Año 102025: Un meteorito del tamaño de Plutón se dirige hacia la Tierra. Antes de que pueda cruzar la órbita de Saturno, un grupo de sondas lo intercepta. En el Centro de Seguridad Espacial de Alaska, el personal militar activa un láser. El sistema solar experimenta un destello repentino y no queda nada del meteorito. Bienvenido al futuro de una civilización Tipo 2, una sociedad capaz de controlar y aprovechar toda la energía de una estrella.
Para alcanzar el segundo nivel en el Escala de KardashevLa humanidad tendrá que aprender a extraer energía no sólo de fuentes terrestres, sino directamente del Sol. No estamos hablando de paneles solares comunes y corrientes, sino de toda una megaestructura alrededor de la estrella: una Esfera de Dyson. ¿Ciencia ficción? Absolutamente sí. Por ahora. Pero quién sabe, tal vez podría ser un objetivo tecnológico a nuestro alcance en los próximos milenios.
El sueño de la esfera de Dyson
Una Civilización tipo 2 No se trata simplemente de una evolución de la sociedad actual, sino de un salto gigantesco en nuestra capacidad de explotar la energía. No se trata de mejorar la eficiencia de un parque eólico ni de construir más centrales nucleares, sino de capturar toda la producción energética del Sol. El diseño que permitiría esta increíble hazaña fue propuesto por primera vez por El profesor de la Universidad de Princeton, Freeman Dyson en 1960.
En términos modernos, la Esfera de Dyson es literalmente una capa colosal alrededor de una estrella y sus planetas más cercanos.
Una esfera de este tipo recogería toda la energía de la estrella y la convertiría en electricidad, liberando parte del calor en forma de radiación infrarroja. El radio de esta megaestructura alcanza una unidad astronómica, es decir, la distancia de la Tierra al Sol, y el espesor del material es de unos 3 metros.
¿Qué podría salir mal con una estructura tan masiva? En realidad, casi todo. El primer problema obvio al que nos enfrentaríamos si intentáramos construir una Esfera de Dyson serían los recursos. El hecho es que necesitaremos alrededor de 1,5 × 10^24 toneladas de material. A modo de comparación, esta es la masa del planeta más grande del Sistema Solar, Júpiter. Entonces, para construir una Esfera de Dyson, la humanidad tendría que procesar todos los asteroides alcanzables y luego desmantelar varios planetas rocosos para obtener los materiales necesarios. Y eso es solo el comienzo.
Un desafío que es más que titánico
Si todo el material necesario para construirla no fuera suficiente, la propia estructura tendría que ser una esfera perfecta, de lo contrario la gravedad del Sol la arrugaría como una bola de papel de aluminio. Los materiales para la esfera también deben ser extremadamente duraderos. Después de todo, incluso el carburo de silicio Más avanzado, considerado más fiable que el grafeno, no es adecuado para este propósito.
Pero incluso si pudiéramos construir esta megaestructura, todavía sería muy inestable. El problema es que la estrella dentro de la Esfera de Dyson debe estar perfectamente centrada y si, por ejemplo, un meteorito choca contra la estructura desde el exterior y cambia ligeramente su posición, la esfera comienza a moverse hacia el Sol y colapsa.
¿Significa esto que es imposible construir una megaestructura de este tipo? No exactamente.
En realidad, la humanidad simplemente ha entendido mal Freeman Dyson. Su esfera no es una estructura sólida, sino un conjunto de pequeños satélites que forman un enjambre alrededor de una estrella. Éstos captan la radiación solar y envían la energía a la Tierra o a otro receptor mediante transmisión inalámbrica.
Por eso, hablar de uno “Enjambre de Dyson" ya suena más realista. Por supuesto, necesitaremos tecnologías que nos permitan transmitir energía inalámbrica, pero una estructura de este tipo requerirá mucho menos material que una esfera sólida. Además, la estabilidad del enjambre sería mucho mayor.
Más allá de la esfera: las alternativas de “Dyson”
Si crees que el prefijo Dyson sólo va con la esfera o el enjambre, estás equivocado. También está la Burbuja Dyson, un sistema de satélites con velas solares que no giran sino que parecen levitar alrededor de una estrella. Otra opción es la Carcasa de Dyson, una especie de esfera dentro de la cual uno puede vivir. Luego está el Concha de Pakros o El anillo de Niven, que pueden convertirse en alternativas a la Esfera de Dyson.
Pero sea cual sea la opción que elija la humanidad, enfrentaremos problemas. Incluso para construir un solo anillo o sistema de satélites, la humanidad necesitará muchos más recursos de los que tenemos en la Tierra. Así que no tendremos otra opción que buscar materiales en otro lugar. Y aunque destruir algunos asteroides no dañará nuestro sistema, no se puede decir lo mismo de los planetas.
Si decidimos Desmantelar Venus o Marte para obtener materialesPor ejemplo, correríamos el riesgo de cambiar la órbita de nuestro propio planeta. Además, si construyéramos una Esfera de Dyson completa, la luz solar no llegaría a los planetas más allá de la órbita de la Tierra. En ese caso, definitivamente podemos olvidarnos de colonizar Marte o explorar Plutón. Además, el primero llamarada solar Podría desactivar parcialmente cualquier megaestructura alrededor del Sol.
Civilizaciones tipo 2: el desafío de la energía ilimitada
Sé que te lo estoy poniendo difícil. Pero es la verdad, estamos muy lejos de cosas así: y aún si llegáramos allí tendríamos muchos problemas accesorios. Lo primero es lo primero: nuestra estrella produce aproximadamente 4 × 10^26 julios de energía por segundo. Incluso si se trata de una esfera o un enjambre de Dyson Sólo podría interceptar el 10% de ese volumen, seguiría siendo un océano ilimitado de energía.
En sólo un segundo esta megaestructura recogería 40 billones de veces más energía de la que la humanidad consume actualmente en un día. Una energía que debe transmitirse y almacenarse de alguna manera.
La forma más efectiva sería convertir la luz solar en antimateria, (Hoy en día todavía no sabemos ni siquiera cómo almacenar la antimateria). Hipotéticamente hay varias maneras. El primero es Construir trampas de campo magnético que impiden que la antimateria entre en contacto con la materia. El segundo es Manténgalo en un ambiente ultra frío.
Pero ninguno de estos almacenes es 100% fiable cuando se trata de grandes cantidades de antimateria inestable. Y si nos equivocamos, corremos el riesgo de producir una explosión mucho, mucho peor que una nuclear. Después de todo, cuando la antimateria y la materia entran en contacto, se aniquilan mutuamente y liberan una enorme cantidad de energía.
En resumen: desde la perspectiva de un ser humano en 2025, CUALQUIER COSA puede salir mal con la Esfera Dyson, literalmente en cada paso del proceso, desde el diseño hasta la fabricación y el posterior almacenamiento de energía.
La vida cotidiana en una civilización de tipo 2
Imaginemos que cuando la humanidad se convierta en una civilización de tipo 2, entenderemos mucho mejor la física y seremos capaces de construir una fuente de energía infinita. ¿Terminarán ahí nuestros problemas? Esperemos. ¿Pero dónde gastará esta civilización de tipo 2 tanta energía? Por ejemplo, en el desarrollo de todos los planetas, satélites y otros objetos del Sistema Solar.
La humanidad podrá extraer minerales en el Cinturón de Kuiper, cosechar hidrógeno en Júpiter o cultivar aguacates en Fobos. Más aún, con tecnologías hidropónicas avanzadas podríamos transformar Marte y sus lunas en enormes granjas automatizadas.
Nuevos materiales como el grafeno, El aerogel Y quién sabe qué más se generalizará que el plástico hoy en día. Con su ayuda, la humanidad podrá crear trajes espaciales avanzados con mejor protección contra la radiación, las temperaturas extremas y el viento solar. Además, estos materiales podrían utilizarse en medicina. La humanidad se olvidará para siempre de las fracturas y problemas óseos porque podremos fortalecer el esqueleto con estos materiales.
Más allá de eso, edición de genes Se volverá muy común. Podremos cambiar nuestro color de piel o nuestra altura. Lo más interesante es que esta civilización de tipo 2 probablemente no tendrá computadoras, teléfonos inteligentes y aparatos similares a los que estamos acostumbrados. Serán reemplazados por plantas biológicas que harían posible incluso nuevas tecnologías como interfaces cerebro-computadora.
Una seguridad (relativa)
Cuando la humanidad se convierta en una civilización de tipo 2, las amenazas espaciales como los asteroides gigantes ya no nos preocuparán. En efecto: cualquier meteorito que vuele hacia nosotros desde nube de Oort o del espacio interestelar se convertirá en una fuente potencial de nuevos recursos. Pero si el objeto representa una amenaza directa para la Tierra, la humanidad ya tendrá un arma efectiva en su arsenal que puede destruirlo en segundos.
Me lo imagino como una especie de “Estrella de la Muerte”: un satélite esférico orbitando la Tierra con un diámetro de unos 160 km. En su interior habrá un tanque de antimateria, y cuando la Tierra detecte que se acerca un asteroide peligroso, la “Estrella de la Muerte” disparará un rayo de antimateria para destruirlo.
Para destruir un objeto espacial, basta con aplicar una fuerza ligeramente mayor que la gravedad que mantiene unido el objeto. Para que esto suceda, la masa de la antimateria expulsada debe ser igual a aproximadamente 200 millonésimas de la masa del meteorito. Por ejemplo, el asteroide Apophis, que ha volado extremadamente cerca de la Tierra en varias ocasiones, tiene una masa de unos 27 mil millones de kg. Se necesitarían menos de 5,4 kg de antimateria para destruirlo.
Los riesgos existenciales de las supertecnologías
Me pregunto: ¿con la ayuda de una Estrella de la Muerte así sería posible destruir cualquier amenaza… o destruirnos unos a otros? Por cierto, ¿la civilización de tipo 2 seguirá teniendo alguna división en países, incluso si será significativamente diferente de la moderna? Quién sabe, quizá intentemos imaginarlo en otra ocasión.
Además, el mayor peligro para la humanidad no vendría ni siquiera desde dentro, sino desde fuera. Por ejemplo, de representantes de otra civilización extraterrestre, quizás bastante hostil.
Si llegaran En el Sistema Solar, significaría que probablemente ya han alcanzado el siguiente nivel en la escala de Kardashev, el tercero. Aquí es cuando se abren las oportunidades para los viajes interestelares. Una civilización así ya no extrae energía sólo de su propia estrella, sino de fuentes de toda la galaxia. Y si resulta ser agresiva, nuestra “Estrella de la Muerte” parecerá un niño con una pistola de agua contra un tsunami. Es mejor esconderse
El verdadero problema de una civilización de tipo 2: la invisibilidad galáctica
Parece obvio que una de las primeras tareas de una civilización de Tipo 2 es no revelar su existencia. Y eso es casi imposible de hacer, y todo es gracias a la Esfera de Dyson. El hecho es que cualquier megaestructura alrededor del Sol, ya sea una esfera, un enjambre, una burbuja o un anillo, emitirá parte de la energía recogida como radiación infrarroja. Y es esta radiación la que nos hará altamente visibles para las civilizaciones extraterrestres.
Nuestros científicos ya están investigando las fuentes de radiación infrarroja, tratando de encontrar rastros de civilizaciones de tipo 2 en el universo. en 2015, Jason Wright de la Universidad de Pensilvania, dentro del proyecto G-HAT, Examinaron 100.000 galaxias en el rango infrarrojo y no encontraron ni un solo rastro de civilizaciones avanzadas. ¿Significa esto que no hay seres vivos inteligentes en todas estas galaxias? Lo más probable es que no, al contrario, existen, pero por alguna razón se están ocultando de los investigadores extraterrestres.
Pregúntale al polvo
¿Qué pasaría si el polvo fuera evidencia de una civilización avanzada? En ese caso, Brian Lacki, investigador de la Universidad de California, cree que las civilizaciones avanzadas aún podrían extraer fácilmente la energía de una sola estrella o incluso de una galaxia entera. Y una especie de alternativa al Dyson Swarm, el polvo inteligenteEl “polvo inteligente” les ayuda a lograrlo.
Según Lacki, se trataría de un cúmulo de nanobot Las que se autorreplican y que, como las megaestructuras de las que hablábamos, recogen energía alrededor de estrellas, nebulosas y otras fuentes. Este polvo funcionaría de forma mucho más eficiente que la Esfera de Dyson porque no estaría centralizado y sería capaz de suministrar energía a colonias en diferentes partes de la galaxia. Y esto es especialmente útil cuando se descubren los viajes interestelares y se necesitan “puntos de recarga” en sistemas estelares distantes.
Escape cósmico: los motores estelares
Incluso si la humanidad pudiese desarrollar polvo inteligente en la etapa de una civilización de tipo 2, difícilmente nos ayudaría a pasar desapercibidos. Y si un escuadrón de naves de una civilización hostil se dirigiera hacia la Tierra, sólo tendríamos una cosa que hacer: huir. Sin embargo, tendríamos que llevarnos todo el Sistema Solar con nosotros.
La Esfera de Dyson no es la única megaestructura que podremos construir en el futuro. Otro invento precioso para nosotros será el Motor estelar. Con su ayuda haríamos que el Sol, junto con todos los planetas, se movieran a lo largo de una trayectoria determinada. Pero ¿cómo podemos mover una estrella entera? En realidad hay varias opciones.
El primero es el Motor Shkadov, llamado así por su desarrollador, el ingeniero soviético Leonid Shkadov. Un motor estelar de este tipo es lo más simple posible: consiste en un espejo gigantesco que orbita alrededor del Sol, una especie de vela solar. Esta megaestructura debería ser estática, es decir, no girando alrededor de la estrella, sino suspendido en un lugar. De esta forma la radiación solar se vuelve asimétrica, más fuerte en el lado opuesto a la vela. Así se produciría el empuje que obligaría a nuestro Sol a moverse hacia la vela. Al mismo tiempo, los planetas y otros objetos de nuestro Sistema Solar se moverían junto con la estrella.
Hacia el infinito: nuestro destino cósmico
¿Seríamos capaces de escapar de nuestros agresivos vecinos utilizando el propulsor Shkadov? Si la vela misma refleja exactamente la mitad de la energía del sol, generará una fuerza de empuje de aproximadamente 128 × 10^16 newtons. Es impresionante, pero no nos ayudará. Lo siento, sólo malas noticias. El hecho es que con este tipo de empuje, el Sistema Solar podrá alcanzar una velocidad de 20 m por segundo en aproximadamente un millón de años. Y durante este tiempo cubriremos una distancia de sólo 300 años luz. En sólo mil millones de años nuestra velocidad aumentará hasta 20 km/s y durante este tiempo habremos recorrido aproximadamente 1/3 de la Vía Láctea, 34.000 años luz. Parece que a este ritmo la humanidad no escapará a ninguna parte.
Afortunadamente, la campaña Shkadov no es nuestra única opción. El astrónomo Mateo Caplan Un equipo de la Universidad de Illinois ha propuesto utilizar plasma solar para empujar al Sol en una dirección determinada. A Propulsor Caplan De hecho lo es un motor a reacción gigante que se colocaría junto a una estrella y utilizaría alrededor de 1.000 kg de su plasma cada segundo. Vi una película de ciencia ficción, creo que china, con algo así. Toda la estructura se movería constantemente hacia el Sol, emitiendo un haz de plasma desde el lado opuesto de la estrella y un chorro de isótopo de oxígeno desde el otro. De esta manera, el motor empujaría literalmente al Sol delante de sí mismo.
Y este método es mucho más eficiente que la vela de Shkadov. El propulsor Caplan permitiría al Sol alcanzar una velocidad de 200 km/s en sólo 5 millones de años. Así que en un millón de años podremos cubrir una distancia de más de 1 años luz. Esto significa que pasaríamos por la estrella más cercana al Sistema Solar, Próxima Centauri, en 130.000 años.
Pero podríamos movernos aún más rápido. Alejandro Svoronos de la Universidad de Yale ha propuesto combinar los propulsores Shkadov y Caplan en una única megaestructura, El tirón estrella de Svoronos. Como podéis observar, estamos asistiendo a una auténtica batalla entre científicos para ver quién es capaz de decir la mentira más grande.
Svoronos propone instalar un motor alimentado con energía solar en lugar de la vela de Shkadov. De esta manera, actuaría literalmente como un remolcador que arrastrara la estrella. En teoría, el tirón estrella de Svoronos Sería capaz de acelerar el Sol hasta el 27% de la velocidad de la luz. Esto supone un poco más de 880.000 kilómetros por segundo. Sin embargo, para alcanzar esa velocidad, el motor tendría que consumir tanto combustible que el Sol se convertiría en una enana marrón. En resumen, la humanidad podría escapar de las naves de la civilización Tipo 3, pero ¿a qué costo?
Civilización tipo 2: la opción “Copperfield”
En cualquier caso, todavía tenemos una opción para escapar de esta terrible realidad: desaparecer literalmente. Como los trucos de David Copperfield. ¿Recuerdas que te hablé del polvo inteligente que podría reemplazar a un Dyson Sphere o Swarm? Cada una de estas diminutas partículas de polvo que contienen nanoelectrónica podrían conectarse con otras para formar una red. El científico Seth Shostak del Instituto SETI y del Astrónomo Real Martin rees Creen que una civilización avanzada podría cargar su conciencia en una red de este tipo. Si la humanidad tuviera éxito, existiríamos simultáneamente en todos los rincones de la Vía Láctea y nuestra galaxia literalmente cobraría vida.
¿Y estarías dispuesto a envolverte en una minúscula mota de polvo cósmico? Os dejo con esta pregunta, y todo el tiempo que necesitéis para encontrar una respuesta.
