Колин Макиннес из Университета Глазго подошел к проблеме с инженерной точки зрения: вместо активных систем стабилизации (которые требуют сложного управления) он исследовал возможность пассивной стабильности, заложенной в конструкцию. Анализируя уравнения движения для упрощенной модели идеально отражающего жесткого диска, он исследовал влияние геометрии и распределения массы на устойчивость.

«Анализ устойчивости включает в себя добавление небольшого смещения к уравнениям движения, описывающим такие конструкции, и последующее определение того, увеличивается ли это смещение со временем. Затем, рассматривая способы изменения свойств конструкции, например, ее геометрии или распределения массы, мы можем определить, можно ли ее стабилизировать таким образом, чтобы малые смещения не увеличивались и были ограничены. Как такового определенного процесса нет; это вопрос рассмотрения уравнений движения и анализа того, как можно изменить действующие силы, например, путем изменения геометрии или распределения массы конструкции», — цитирует исследователя Universe Today.

Расчеты показали, что для «звездного двигателя» (плоского отражающего диска, связанного со звездой гравитацией и толкающего ее) однородный диск нестабилен, но диск с массой, сконцентрированной по краю, может быть пассивно стабильным. Вдобавок, такая конструкция максимизирует тягу двигателя.

«Пузырь Дайсона» — облако отражателей, парящих над звездой за счет давления излучения — при правильной конфигурации и распределении элементов тоже может быть стабильным. Если сделать структуру самостабилизирующейся, это позволит минимизировать столкновения между элементами и сохранить равновесие.

Таким мегаструктурам присущи характерные техносигнатуры: звездный двигатель будет рассеивать отраженный свет, а пузырь Дайсона проявит себя как плотное облако, изменяющее спектральные характеристики звезды. В отличие от роя орбитальных отражателей, которые будут периодически затмевать звезду, статическое облако не даст мерцания, но будет излучать инфракрасный избыток тепла (как и предсказывал Фриман Дайсон).

Макиннес подчеркивает, что его анализ упрощен и является отправной точкой для понимания того, как спроектировать сверхкрупные структуры пассивно стабильными. Его исследование поможет усовершенствовать поиск техносигнатур внеземных цивилизаций.

Не все ученые считают сферу Дайсона подходящим способом генерации энергии. Автор прошлогодней статьи, астроном из проекта Breakthrough Listen, не рекомендует продвинутым инопланетянам использовать этот метод.