เดี๋ยวมีรายละเอียดค่อยมาลงต่อไป เออเว้ย เท็มเพลทแบบเว็บบล็อคนี่ มันสร้างสำเร็จรูปได้ง่ายดีกว่าเขียนเองที่จีโอซิตี้เนาะ




 

Create Date : 25 ธันวาคม 2547    
Last Update : 25 ธันวาคม 2547 9:45:48 น.
Counter : 142 Pageviews.  


DigiTaL-KRASH!!!
Location :
เชียงใหม่ Thailand

[Profile ทั้งหมด]

ให้ทิปเจ้าของ Blog [?]
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed

ผู้ติดตามบล็อก : 2 คน [?]




Friends' blogs
[Add DigiTaL-KRASH!!!'s blog to your web]
Links
 

 Pantip.com | PantipMarket.com | Pantown.com | © 2004 BlogGang.com allrights reserved.