Esfera de Dyson
Esfera de Dyson é uma megaestrutura hipotética originalmente descrita por Freeman Dyson, a qual orbitaria uma estrela de modo a rodeá-la completamente, capturando toda ou maior parte de sua energia emitida. Dyson especulou que tal estrutura seria a consequência lógica da sobrevivência e da escalar necessidade de energia de uma civilização avançada tecnologicamente, e propôs que a busca de evidências de tal estrutura poderia levar à detecção de vida extraterrestre com inteligência avançada.
Concepção
A esfera de Dyson requer uma massa importante de matéria. A solução mais plausível seria utilizar, ou a de Júpiter, ou, para uma estrutura mais reduzida, a da Terra. Neste último caso, Dyson imagina o meio de desmantelar o planeta azul utilizando bobinas metálicas e produzindo um campo toroidal que correria horizontalmente ao longo das latitudes. A Terra tornar-se-ia em seguida a armadura de um gigantesco motor elétrico que exerceria uma restrição intensa sobre a sua superfície equivalente a 8×10−4 bar. A aceleração angular seria de 9×10−16 rad/s². Cerca de 2500 anos bastariam para desmantelar a massa terrestre, à razão de uma procura energética de 6×1019 W, ou seja, 1,5×10−7 vezes a potência total fornecida pelo Sol. Para Martin Beech, a esfera de Dyson é um dos principais meios de astroengenharia, mas a sua concepção requer um nível tecnológico tão avançado que apenas poderia seguir-se à terraformação de Vénus e de Marte.
Localização
As esferas hipotéticas imaginadas por Freeman J. Dyson estariam situadas no seio das ecosferas, ou zonas de habitabilidade contínua (inglês, ou CHZ) da galáxia. No seio de um sistema solar, a estrutura estaria situada a uma distância de cerca de uma unidade astronómica (UA) da sua estrela-mãe, ou seja, aproximadamente a uma distância semelhante à da órbita da Terra. Esta órbita ideal é igualmente aquela favorável ao estado líquido da água.
Estrutura
Embora Dyson tenha pensado numa estrutura esférica com uma espessura de apenas 2 a , ou seja, uma massa de , outros autores imaginaram concepções diferentes. C.N. Tilgner e I. Heinrichsen evocam a possibilidade de uma forma anular. A massa desta estrutura seria, portanto, semelhante à de Júpiter, ou seja, quilograma. Em comparação, a massa da Terra vale cerca de quilograma. Richard A. Carrigan considera, consequentemente, que são necessários entre 3 000 e 4 000 anos para criar uma estrutura semelhante (partindo do princípio de que a taxa de crescimento demográfico é de 1% ao ano). O custo energético para construir tal estrutura é equivalente a de radiação solar, segundo Carrigan. Esta realidade faz com que a construção de uma esfera de Dyson seja inicialmente lenta, devido à baixa energia disponível. A sua edificação aumentaria progressivamente à medida da sua capacidade de captar cada vez mais radiação solar, de maneira exponencial, portanto. Num caso como este, o tempo total para edificar esta megaestrutura seria avaliado em cerca de 1×103 anos.
Temperatura
Uma estrela contida numa esfera de Dyson não seria diretamente visível do universo exterior, mas a esfera emitiria por si mesma uma quantidade equivalente de energia sob a forma de luz infravermelha devido à transformação da radiação da estrela em calor; é, portanto, uma fonte observável de Citação: radiação infravermelha de origem artificial segundo a expressão do matemático. Jun Jugaku estima que mesmo que um centésimo da energia do seu sol seja utilizada pela esfera, e se esta última for mantida a uma temperatura de kelvin, então ela deverá ser facilmente detectável, já que a sua magnitude aparente a tornaria observável por fotometria infravermelha no comprimento de onda de . Além disso, como as esferas de Dyson seriam compostas de matéria sólida em vez de gases quentes, o seu espectro de emissão assemelhar-se-ia mais ao espectro de um corpo negro do que ao de uma estrela comum, que possui propriedades de absorção introduzidas na atmosfera estelar. Dyson propôs que os astrónomos procurem "estrelas" gigantes que apresentem anomalias a fim de detectar civilizações extraterrestres avançadas, mas os resultados ainda estão sujeitos a cautela. Segundo Viorel Badescu, a temperatura ambiente da esfera deve ser próxima da do corpo humano. A sua concepção deve também permitir o melhor rendimento possível de produção de eletricidade. O seu raio deve, portanto, depender da temperatura ambiente procurada.
Deslocamento
No seu artigo de 1966, Dyson evocou a possibilidade de que a biosfera artificial pudesse deslocar-se e, assim, permitir à civilização que a controla viajar de um sistema solar para outro. A esfera permitiria, deste modo, extrair a energia necessária para uma colonização galáctica. Um deslocamento a uma velocidade da ordem de não utilizaria senão 40% da radiação solar captada. O combustível proviria de uma massa equivalente à de Júpiter, embarcada no seio da esfera, massa que permitiria navegar assim durante um milhão de anos. Uma civilização tão avançada alcançaria uma estrela em cem mil anos, dado que, em média, há uma estrela a cada três anos-luz. A estrela embarcada entraria então em interação com a estrela visitada, criando um novo impulso que permitiria continuar a viagem.
As sociedades avançadas podem ser capazes de aproveitar a energia das estrelas, cercando-as de estruturas gigantes e hipotéticas esferas de Dyson. Uma futura escassez de energia cósmica causada pela expansão acelerada do universo, uma civilização super avançada poderia extrair estrelas ou sua energia de outras galáxias e trazê-las para seu planeta natal. Entretanto, 100 bilhões de anos a partir de agora, cada parte do universo será abandonada, como se estivesse em uma ilha cósmica, dos recursos do resto do universo inacessíveis. A expansão acabará impossibilitando o alcance de estrelas fora do território da civilização. Nós não temos que temer alienígenas, mas o futuro ser humano também não será capaz de alcançar recursos de outras galáxias.
