太阳能电池板作为技术特征的可探测性

在这项工作中，我们评估了类地系外行星上硅太阳能电池板作为潜在技术特征的可探测性。硅基光伏电池在紫外-可见光和近红外波段具有高反射率，这处于像宜居世界天文台（HWO）这样的空间旗舰任务概念的波长范围内。假设仅使用太阳能来满足2022年人类能源需求，土地覆盖率为约2.4%，并考虑各种增长率情景预测未来能源需求，我们评估了使用8米HWO类望远镜的可探测性。假设最有利的观测方向，并聚焦于紫外到可见光（0.34-0.52微米）的强吸收边，我们发现，即使对于未来地球约23%陆地覆盖率的太阳能电池板覆盖率，观测一个10秒差距处类太阳恒星周围的类地行星也需要数百小时的观测时间才能达到信噪比5。我们讨论了卡尔达肖夫I/II型文明和戴森球等概念的必要性，这些概念旨在利用大量能量。即使人口比今天多得多，人类文明的总能源使用量也远低于导致直接热加热或达到卡尔达肖夫I型文明规模的阈值。任何同样实现可持续人口水平的外星文明也可能发现其扩张需求存在极限，这表明费米悖论中想象的横跨银河系的文明可能不存在。