موتور ستاره ای

موتور ستاره ای گونه ای ابرسازه فرضی است که از پرتوهای تابیده شده از ستاره برای تولید انرژی استفاده می کند. برخی گونه های هوشمند از این انرژی برای افزایش نیروی رانش استفاده می کنند تا سرعت ستاره و هر چیزی که به دور آن می گردد را زیاد کنند. در مقیاس کارداشف، ساخت چنین سامانه ای، سازنده آن را به تمدن مرحله دوم می رساند.
یکی از ساده ترین نمونه های موتور ستاره ای، رانش دهنده شکادوف یا موتور ستاره ای رده A است. این مفهوم نخستین بار توسط لئونید شکادوف تعریف و به افتخار او نامگذاری شد. [ ۱] این موتور یک سامانه پیش رانش ستاره ای است که از یک بادبان/آینه خورشیدی بسیار بزرگ ( در اصل یک ستاره به اندازه کافی بزرگ که بتوان بر پایه مرتبه بزرگی، آن را به عنوان ابرسازه رده بندی کرد ) پدید آمده و بین جاذبه گرانشی ستاره و فشار پرتو افکنی آن تعادل برقرار می کند. هنگامیکه فشار پرتوافکنی ستاره، نامتقارن شود مانند هنگامیکه پرتوافکنی تنها در یک جهت باشد فشار پرتوافکنی اضافی به صورت رانش دهنده اصلی عمل می کند و شتاب ستاره را در جهت استتایت افزایش می دهد. چنین رانش و افزایش شتابی بسیار اندک است. اما چنین سامانه ای می تواند برای میلیون ها سال دوام بیاورد. هر سامانه سیاره ای که به یک ستاره وابسته باشد به سمت ستاره خود کشیده می شود. برای ستاره ای به اندازه خورشید با شدت روشنایی ۱۰۲۶×۳/۸۵ وات و جرم ۱۰۳۰×۱/۹۹ کیلوگرم، مجموع رانش ایجاد شده با انعکاس نیمی از پرتوافکنی ۱۰۱۸×۱/۲۸ نیوتون خواهد بود. پس از یک میلیون سال، بازده سرعت به ۲۰ متر بر ثانیه و جایجایی از مکان اصلی به ۰/۰۳ سال نوری می رسد. پس از یک میلیارد سال سرعت به ۲۰ کلیلومتر بر ثانیه و جابجایی به ۳۴, ۰۰۰ سال نوری می رسد که کمی بیش از یک سوم عرض براورد شده کهکشان راه شیری است.
موتور ستاره ای رده B یک کره دایسون است که به گرد یک ستاره ساخته شده و برای دریافت انرژی قابل استفاده، از سامانه اختلاف دمای بین ستاره و رسانه بین ستاره ای استفاده می کند. احتمالا برای این کار از ماشین گرمایی یا سلول فتوولتاییک استفاده می کند. برخلاف رانش دهنده شکادوف، این سامانه، دارای پیش رانش نیست.
موتور ستاره ای رده C از ترکیب دو موتور ستاره ای رده A و B پدید می آید که از توان پیش رانش شکادوف و تولیدکننده انرژی رده B استفاده می کند.
یک سپر دایسون با سطح داخلی که بخشی از آن با آینه پوشیده شده، تجسمی از چنین سامانه ای است که به شکل ازدحام دایسون با آینه استتایت بزرگ است. اگرچه هنوز مشکل پایدارسازی سپر غیر پیش رانشی وجود دارد. ( به نگاره همین نوشتار توجه شود. ) حباب دایسون یک رانش دهنده شکادوف با ترتیب اجزاء استتایت نامتقارن است. افزودن توان استخراج انرژی به اجزاء آن به نظر تقریباً کار بیهوده ای است.