Structurile plutitoare uriașe care utilizează energia stelelor pot deveni o casă pentru umanitate. Adevărat că construcția lor va fi o sarcină incredibilă. Gigant inele lumii, care se rotesc în jurul stelele îndepărtate, a devenit iconic pentru science fiction. Peisajele lor pure, închise într-o structură subțire de inele, ne excită imaginația. Inelul mondial a devenit un motiv comun, baza viitoare a omenirii.
"Totul este o prostie, desigur," spune profesorul pensionar Freeman Dyson. Dyson a popularizat ideea acestor megastructuri; în cele din urmă au devenit cunoscute sub numele de sfere Dyson. Dyson, la rândul său, „împrumutat ideea“ de scriitor de science-fiction Olaf Stapledon, nuvela lui „Star Maker“ în 1937, în care se confruntă cu Pământeanul călătoresc Megastructure similare care absorb energia cele mai apropiate stele. Deși Dyson a văzut în aceste sfere cojile specifice ale structurilor orbitale pentru a absorbi cantitatea maximă de energie a stelelor, scriitorii de science fiction permit posibilitatea sferelor locuibile care acoperă steaua.
Ca în orice altă sferă, mărimea contează. Inelul mondial este o megastructură, iar construcția sa va necesita o cantitate imensă de materiale și energie.
Colectarea asteroizilor
Cu toate acestea, există locuri în care acest material este abundent. Cureaua Kuiper este o regiune a sistemului solar care se extinde la aproximativ 2,97 miliarde de kilometri dincolo de orbita lui Neptun. Este umplut cu corpuri asemănătoare asteroizilor, care pot fi o sursă ideală pentru materiile prime.
Scriitorul science fiction și fostul astronom Alastair Reynolds consideră că "există suficient material în centura Kuiper pentru a construi ceva". Am fi putut absorbi toți asteroizii mici, am eliminat materialele volatile, am lăsat o piatră curată și am construit structuri incredibile. "
Astronomul Cathy Mac nu este de acord cu el. Ea spune: „Centura Kuiper este destul de difuză, și trebuie să asambla și dezasambla o mulțime de organisme pentru a aduna cantitatea potrivită de material.“
Dacă - și acest lucru este minunat - dacă viitoarea societate are suficient timp și posibilități pentru a aduna și transporta materialele de la centura Kuiper la orbita necesară, vor exista suficiente materii prime pentru construirea inelului mondial. Cu toate acestea, rămâne întrebarea dacă investiția unei astfel de cantități de timp și de resurse va fi justificată.
Inelul mondial trebuie să susțină și o anumită formă de gravitate; altfel totul, inclusiv atmosfera necesară pentru viață, va pluti în spațiul adânc. Cea mai obișnuită modalitate de a crea o gravitate artificială este de a produce o forță centrifugă atunci când se rotește. Cu toate acestea, este o sarcină colosală de a face ca un astfel de obiect masiv să se rotească la viteza necesară.
Forțele de rotație trebuie distribuite uniform, altfel structura se poate rupe în bucăți. Din fericire, nu există nici o frecare în spațiu, iar rotația cu viteza necesară nu va încetini.
Cu cât este mai mare diametrul inelului, cu atât mai multe forțe vor afecta structura rotativă. Potrivit lui Mac, forța acestor forțe transversale care acționează asupra inelului va depinde de "cât de aproape sunteți de stea și cât de mult aveți nevoie de gravitate".
Putere necunoscută
Presupunând că seria va avea Lumea Inelară același diametru ca și orbita Pământului (aproximativ 300 milioane km), și necesită gravitație la 1G, el va trebui să se rotească la o viteză de aproximativ 1,900,000 kilometri pe oră. Forțele care acționează asupra lui vor fi atât de puternice încât, în opinia lui Mack, "va trebui să găsim un nou mod de a lega atomii împreună".
"Când construiești o stație spațială mică, ai deja probleme cu forțele", explică Reynolds. "Acum, imaginați-vă că construiți ceva de dimensiunea unui sistem solar."
Una dintre soluțiile teoretice la această problemă tehnică se poate ascunde într-o formă de piezoelectricitate. Pur și simplu, materialul poate fi întărit artificial de electricitatea care trece prin el.
Cu toate acestea, având în vedere dimensiunea inelului și energia de care are nevoie, eficacitatea acestei întreprinderi colosale începe din nou să provoace îndoieli. Energia va trebui distribuită uniform pe întreaga structură, reducând în același timp riscul unei căderi de catastrofe la zero.
Niven a avut grijă de acest lucru în mai târziu Mir-Ring romane, atașând rachete la marginile exterioare ale structurii, care ar stabiliza permanent poziția ei și asigura alinierea cu stele.
Presupunând că societatea viitorului va avea capacități tehnice pe scară largă pentru construirea unei lumi inele, ei vor decide problema consolidării structurii și menținerii stabilității sale orbitale, ce vor face cu ea?
În romanul "Cultura", stațiile orbitale au fost folosite ca locuințe mari, în timp ce în seria Halo ele erau dispozitive pentru ziua curentă, menite să detoneze și să distrugă o infecție periculoasă. Dyson a văzut în sferele sale un mijloc de a maximiza colectarea energiei stea, și nu ca o alternativă la terraformare, pentru a le face potrivite pentru oameni.
Mack spune: "Am putea crea un inel universal, pentru a nu terraforma lumile deja existente". Cu toate acestea, ea consideră că această decizie poate să nu fie cea mai eficientă. Cercetătorul crede că "orice societate care poate construi cu ușurință o construcție ca lumea inelară poate găsi cu ușurință o planetă stâncoasă și o terraformă la discreția sa".
Deși tehnologia terraformării diferă de cele necesare pentru construcția inelului orbital, nivelul progresului tehnic general va fi aproximativ același. Pe de altă parte, pentru toată splendoarea sa teoretică, inelele lumii rămân inaccesibile din punct de vedere științific și exemple ineficiente de inginerie stelar.
Putem construi vreodată un inel mondial? Ilya Hel
Eu singur nu înțeleg cum să obținem o gravitate constantă într-un astfel de inel? Accelerarea centralizată va acționa asupra corpurilor în contact direct cu suprafața rotativă. Ie Dacă corpul se află pe suprafața interioară a inelului rotativ, acesta va fi presat pe această suprafață. Dar corpul ar trebui să iasă (împingeți-l departe) și corpul nu va mai reveni la această suprafață. nici o putere nu mai acționează asupra lui.
Odată ce corpul a preluat accelerația centripetală din inel, atunci, detașat de ea, nu-l va pierde și nu va zbura oriunde.
rupe inelul, corpul va zbura in sus si de-a lungul tangentei inelului (in directia miscarii sale). Ce forță o va trage înapoi în inel?
M-am gândit din nou, nu am inventat nimic nou). atunci când se îndepărtează de inel, corpul va zbura de pe inel prin inerție. Puteți interpreta mai mult punctul dvs. de vedere, în mod specific „corpul a preluat accelerația centripetă a inelului, apoi sa despărțit de el, nu a pierdut și nu zboară.“
Corpul zboară cu inelul și, dacă viteza depășește forța centripetală, este logic că corpul dobândește o forță centrifugă și este atras de inel. Dacă o împinge cu forță suficientă, atunci cu siguranță va zbura, dar dacă forța centrifugă simulează forța gravitației, atunci nu veți avea suficientă forță pentru a împinge atât de mult. (trimis de la aplicația Android Hi-News.ru)
"dacă forța centrifugă simulează forța gravitației, atunci nu veți avea suficientă forță pentru a împinge atât de mult". Stați în picioare și săriți. Veți reveni la pământ, pentru că Gravitatea constantă a Pământului acționează asupra voastră. Pe inelul nici o gravitate, atât la sol, astfel încât atunci când lăsați inelul, nu vei lucra nici o putere, va continua să zboare în sus și departe (cu viteza de inel și în aceeași direcție cu mișcarea sa). Nu mai sunteți afectați de forța centripetală de la rotirea inelului; nu mai sunteți conectați fizic cu el. Nu vei fi atras de el.
Când stai într-un cerc de rotație, vectorul forței centrifuge este direcționat perpendicular pe suprafață, dacă sari, pur si simplu, pur și simplu încetini accelerarea Swan, dar încă mai vin înapoi la suprafață. Dar nu numai aceste forțe acționează. Desenați un cerc desenați un obiect și vectorii tuturor forțelor care acționează asupra obiectului și de la obiect la inel, stabiliți valorile și calculați ce se va întâmpla când sariți. Să terminăm, deoarece aceasta este probabil clasa a 8-a fizică (trimisă de aplicația Android Hi-News.ru)
"dacă sari, atunci pur și simplu încetini accelerarea, dar totuși reveniți la suprafață". Nu este adevărat. Dacă sari, apoi stingeți complet componenta normală a forței care acționează asupra dvs. atunci când contactați inelul. Judeca pentru tine, e doar fizica din clasa a VIII-a)
Glumești pe mine? V-am spus deja că legea inerției operează în spațiu. Dacă zburați într-o navă la o viteză de o mie de metri pe secundă și ieșiți în spațiu deschis, atunci nu vă opriți la locul unde nava zbura, doar continuați să zburați cu nava. Inerția este menținut peste tot - dacă se rotească pe carusel foarte repede și brusc mâinile otpustete apoi zboară spre lateral, perpendicular pe caruselul de cerc tangențială (trimis de la aplicația Android Hi-News.ru)
Articole similare
-
Bioelectronica va vindeca cancerul în viitor, cu știri de înaltă tehnologie și avansate
-
Poate o umbrelă uriașă ne salvează de încălzirea globală a știrilor cosmice și a cosmonauticii
Trimiteți-le prietenilor: