Megaestructuras espaciales teóricamente posibles
Quizás la mayor parte de la ciencia ficción a lo largo de toda su existencia, desde el " Vuelo a la Luna en forma directa en 97 horas y 20 minutos " de Julio Verne, de alguna manera opera con los grandiosos productos del pensamiento científico y de ingeniería. Con el desarrollo del progreso, los límites de la imaginación de los científicos y escritores también se expandieron, y hoy las estructuras de ingeniería que merecen el término "megaestructuras" en términos de escala y coraje del diseño ya se han descrito en la literatura popular de ciencia y ciencia ficción. Decidimos recopilar una calificación peculiar de tales estructuras. Ya estás familiarizado con algunos de ellos, y algunos serán nuevos.Ascensor espacial
( c )La idea de un ascensor fue formulada por primera vez por Konstantin Tsiolkovsky en 1895. Hoy, esta tecnología es vista como la forma futura de acceso barato y constante a la órbita terrestre baja. Un cable que se extiende hacia el cielo por decenas de miles de kilómetros para una órbita geoestacionaria a lo largo de la cual se mueve un elevador, transportando mercancías y astronautas al espacio. Un extremo del cable se fijará en la superficie del planeta, y el otro con un contrapeso atado se ubicará por encima de la órbita geoestacionaria. Un asteroide adecuado puede actuar como contrapeso.
Idealmente, un ascensor espacial debería ser un paso hacia la creación de un astillero espacial. Según una serie de estudios, el ascensor se puede construir después de la invención de materiales extremadamente duraderos. Por ejemplo, los nanotubos de carbono se consideran un material prometedor. Aunque algunos científicos dudan que incluso la resistencia de este material sea suficiente para que el cable no se rompa.Stanford Thor
Esta es la primera y más pequeña de las estructuras habitables de anillo en nuestra lista. Stanford Tor obtuvo su nombre gracias a un programa de desarrollo de sistemas de ingeniería de 10 semanas, que tuvo lugar en 1975 entre estudiantes de la Universidad de Stanford. En ese año, un grupo de estudiantes propuso la creación de una estación de colonias habitadas para 10,000 habitantes en forma de estructura toroidal con un diámetro de 1.8 km. Más precisamente, se vería como una rueda: en el centro de la estación se propuso colocar un "centro", que consiste en un sistema de espejos que reflejan la luz en el interior del toro.
El cubo debe estar conectado a la llanta por medio de corredores de transporte radial, y las cerraduras de amarre deben estar ubicadas en él. Para garantizar la gravedad artificial a un nivel de 1 g, la estación gira alrededor de un eje que pasa perpendicular al plano del toro a una velocidad de 1 revolución por minuto. El toro en sí mismo puede cerrarse, es decir, puede ser una tubería en bucle, o abrirse, en forma de una ranura en bucle. En el segundo caso, la atmósfera se mantiene dentro de la estación debido a la fuerza centrífuga.Debo decir que la idea de crear un asentamiento de estación giratoria toroidal no pertenece en absoluto a los estudiantes de Stanford. Este concepto se menciona en el libro de Herman Potochnik (1928), en una de las obras de Werner von Braun (1952), así como en la película de ciencia popular soviética " El camino a las estrellas"."Año 1957.La idea de construir estaciones espaciales en forma de toro es muy popular en la ciencia ficción, los juegos de computadora y el cine. Una de las versiones más famosas se representa en la película de culto " Space Odyssey of 2001 ".
Una versión mucho más grande del toro de Stanford (con algunas reservas) se muestra en la película Elysium (2013), donde el anillo de 40 kilómetros, tipo abierto, alberga a 10 millones de residentes.
Orbe de Bernal
( c )En 1929, John Bernal propuso la idea de un asentamiento espacial en forma de una esfera giratoria hueca llena de una atmósfera amigable para los humanos. Con un diámetro de 16 km, dicha esfera puede convertirse en un hogar para 20,000-30,000 personas. Es cierto que solo se proporciona un nivel de gravedad bastante cómodo en el cinturón ecuatorial.
Las estaciones construidas como una esfera de Bernal se encuentran en varias obras y juegos fantásticos. Por ejemplo, en el juego "Mass Effect" (Estación "Gagarin"), o en la novela " 2312 " de Kim Stanley Robinson, donde el papel de las esferas de Bernal es interpretado por asteroides ahuecados desde el interior.Cilindro O'Neill
En 1974, Gerard O'Neill, en su artículo "Colonización espacial" para Physics Today, describió la idea de una estación cilíndrica gigante . Un cilindro de 32 km de largo y 8 km de diámetro consta de seis secciones longitudinales alternas: tres transparentes y tres habitadas. Fuera del cilindro, frente a las "ventanas", hay espejos gigantes para dirigir la luz solar hacia el cilindro. La gravedad es proporcionada por la fuerza centrífuga. Cada uno de los tres segmentos habitados representa "países" separados. También hay anillos externos separados de mayor diámetro para la agricultura, así como secciones industriales externas ubicadas a lo largo del eje de rotación fuera de los cilindros.Cada país puede acomodar hasta un millón de habitantes, y aún más con un aumento en el diámetro y / o longitud del cilindro. Según O'Neill, los cilindros pueden alcanzar 24 km de diámetro y 120 km de longitud. El área útil dentro de tales gigantes sería de unos 18,000 kilómetros cuadrados.A pesar de que las estaciones cilíndricas recibieron el nombre de O'Neill, una idea similar se describió en la novela de Arthur Clark " Una cita con Rama ", publicada en 1973. Por lo tanto, es posible que los estudiantes de O'Neill recogieran la idea y la sometieran a un estudio detallado.A partir de ejemplos recientes del uso del cilindro O'Neill, se puede citar la película Interestelar (Estación Cooper).Estrella de la muerte
( c )La megaestructura más famosa de la ciencia ficción . Según la literatura del universo de Star Wars, se construyeron varias estaciones espaciales y se les pidió que mantuvieran a los sujetos del Imperio bajo control, ¿qué podría ser peor que destruir un planeta entero?En diferentes partes de la epopeya cósmica, se indican los diferentes diámetros de las Estrellas de la Muerte: de 120 a 900 km de diámetro. Por cierto, la estación más pequeña de diámetro está cerca de Epimeteo , el satélite de Saturno , y Pak , el satélite de Urano . La tripulación de la Estrella de la Muerte es de unos 8 millones de personas.Globo cassus
El proyecto de esta megaestructura fue propuesto por el arquitecto y artista suizo Christian Waldfogel en 2004. Este es un icosaedro geodésico aplanado de los polos con dos secciones gigantes transparentes para la iluminación. La gravedad se proporciona tradicionalmente, por rotación. El diámetro de la estructura es de 85,000 km (cerca de la Tierra, unos 12,600 km). Dos segmentos de la esfera están disponibles para vivir, ubicados uno frente al otro en la zona ecuatorial, con el nivel de gravedad más alto. En las zonas "tropicales" más altas se pueden ubicar áreas agrícolas, y las regiones polares, con su microgravedad, se pueden utilizar como depósitos originales y sitios industriales.En realidad, de acuerdo con el plan de Waldfogel, ... todo el contenido de la Tierra debe colocarse dentro de la esfera. Es decir, el planeta necesitará ser dado vuelta al revés y crear una atmósfera artificial, océanos y continentes. Plan bastante audaz. Es cierto que el autor no habla sobre dónde y cómo esperar a que la humanidad transporte los contenidos del planeta.Mundo del anillo
( c )En 1970, salió la novela de Larry Niven El mundo del anillo . Este no es un toro miserable en la órbita de la Tierra, es un anillo cerrado habitado alrededor de una estrella. El radio es de 1 unidad astronómica, el ancho del anillo es de 1,6 millones de km y la longitud es de 940 millones de km. Solo una cantidad inimaginable de espacio libre para el desarrollo de una civilización altamente desarrollada. Y tal civilización debe estar MUY altamente desarrollada para poder construir un mundo en anillo. Te reirás, pero aquí no fue sin rotación para crear gravedad y mantener la atmósfera. Como en un mundo así no existe un ciclo natural de día y de noche, aquí se crea artificialmente utilizando reflectores rectangulares que giran en órbitas dentro del anillo con una velocidad angular diferente.
( c )La idea de mundos de anillo se refleja en los tiradores Halo, sin embargo, las dimensiones son mucho más modestas allí: solo 10,000 km de diámetro y giran en torno a otros planetas. Los mundos del anillo también se encuentran en el ciclo de novelas de Ian Banks sobre Cultura: su diámetro es de 3 millones de km. Un poco más pequeño que el original, pero definitivamente no tendrá que sufrir espacios reducidos y luchar por el territorio.Disco de Alderson
( c )Este es un desarrollo adicional de la idea del mundo del anillo: ya estamos hablando de crear un disco artificial alrededor de una estrella de varios miles de kilómetros de espesor. El autor de la idea es Daniel Alderson , quien participó en la redacción del software para las sondas Voyager 1 y Voyager 2 . En relación con el sistema solar, el borde exterior del disco debe pasar entre Marte y Júpiter.A lo largo del perímetro del borde interno del disco, frente a la estrella, hay una pared alta que protege parcialmente de la radiación dañina. El área habitable del disco es ... habitable. Como en el caso de los planetas, las partes interna y externa del disco no son adecuadas para la existencia humana: la estrella está demasiado caliente, el borde exterior está demasiado frío. Aunque los logros técnicos de las personas del futuro, capaces de crear SUCH, pueden hacer que las áreas habitadas del disco sean menos favorables. En este caso, será posible vivir en ambas superficies del disco. Al mismo tiempo, creará suficiente fuerza gravitacional dirigida perpendicular a su plano para que las personas puedan vivir cómodamente.Según cálculos aproximados, la masa de dicho disco excederá la masa del Sol. Además, el volumen requerido de material es muchas veces mayor que la cantidad disponible en el sistema solar. Es cierto que tal disco no puede construirse a partir de piedras ordinarias; no hay suficiente fuerza para esto. Por lo tanto, la construcción de una estructura de este tipo requerirá la creación de materiales completamente nuevos de enorme resistencia, y su producción ni siquiera es planetaria, sino a escala "sistémica".El disco de Alderson rara vez se menciona en la literatura. Por ejemplo, en los cómics Ultraverse y la novela Missile Gap de Charles Strauss.Orbe Dyson
Otra megaestructura es muy popular entre los fanáticos de la ciencia ficción y el futurismo. Inicialmente, la idea fue expresada por Olaf Stapldon en la historia " El creador de las estrellas ". Pero popularizó a su famoso físico Freeman Dyson . La esfera de Dyson es una esfera (gracias, Cap), construida alrededor de una estrella y recolectando toda la energía emitida por ella. Según el propio Dyson, la esfera no debería cubrir completamente la estrella.La civilización, cuyos avances tecnológicos y necesidades energéticas condujeron a la creación de la esfera Dyson, recibirá una fuente inagotable y colosal de energía. Para que? Bueno, por ejemplo, para suministrar electricidad al cerebro Matryoshka , no menos que una supercomputadora colosal, cuyos poderes sirven para una superinteligencia artificial.La idea de la esfera de Dyson resultó ser tan emocionante que Stanislav Lem en su libro de época " La suma de las tecnologías " le prestó atención . El gran polaco criticó esta idea.Hoy es más fácil decir dónde no se menciona la esfera Dyson, está inclinada en todos los ángulos fantásticos y de juego. Otra oleada de popularidad se asoció con el descubrimiento por parte de los astrónomos de la luminosidad anómala de la estrella KIC 8462852 en la constelación Cygnus ("estrella WTF"). Según los medios mundiales, se hizo circular de inmediato la idea de que un extraño parpadeo podría asociarse con la construcción por extraterrestres de la esfera de Dyson alrededor de KIC 8462852.Motor Shkadova
( c )Si pensabas que la esfera de Dyson es el apogeo del desarrollo tecnológico de la civilización, entonces tenías razón. Pero el motor de Shkadov , tal vez, no es inferior en pensamiento. ¿Por qué construir arcas interestelares e ir a lugares desconocidos en pequeños barcos frágiles? ¡Muevamos nuestro sistema estelar! El motor de Shkadov es una variación de la esfera Dyson, que es una vela solar gigante. La idea fue expresada por primera vez por Leonid Shkadov en 1987 en el 38º Congreso de la Federación Astronómica Internacional en el Reino Unido.Según el plan del científico, la estrella se moverá después de que la vela se construya a su alrededor, y con ella todos los planetas. Es cierto que la velocidad será muy pequeña, pero constante. Por ejemplo, un Sun con un motor Shkadov viajaría solo 0.03 años luz en un millón de años. Pero gradualmente, la velocidad aumentará, y en mil millones de años nuestra estrella se moverá en 34,000 años luz, un tercio del ancho de la Vía Láctea . En el marco de dicho proyecto, el término "a largo plazo" adquiere un significado completamente diferente.Source: https://habr.com/ru/post/es396301/
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