למה מראות דייסון מתות במסלול כוכב חמה

יתרון פי 6.6 אינו חינמי

מסלול כוכב חמה (0.39 AU) מקבל שטף שמשי חזק פי 6.6 לעומת 1 AU. היעילות ליחידת שטח מוחצת. אבל למראות אין החזרתיות של 100% — האנרגיה הנספגת היא מה שהורג אותן.

חום נספג וטמפרטורת שיווי משקל

אנרגיה נספגת וטמפרטורת שיווי משקל למראה עם החזרתיות של 90% (Stefan-Boltzmann, פליטתיות צד אחורי ε=0.5 — עבור משטח הקרנה ללא ציפוי, לא הצד המחזיר המצופה באלומיניום. אם פליטתיות הקרנה נמוכה יותר, הטמפרטורה אף גבוהה יותר):

90–150°C היא טמפרטורה שמתכות יכולות לשרוד כשלעצמה. אבל הבעיה היא במה שקורה אחר כך.

לולאת משוב חיובית (Thermal Runaway)

ב-150°C, התדרדרות הציפוי מואצת. דיפוזיה הדדית של Al-מצע (interdiffusion) מציתת לחוק Arrhenius — היא גדלה באופן מעריכי עם הטמפרטורה.

החזרתיות 90% → 894 W/m² נספגים → 150°C
  ↓ התדרדרות ציפוי
החזרתיות 85% → 1,341 W/m² נספגים → ~190°C
  ↓ התדרדרות מואצת
החזרתיות 80% → 1,788 W/m² נספגים → ~230°C
  ↓ חציית סף הדיפוזיה ההדדית Al-מצע
החזרתיות מתרסקת → מוות המראה

מה אם אותה ירידה של 5% מתרחשת ב-L5? ספיגה נוספת: 68 W/m². שינוי טמפרטורה זניח. לולאת המשוב לעולם אינה מופעלת.

CME לוחץ על ההדק

צפיפות רוח השמש יורדת עם ריבוע המרחק. ב-0.39 AU, היא גבוהה פי ~6.6 מאשר ב-1 AU.

האיום הגדול יותר הוא CME (פליטות מסה מהעטרה). ב-0.39 AU, ה-CME עוד לא הספיק להתפזר — הוא פוגע במראה בצפיפות אנרגיה מרוכזת. CME חזק אחד בלבד יכול לפגום בשטח הציפוי על ידי ריסוס → ירידה בהחזרתיות → בריחה תרמית מתחילה.

לשם השוואה: גשושית MESSENGER לא הייתה שורדת במסלול כוכב חמה ללא מגן שמש קרמי.

השוואת המציאות התפעולית

סיכום בשורה אחת

במסלול כוכב חמה, איבוד 5% בהחזרתיות אינו הפחתה של 5% בתפוקה — זה האות שהמראה מתחילה למות. ב-L5, זו שגיאת עיגול.