Dyson sphere(ダイソンスフィア)

Last-modified: 2021-04-04 (日) 22:13:57

開発を進めるための最大の目的の1つであるダイソンスフィアの基本や情報の確認方法、さらに建設計画の編集方法を掲載している。

 

ダイソンスフィアとは

Dyson sphere(ダイソンスフィア)とは、恒星の周囲を取り囲む物体の集合体、または建造物の総称。このゲームでは専ら恒星が放つ無尽蔵のエネルギーを受け取り、電力を生み出すために用いられる。

このゲームにおいてダイソンスフィアは、Dyson swarm(ダイソンスウォーム)Dyson shell(ダイソンシェル)から構成される。

それぞれ実際に形成する方法が異なるので、具体的な建設手順についてはダイソンスフィアプログラムを参照。このページでは、Yキー(デフォルト)を押すことによって表示されるダイソンスフィアUIの情報の見方と、建設計画の立て方について解説する。

情報の表示方法と意味

現在の恒星系のダイソンスフィアに関する情報は、Yキーを押すことでいつでも確認することができる。ここでは実際に打ち上げ済みの構造物のほか、白い円がソーラーセイルを投入可能な軌道(つまりダイソンスウォームの形成位置)、青緑色の部分がダイソンシェルを建設予定の位置として表示されている。

左側に表示されている数値からダイソンスフィアの発電能力等について知ることが可能。それぞれの数値の意味は以下の通り。

項目名意味
Star lumination恒星輝度。ダイソンスフィア自体の素の発電能力に掛けることで、実際の発電能力が得られる。つまり、明るい恒星の周囲に作られたスフィアのほうが出力が高くてお得。
Generation capacityダイソンスウォームとダイソンシェルの合計出力。なお、上記の恒星輝度はすでに考慮済みの値である。
Dyson
swarm
Solar sails
in total
現在恒星軌道上にあるソーラーセイルの数。もちろん多いほうが出力が高くなる。ソーラーセイルには寿命があるため、一定の速度で打ち上げ続ければある値に落ち着いてくる。
Generation capacityダイソンスウォーム、すなわちソーラーセイルによる合計出力。
Dyson
shell
Nodes
in total
現在設定してあるノードの数。建設済みの数とは限らず、設定だけしたものも含む。つまり自分で作成・削除しない限り変わることはない。
Generation capacityダイソンシェル、すなわちノード・フレーム・シェルによる合計出力。
 



さらに、ダイソンシェルのノードをクリックすることにより、そのノードの情報が表示される。

項目名意味
Structure point構造ポイント。既にこのノードに到着した小型輸送ロケットの個数/現在向かっているロケットの個数/ノードとフレームの完成までに必要なロケットの個数を意味する。1個目の数値は現在のこのノードの発電能力に影響する。3個目の数値はこのノードが支えているフレームの合計長が長いほど増加し、このノードが完成した場合の発電能力に影響する。1個目の数値3個目の数値となっていれば、このノード自体と、ノードが支えるフレームの建設が完了している。
Cell pointセルポイント。既にこのノードに到着したソーラーセイルの個数/現在向かっているセイルの個数/シェルの完成までに必要なセイルの個数を意味する。1個目の数値は現在のこのノードの発電能力に影響する。3個目の数値はこのノードが支えているシェルの合計面積が広いほど増加し、このノードが完成した場合の発電能力に影響する。1個目の数値3個目の数値となっていれば、このノードが支えるシェルの建設が完了している。
Frames maintains支持フレーム数。この数のフレームがこのノードに接続されていることを意味する。
Shells maintains支持シェル数。この数のシェルがこのノードが支持するフレームに接していることを意味する。
Power generationこのノードの発電能力。完成したノードは一定距離までフレームとシェルを支えるが、それらとそのノード自体の発電する電力の合計。全ノードにおけるこの値の総和=ダイソンシェルの発電能力。
 

ダイソンスフィアの編集

ダイソンスウォームの軌道やダイソンシェルの構造も、同じ画面を通して編集可能である。

なお、これらのスウォームやシェルの”形状”が発電能力に与える影響は一切ない。特にシェルは自由にデザインできるが、効果的に発電できるようなデザインといったものはないので、基本的には見栄えを楽しむ要素である。

ただし、スウォームやシェルの半径は大きいほうがRay receiver(光線レシーバー)での受信可能範囲が広がる。

具体的には、スウォームやシェルのうち最も半径が大きいものがそのダイソンスフィア全体の半径としてみなされて、半径が大きいほど光線レシーバーの受信強度は強くなる。

しかもそれらが実際に形成されているかどうかは考慮されず、何も構築物がないシェルなどであってもダイソンスフィアの一部とみなされるため、ずるい気もするが建設予定がなくても最大半径のスウォームまたはシェルレイヤーを設定しておいたほうが得

ダイソンスウォームの軌道

ダイソンスウォームの軌道は、1つの恒星に対して20個まで設定可能である。ただし、リストのうち1番はデフォルト設定であり、自分では編集できない。

軌道ごとに存在できるソーラーセイルの数に限りはないし、前述のとおり軌道の形が直接的に発電能力に影響を与えるわけではない。ただし、

  • 半径は大きいほうがよい。前述の通り光線レシーバーが受信可能な範囲が広がる。
  • 設置したEM-Rail Ejector(EMレールイジェクタ)から捉えやすい軌道のほうが好ましい。そのような軌道を設定できれば時間当たりに投入可能なソーラーセイルの数が多くなり、間接的に発電能力が上昇することになる。

最初はどのような軌道が適切なのかは分かりにくいため、まずはイジェクタで一瞬でも捉えられる軌道を作成し、その後また新しい軌道を作成して調節していけばいい。

追加

軌道を追加するにはAdd orbit(軌道追加)をクリックする。すると、青い円が表示される。この円の形を、下に表示されたNew orbit(新しい軌道)の値を設定することで調整する。


意味見栄え的な役割
Orbit radius軌道半径(m)大きいほど円周が長くなり、ダイソンスウォームの輪が形成されるまでの時間が長くなる。
Orbit inclination軌道傾斜(度)0度に近いと、ほとんどの惑星の公転軌道面と似たような角度になる。
Longitude of (AN)昇交点の経度(度)ここでの昇交点とは、軌道傾斜を0度に設定したときの面を、現在設定している軌道が画面下側(恒星の南極側)から画面上側(同北極側)に向かって横切る点のこと。これを変更するとコインを回した時のように軌道が回転する。
ちなみに、円以外の楕円軌道は設定不可能

ここで設定した軌道を個々のEM-Rail Ejector(EMレールイジェクタ)に設定することで、実際にソーラーセイルがその軌道に向けて発射される。十分長い時間発射し続けることによって、この軌道上に大量のソーラーセイルが留まり、リング状に見えるようになるはず。

削除

デフォルトの1番以外の軌道は、軌道を追加するボタンの右にあるDelete(削除)ボタンで削除することができる。

削除した場合でも、即座にその軌道に投入されたソーラーセイルが消えるわけではない。それらが全て寿命を迎えるなどして無くなることによって完全に削除が完了する。その前に、削除ボタンがあった場所に表示されるRecover(リカバリー)ボタンを押すことにより削除を中断することが可能。

ただし、一度でも削除ボタンを押すとその軌道を設定していたEMレールイジェクタがすべて停止してしまい、軌道を設定し直す必要があるため迂闊に押さないように注意しよう。

ダイソンシェルの構造


ダイソンシェルの構造にはノード・フレーム・シェルの3種類が存在し、それぞれ多面体の頂点・辺・面に対応する。これらを比較的自由に配置することによって、好きな形のダイソンシェルを建設することができる。

配置したノードが獲得した構造ポイントとセルポイントのみが直接的に発電能力に関与する。つまり、形状は直接的には最終的な発電能力には影響しない。

しかし、半径だけは例外

  • やはり半径が大きいほど光線レシーバーの受信可能範囲が広がる。
  • 半径が大きいほど、フレームの長さとシェルの面積が大きくなり、構造ポイントとセルポイントの最大値が上昇する。これによって最終的な発電能力が変化する。もちろんそれに応じて必要な小型輸送ロケットの個数も多くなるため、ロケット1個によって作れる構造物あたりの発電能力が変わるわけではない。

また、シェルは、ソーラーセイルがノードに吸収されることによって成長していく。ノード1個あたりのソーラーセイルの吸収速度はあまり早くない*1ので、ノードが少ない形状の場合、ソーラーセイルの供給に対して吸収が追い付かなくなることがある。

要するに発電の効率がよい形状といったものは存在しないため、見栄えを気にしないのであれば適当に各要素を配置すればそれで問題ない。ただし、見栄えを気にする派の方は、納得がいくまでじっくり考えてデザインすること。再び建築し直すには莫大な手間と時間がかかる。

ダイソンシェルのレイヤー(層)は、1つの恒星につき10個まで設定することができ、実際に建設可能である。これらの層はそれぞれ干渉することはない。例え内側のレイヤーの100%の面積が構造物で覆われたとしても、外側のレイヤーの発電能力には一切関係ない。

ただ、10個も建設できるのはクリア後も継続して生産ラインを拡大し続けた後くらいで、初めて建設する段階ではクリアまでに1個すら建設し終わらないかもしれない。

追加

レイヤーのリストのうち1番はスウォームと同じくデフォルト設定であり、自分では編集できない。

自分でシェルの半径を設定したい場合や、いくつもシェルを作りたい場合のみAdd new layer(新レイヤー追加)をクリックして追加する。そうでなければ新しく追加する必要はなく、1番を使用すればよい。追加する際に設定できる値は、スウォームの軌道追加時とまったく同様である。

編集

実際にシェルをデザインするには、レイヤー番号をクリックして画像のように編集したいレイヤーを選択した状態にする必要がある。すると以下のようなビルドメニューが表示されるので、これらを用いてノード・フレーム・シェルの場所を指定することができる。

操作意味
Inspect既に設定したノードをクリックしてノードの情報を表示できる。
Make build planNodeノードの建設予定位置を設定する。
Frame(Geodesic)フレームの建設予定位置を設定する。球面上を最短距離で結ぶ
Frame(Graticule)フレームの建設予定位置を設定する。球面を平面に投影した際に直線になる形で結ぶ*2
Shellすでに設定したフレームで囲まれた場所をクリックすることにより、そこにシェルを張ることを指示する*3
Removeすでに設定したノード・フレーム・シェルを削除する。既に建設中・建設完了したものも削除可能。これらを削除すると、その規模に応じた数*4のソーラーセイルが撒き散らされる*5
Gridグリッドの形を選べる。選択しておくと、ノードやフレームの配置時にグリッドにスナップされる。選択されているものをもう一度クリックするとグリッドをなしにすることも可能だが、スナップせずに綺麗に作るのは至難の業。頑張れば文字や絵などをかけるかもしれない。
 

画像のように赤い部分がある場合、ここには何も建設できない。この領域は初期状態では全球に及んでおり、赤道上にノードとフレームを建設することしかできない。この領域はDyson sphere stress system(ダイソンスフィア応力システム)を研究するたびに緯度15度ずつ後退していき、Lv.6まで研究することにより完全になくなる(すべての領域に建設可能になる)。

ノードやフレームを設定した状態で、Vertical launching silo(垂直発射サイロ)で小型輸送ロケットを打ち上げることによって実際の建設が開始される。スウォームと異なり、発射施設に目的地を設定する必要はない。自動的にいずれかのシェルのどこかのノードにロケットが向かい、そのノードの建設を完了させてから他のノードの建設を開始しようとする。

削除

デフォルトの1番以外のレイヤーは、レイヤーを追加するボタンの右にあるDelete(削除)ボタンで削除することができる。ただし、計画中のものも含んで、全ての構造物が削除されている状態でしかレイヤーを削除できない

結局、ダイソンシェル建設後に削除する場合は自分で全てのノード・フレーム・シェルを削除するしかないので手間がかかる。

ダイソンスフィアの発電能力

純粋な発電能力

ダイソンスフィアの発電能力は、かなり大雑把に言えば打ち上げた物の数に比例すると考えてよい。つまり、ソーラーセイルの数や完成したダイソンシェルのノード、フレーム、シェルの数に比例して大きくなっていく。

より厳密には以下の表より、まず総出力を求める。

1個・1点あたりの出力
ソーラーセイル36.0kW
ダイソンシェルのStructure point(構造ポイント)95.6kW?*6
ダイソンシェルのCell point(セルポイント)15.0kW?*7

その総出力に対して、Star lumination(恒星輝度)を掛けて求められるのがその恒星系の全てのダイソンスフィア構成物により発電される電力となる。

受電可能な電力

しかし、実際に受電して使用できる電力は、上で求めた電力よりも少なくなるため注意しよう。

これは太陽光線がエネルギー損失を受けるためである。この損失値は初期では70.00%となっており、実際に受電できる電力は30.00%になってしまうということである(詳しい計算はこちらを参照のこと)。この値は性能強化のRay transmission efficiency(光線伝送効率)を研究することで少しずつ軽減させることができる。

この軽減させるというのは、損失値に毎回乗算されるのであって減算するのではないため、損失を限りなく0%に近づけることは無限研究を行えば可能であるが、完全に0%にすることはできない。


*1 目測で1個/s
*2 経度方向に伸ばした場合は常に同じ緯度上の線になるので、Geodesicとの違いが最も顕著。逆に緯度方向に伸ばした場合はGeodesicとの違いが全くなくなる。
*3 シェルを張ると恒星が見えなくなる。デザイン的な理由から張らない選択肢も可能。
*4 構造ポイント*3+セルポイント。なぜなら小型輸送ロケットの材料は……
*5 削除時にはこれらのソーラーセイルに発電能力が引き継がれているため、ダイソンスフィア全体としての発電能力はすぐには低下しない。しかしこのソーラーセイルにはもちろん寿命があるため、ダイソンシェルを作り変えたい場合には少しずつ行わなければ急激に発電能力が低下することになるので注意。
*6 最小二乗法により求めており正確でない。正確な値が分かった場合編集してください
*7 最小二乗法により求めており正確でない。正確な値が分かった場合編集してください