Досить велика енергетика, що використовує сонячні батареї, теоретично може бути видно з космосу на значній відстані, зазначили автори нового дослідження. Проте необхідні цього параметри енергосистеми досить незвичайні. Американські дослідники провели обчислення того, як легко помітити в телескопи великомасштабну сонячну енергетику у планети земного типу навколо зірки на кшталт Сонця. Стаття з розрахунками прийнята до публікації в Astrophysical Journal, а з її текстом можна ознайомитися на сервері препринтів Корнеллського університету.
Астрономи відзначили, що кремнієві фотоелементи за сукупністю параметрів виглядають найвигіднішими для сонячної енергетики на більшості населених планет. Кремній поширений, фотоелементи з нього виходять не дуже енергоємними у виробництві та дешевими. Арсенід галію ефективніший, але галій дуже дефіцитний, а перовскіти мають помірний ресурс.
Тим часом кремнієві фотоелементи мають підвищене відображення у ряді діапазонів, включаючи частину ультрафіолетового та інфрачервоного спектра. Ряд майбутніх телескопів — наприклад, проект космічного телескопа «Обсерваторія світів» (Habitable Worlds Observatory) — чутливі якраз у такому діапазоні. Через це постає питання: наскільки реально з їхньою допомогою виявити стрибок у відображенні УФ- та ІЧ-променів у разі планет із великомасштабними сонячними електростанціями?
Автори роботи вирішили відповісти на це запитання кількісно. Вони вважають, що сучасна людська цивілізація могла б забезпечити свої потреби в електроенергії, покривши кремнієвими сонячними батареями 2,4% земної суші. На основі такого скромного покриття помітити планету із СЕС у космосі сучасними засобами вкрай важко.
Виходячи з найбільш вигідної орієнтації спостерігається планетою щодо наших космічних телескопів і фокусуючись на діапазоні в 0,34-0,52 мікрометра, можна очікувати задовільного співвідношення сигналу до шуму (тобто виявлення такої особливості планети, що спостерігається) тільки за умови, що 23% її суші будуть вкриті фотоелементами. Такий показник розрахували для планети розміром із Землю і приблизно її конфігурацією суші. Причому навіть у цьому випадку впевнене виявлення вимагало сотень годин спостережень однієї планети та її віддаленості лише на 32,6 світлового року.
Хоча теоретично подібний результат можливий, він викликає чимало практичних питань. Частина з них задають собі самі автори дослідження. Вчені зазначили, що не цілком зрозуміло, чи зросте споживання нашої власної цивілізації до величини в 10 разів вище за нинішню.
З одного боку, сучасні темпи зростання споживання енергії (понад 2% на рік) вказують, що це станеться у найближчі століття. З іншого — незрозуміло, чи таке зростання матиме місце в наступні століття. Як відомо, з 2064 року населення Землі почне скорочуватися, і далеко не ясно, чи зупиниться цей процес у принципі, чи глобальна депопуляція стане кінцем землян (як мінімум світських).
Дослідники взагалі порушують питання про те, чи не будуть позаземні цивілізації ставити свідомі межі для свого зростання. Щоправда, навіщо вони це робили, вчені не пояснили. Наскільки можна судити з тексту роботи, астрономи перебувають під впливом помилкових ідей Римського клубу у тому, зростання населення обмежений кінцівкою ресурсів. Але й у такому разі неясно, що завадить розвиненій цивілізації заселити інші світи і цим вирішити проблему з ресурсами.
Є в розрахунках й інше вузьке місце, яке автори не згадали (можливо вони про нього не знали). Три роки тому окрема наукова робота показала, що сонячні електростанції не годяться як основне джерело електроенергії ніде, включаючи пустелю Сахара, оскільки їх вироблення дуже сильно варіюється як протягом доби (від нуля до 100%), так і протягом року (середньодобова вироблення в Єгипті в січні втричі нижче за липневу). Акумуляція сонячної енергії на півроку коштувала б стільки, що низка інших, невуглецевих джерел енергії виявляються дешевшими і стійкішими за сонячну генерацію.
У той самий час сам підхід пошуку інопланетян за «технічними ознаками» видається досить перспективним. Крім сонячних електростанцій на чверті суші, не дуже практичних, позаземні цивілізації високого рівня розвитку можуть мати потужне нічне освітлення міст або групи в десятки тисяч супутників типу Starlink. Для близьких до нас зірок такі «технічні» сигнали можуть зареєструвати космічні телескопи.