Motor estelar

Uno de los ejemplos más simples de un motor estelar es el propulsor de Shkadov (llamado así en honor al Dr. Leonid Shkadov , quien lo propuso por primera vez), o un motor estelar de clase A. ^{[ 6 ]} Dicho motor es un sistema de propulsión estelar, que consiste en un enorme espejo/ vela de luz —en realidad, un tipo masivo de estata solar lo suficientemente grande como para clasificarse como una megaestructura— que equilibraría la atracción gravitatoria hacia la estrella y la presión de radiación que se aleja de ella. Dado que la presión de radiación de la estrella sería ahora asimétrica , es decir, se emitiría más radiación en una dirección que en otra, la presión de radiación "excedente" actúa como empuje neto , acelerando la estrella en la dirección de la estata flotante. Dicho empuje y aceleración serían muy leves, pero tal sistema podría ser estable durante milenios. Cualquier sistema planetario unido a la estrella sería "arrastrado" por su estrella madre. Para una estrella como el Sol , con una luminosidad de 3,85 × 10 ²⁶ W y masa 1,99 × 10 ³⁰ kg , el empuje total producido al reflejar la mitad de la producción solar sería 1,28 × 10 ¹⁸ N. Tras un período de un millón de años, esto resultaría en una velocidad de 20m/s, con un desplazamiento desde la posición original de 0,03 años luz . Tras mil millones de años, la velocidad sería de 20km/s y el desplazamiento de 34 000 años luz, un poco más de un tercio del ancho estimado de la galaxia Vía Láctea .    

Un motor estelar de clase B consta de dos esferas concéntricas alrededor de una estrella. La esfera interior (que puede estar integrada en una envoltura de Dyson) recibe energía de la estrella y se calienta más que la esfera exterior. La diferencia de temperatura entre ambas esferas impulsa motores térmicos capaces de generar trabajo mecánico.

A diferencia del propulsor Shkadov, un motor estelar de clase B no es propulsor.

Un motor estelar de clase C , como el motor Badescu-Cathcart, ^{[ 5 ]} combina las otras dos clases, empleando tanto los aspectos propulsores del propulsor Shkadov como los de generación de energía de un motor de clase B. Una envoltura de Dyson de mayor temperatura , parcialmente cubierta por un espejo, combinada con una esfera exterior de menor temperatura, sería una encarnación de dicho sistema. El espejo no esférico asegura la conversión del impulso de luz en empuje efectivo (como un motor estelar de clase A), mientras que la diferencia de temperatura puede usarse para convertir la energía estelar en trabajo mecánico (como un motor estelar de clase B). Nótese que dicho sistema sufre los mismos problemas de estabilización que una envoltura no propulsora, como ocurriría con un enjambre de Dyson con un gran espejo de estatita (véase la imagen superior). Una variante de burbuja de Dyson ya es un propulsor Shkadov (siempre que la disposición de los componentes de estatita sea asimétrica).

Un motor estelar de clase D utiliza la masa de una estrella para propulsarla. ^{[ 3 ]} Algunos ejemplos de motores estelares de clase D son el cohete estelar descrito en 1989, ^{[ 7 ]} basado en una modificación del concepto de “elevación estelar” propuesto en 1985, ^{[ 8 ]} el propulsor Caplan propuesto en 2019 y el remolcador estelar Svoronos propuesto en 2020.