🍪 👩‍❤️‍💋‍👩 🙋🏾 Mégastructures spatiales théoriquement possibles 👶🏻 🙆🏼 🙌🏾

Peut-être la majeure partie de la science-fiction pour toute son existence - depuis le " Vol vers la Lune d'une manière directe en 97 heures 20 minutes " de Jules Verne - fonctionne en quelque sorte avec les produits grandioses de la pensée scientifique et technique. Avec le développement du progrès, les frontières de l'imagination des scientifiques et des écrivains se sont également élargies, et aujourd'hui les structures d'ingénierie qui méritent le terme de «mégastructures» en termes d'échelle et de courage de conception ont déjà été décrites dans la littérature populaire de science-fiction. Nous avons décidé de recueillir une note particulière de ces structures. Vous en connaissez déjà certains, et certains seront nouveaux.

Ascenseur spatial

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L'idée d'un ascenseur a été formulée pour la première fois par Konstantin Tsiolkovsky en 1895. Aujourd'hui, cette technologie est considérée comme la voie future d'un accès bon marché et constant à l'orbite terrestre basse. Un câble s'étendant dans le ciel sur des dizaines de milliers de kilomètres pour une orbite géostationnaire le long de laquelle un ascenseur se déplace, transportant des marchandises et des astronautes dans l'espace. Une extrémité du câble sera fixée à la surface de la planète, et l'autre avec un contrepoids attaché sera située au-dessus de l'orbite géostationnaire. Un astéroïde approprié peut agir comme contrepoids.

Idéalement, un ascenseur spatial devrait être une étape vers la création d'un chantier naval spatial. Selon un certain nombre d'études, l'ascenseur peut être construit après l'invention de matériaux extrêmement durables. Par exemple, les nanotubes de carbone sont considérés comme un matériau prometteur. Bien que certains scientifiques doutent que même la résistance de ce matériau sera suffisante pour que le câble ne se casse pas.

Stanford Thor

C'est la première et la plus petite des structures habitables en anneau de notre liste. Stanford Tor a obtenu son nom grâce à un programme de développement de systèmes d'ingénierie de 10 semaines, qui a eu lieu en 1975 auprès d'étudiants de l'Université de Stanford. Cette année-là, un groupe d'étudiants propose la création d'une station de colonie habitée pour 10 000 habitants sous la forme d'une structure toroïdale d'un diamètre de 1,8 km. Plus précisément, il ressemblerait à une roue: au centre de la station, il a été proposé de placer un «hub», constitué d'un système de miroirs réfléchissant la lumière à l'intérieur du tore.

Le moyeu doit être connecté à la jante au moyen de couloirs de transport radiaux et des verrous d'amarrage doivent y être situés. Pour assurer la gravité artificielle à un niveau de 1 g, la station tourne autour d'un axe passant perpendiculairement au plan du tore à une vitesse de 1 tour par minute. Le tore lui-même peut être fermé - c'est-à-dire qu'il peut s'agir d'un tuyau en boucle, ou ouvert, sous la forme d'une rainure en boucle. Dans le deuxième cas, l'atmosphère est maintenue à l'intérieur de la station en raison de la force centrifuge.

Je dois dire que l'idée de créer une station de triage rotative toroïdale n'appartient pas du tout aux étudiants de Stanford. Ce concept est mentionné dans le livre d' Herman Potochnik (1928), dans l'une des œuvres de Werner von Braun (1952), ainsi que dans le film de vulgarisation soviétique " La route des étoiles""1957 année.

L'idée de construire des stations spatiales en forme de tore est très populaire dans la science-fiction, les jeux informatiques et le cinéma. L'une des versions les plus célèbres est représentée dans le film culte " Space Odyssey of 2001 ".

Une version beaucoup plus grande du tore de Stanford (avec quelques réserves) est présentée dans le film Elysium (2013), où l'anneau de 40 kilomètres - type ouvert - abrite 10 millions d'habitants.

Bernal Orb

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En 1929, John Bernal a proposé l'idée d'un établissement spatial sous la forme d'une sphère creuse en rotation remplie d'une atmosphère humaine. Avec un diamètre de 16 km, une telle sphère peut devenir un foyer pour 20 000 à 30 000 personnes. Certes, un niveau de gravité assez confortable n'est fourni que dans la ceinture équatoriale.

Les stations construites comme une sphère bernale se trouvent dans divers travaux et jeux fantastiques. Par exemple, dans le jeu "Mass Effect" (Station "Gagarin"), ou dans le roman " 2312 " de Kim Stanley Robinson, où le rôle des sphères Bernal est joué par des astéroïdes creusés de l'intérieur.

Cylindre O'Neill

En 1974, Gerard O'Neill, dans son article «Space Colonization» pour Physics Today, a décrit l'idée d'une station cylindrique géante . Un cylindre de 32 km de long et 8 km de diamètre se compose de six sections longitudinales alternées: trois transparentes et trois habitées. À l'extérieur du cylindre, en face des «fenêtres», se trouvent des miroirs géants pour diriger la lumière solaire dans le cylindre. La gravité est fournie par la force centrifuge. Chacun des trois segments habités représente des «pays» distincts. Il existe également des anneaux externes séparés de plus grand diamètre pour l'agriculture, ainsi que des sections industrielles externes situées le long de l'axe de rotation à l'extérieur des cylindres.

Chaque pays peut accueillir jusqu'à un million d'habitants, et plus encore avec une augmentation du diamètre et / ou de la longueur du cylindre. Selon O'Neill, les cylindres peuvent atteindre 24 km de diamètre et 120 km de longueur. La superficie utile à l'intérieur de ces géants serait d'environ 18 000 kilomètres carrés.

Malgré le fait que les stations cylindriques aient reçu le nom O'Neill, une idée similaire a été décrite dans le roman d'Arthur Clark " A Date with Rama ", publié en 1973. Il est donc possible que l'idée ait été reprise par les étudiants d'O'Neill et soumise à une étude détaillée.

À partir d'exemples récents de l'utilisation du cylindre O'Neill, le film Interstellar (Cooper Station) peut être cité .

Etoile de la mort

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La mégastructure la plus célèbre de la science-fiction . Selon la littérature de l'univers Star Wars, plusieurs stations spatiales ont été construites, et elles ont été appelées à contrôler les sujets de l'Empire - quoi de pire que de détruire une planète entière?

Dans différentes parties de l'épopée cosmique, les différents diamètres des étoiles de la mort sont indiqués: de 120 à 900 km de diamètre. Au fait, la plus petite station de diamètre est proche d' Epiméthée , le satellite de Saturne , et de Pak , le satellite d'Uranus . L'équipage du Death Star compte environ 8 millions de personnes.

Globe cassus

Le projet de cette mégastructure a été proposé par l'architecte et artiste suisse Christian Waldfogel en 2004. Il s'agit d'un icosaèdre géodésique aplati des pôles avec deux sections transparentes géantes pour l'éclairage. La gravité est fournie traditionnellement - par rotation. Le diamètre de la structure est de 85 000 km (près de la Terre - environ 12 600 km). Deux segments de la sphère sont disponibles pour vivre, situés en face l'un de l'autre dans la zone équatoriale, avec le plus haut niveau de gravité. Dans les zones «tropicales» supérieures, des zones agricoles peuvent être localisées et les régions polaires, avec leur microgravité, peuvent être utilisées comme entrepôts originaux et sites industriels.

En fait, selon le plan de Waldfogel, ... tout le contenu de la Terre devrait être placé à l'intérieur de la sphère. Autrement dit, la planète devra être retournée et créer une atmosphère artificielle, des océans et des continents. Plan assez audacieux. Certes, l'auteur ne parle pas où et comment attendre que l'humanité transporte le contenu de la planète.

Monde de l'anneau

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En 1970, le roman de Larry Niven Le monde de l'anneau est sorti . Ce n'est pas un tore misérable sur l'orbite de la Terre - c'est un anneau fermé habité autour d'une étoile. Le rayon est de 1 unité astronomique, la largeur de l'anneau est de 1,6 million de kilomètres et la longueur est de 940 millions de kilomètres. Juste une quantité inimaginable d'espace libre pour le développement d'une civilisation hautement développée. Et une telle civilisation doit être TRÈS hautement développée pour pouvoir construire un monde en anneau. Vous allez rire, mais ici ce ne fut pas sans rotation pour créer de la gravité et maintenir l'atmosphère. Étant donné que dans un tel monde, il n'y a pas de cycle naturel du jour et de la nuit, il est créé artificiellement à l'aide de réflecteurs rectangulaires tournant en orbite à l'intérieur de l'anneau avec une vitesse angulaire différente.

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L'idée des mondes en anneau se reflète dans les tireurs Halo, cependant, les dimensions y sont beaucoup plus modestes - seulement 10 000 km de diamètre, et elles tournent autour d'autres planètes. Les mondes annulaires se trouvent également dans le cycle de romans de Ian Banks sur la culture - son diamètre est de 3 millions de kilomètres. Légèrement plus petit que l'original, mais vous n'aurez certainement pas à souffrir des espaces exigus et à vous battre pour le territoire.

Disque d'Alderson

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Il s'agit d'un développement ultérieur de l'idée du monde de l'anneau: nous parlons déjà de la création d'un disque artificiel autour d'une étoile de plusieurs milliers de kilomètres d'épaisseur. L'auteur de l'idée est Daniel Alderson , qui a participé à la rédaction du logiciel des sondes Voyager 1 et Voyager 2 . Par rapport au système solaire, le bord extérieur du disque doit passer entre Mars et Jupiter.

Le long du périmètre de la bordure intérieure du disque, face à l'étoile, il y a une haute paroi qui protège partiellement des radiations nocives. La surface habitable du disque est ... habitable. Comme dans le cas des planètes, les parties intérieure et extérieure du disque ne conviennent pas à l'existence humaine - l'étoile est trop chaude, le bord extérieur est trop froid. Bien que les réalisations techniques des gens du futur, capables de créer de TELS, pourraient bien faire des zones habitées et moins favorables du disque. Dans ce cas, il sera possible de vivre sur les deux surfaces du disque. En même temps, il créera une force gravitationnelle suffisante dirigée perpendiculairement à son plan pour que les gens puissent vivre confortablement.

Selon des calculs approximatifs, la masse d'un tel disque dépassera la masse du Soleil. De plus, le volume de matériau requis est plusieurs fois supérieur à la quantité disponible dans le système solaire. Certes, un tel disque ne peut pas être construit à partir de pierres ordinaires; il n'y a pas assez de force pour cela. La construction d'une telle structure nécessitera donc la création de matériaux complètement nouveaux d'une force énorme, et leur production n'est même pas à l'échelle planétaire, mais à l'échelle "systémique".

Le disque d'Alderson est rarement mentionné dans la littérature. Par exemple, dans les bandes dessinées Ultraverse et le roman Missile Gap de Charles Strauss.

Orbe de Dyson

Une autre mégastructure est très populaire parmi les fans de science-fiction et de futurisme. Initialement, l'idée a été exprimée par Olaf Stapldon dans l'histoire " Le créateur des étoiles ". Mais popularisé son célèbre physicien Freeman Dyson . La sphère de Dyson est une sphère (merci, Cap), construite autour d'une étoile et collectant toute l'énergie émise par elle. Selon Dyson lui-même, la sphère ne devrait pas recouvrir complètement l'étoile.

La civilisation, dont les progrès technologiques et les besoins énergétiques ont conduit à la création de la sphère Dyson, recevra une source d'énergie inépuisable et colossale. Pour quoi? Eh bien, par exemple, pour fournir de l'électricité au cerveau de Matryoshka - pas moins qu'un supercalculateur colossal, dont les pouvoirs servent une superintelligence artificielle.

L'idée de la sphère Dyson s'est avérée si excitante que Stanislav Lem dans son livre historique « La somme des technologies » y a prêté attention . Le grand Polonais a critiqué cette idée.

Aujourd'hui, il est plus facile de dire où la sphère Dyson n'est pas mentionnée, elle est inclinée sous tous les angles fantastiques et de jeu. Une autre flambée de popularité a été associée à la découverte par les astronomes de la luminosité anormale de l'étoile KIC 8462852 dans la constellation du Cygne ("étoile WTF"). Selon les médias mondiaux, l'idée a immédiatement circulé qu'un étrange scintillement pourrait être associé à la construction par des extraterrestres de la sphère Dyson autour de la KIC 8462852.

Moteur Shkadova

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Si vous pensiez que la sphère Dyson est l'apogée du développement technologique de la civilisation, vous aviez raison. Mais le moteur de Shkadov n'est peut-être pas inférieur en pensée. Pourquoi construire des arches interstellaires et aller dans des endroits inconnus sur de petits navires fragiles? Déplaçons notre système d'étoiles! Le moteur de Shkadov est une variation de la sphère Dyson, qui est une voile solaire géante. L'idée a été exprimée pour la première fois par Leonid Shkadov en 1987 lors du 38e Congrès de la Fédération internationale d'astronomie au Royaume-Uni.

Selon le plan du scientifique, l'étoile se déplacera après la voile construite autour d'elle, et avec elle toutes les planètes. Certes, la vitesse sera très petite, mais constante. Par exemple, un Soleil avec un moteur Shkadov ne voyagerait que 0,03 année-lumière en un million d'années. Mais progressivement, la vitesse augmentera et, dans un milliard d'années, notre étoile se déplacera de 34 000 années-lumière - un tiers de la largeur de la Voie lactée . Dans le cadre d'un tel projet, le terme «long terme» prend un sens complètement différent.

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