Vil Vi Noen Gang Kunne Bygge En Ringverden? - Alternativ Visning

Innholdsfortegnelse:

Vil Vi Noen Gang Kunne Bygge En Ringverden? - Alternativ Visning
Vil Vi Noen Gang Kunne Bygge En Ringverden? - Alternativ Visning

Video: Vil Vi Noen Gang Kunne Bygge En Ringverden? - Alternativ Visning

Video: Vil Vi Noen Gang Kunne Bygge En Ringverden? - Alternativ Visning
Video: Blæs 50 bar i AI-8-motoren 2024, Mars
Anonim

Store flytende strukturer som utnytter stjernenes energi kan være hjem til menneskeheten. Det er sant å bygge dem vil være en utrolig oppgave. Gigantiske ringverdener som kretser om fjerne stjerner er blitt ikoniske i science fiction. Deres rene landskap, innelukket i tynne ringstrukturer, begeistrer fantasiene våre. Ringverdenen har blitt et vanlig motiv, en fremtidig base for menneskeheten.

"Dette er selvfølgelig tull," sier den pensjonerte professoren Freeman Dyson. Det var Dyson som populariserte ideen om disse megastrukturene; de ble etter hvert kjent som Dyson-sfærer. Dyson "på sin side" lånte ideen "fra science fiction-forfatter Olaf Stapledon i sin Star Maker-roman fra 1937, der en omreisende jordgodling møter lignende megastrukturer som tar opp energien fra nærliggende stjerner. Selv om Dyson så disse kulene som skjell av banestrukturer for å absorbere den maksimale mengden energi fra stjernen, innrømmer science fiction-forfattere muligheten for beboelige sfærer som dekker stjernen.

Ti år etter at Dysons papir fra 1960 om slike strukturer ble publisert i Science, bestemte Larry Niven å bruke ekvatorialringen som Dyson-sfæren som grunnlag for sin roman Ringworld.

Ringverdenene har siden omtalt i Halo-videospillserien, 2013-filmen Elysium og Ian Banks roman. I Halo er de gigantiske kunstige verdener der mennesker har muligheten til å leve på innsiden av ringen, mens utsiden er beskyttet av et sterkt skall. I Elysium av Neil Blomkamp kretser i mellomtiden ringverdenen rundt jorden og ser mer ut som en romstasjon. Hvordan bygger du slike ringer i den virkelige verden?

Som med alle felt, betyr størrelse. Ringverdenen er en megastruktur, og konstruksjonen vil kreve enorme mengder materialer og energi.

Samler asteroider

Science fiction skribent og tidligere astronom Alastair Reynolds mener at “Det er nok materiale i Kuiper-beltet til å bygge hva som helst. Vi kunne absorbere alle de små asteroidene, filtrere bort flyktige materialer, la ren stein og bygge utrolige strukturer ut av den."

Salgsfremmende video:

Imidlertid er det steder hvor dette materialet er i overflod. Kuiper Belt - det er et område i solsystemet som strekker seg omtrent 2,97 milliarder kilometer utover banen til Neptun. Den er fylt med asteroidlignende kropper som kan være en ideell kilde for råvarer
Imidlertid er det steder hvor dette materialet er i overflod. Kuiper Belt - det er et område i solsystemet som strekker seg omtrent 2,97 milliarder kilometer utover banen til Neptun. Den er fylt med asteroidlignende kropper som kan være en ideell kilde for råvarer

Imidlertid er det steder hvor dette materialet er i overflod. Kuiper Belt - det er et område i solsystemet som strekker seg omtrent 2,97 milliarder kilometer utover banen til Neptun. Den er fylt med asteroidlignende kropper som kan være en ideell kilde for råvarer.

Astronom Katie Mack er uenig med ham. Hun sier: "Kuiperbeltet er ganske diffust, og du må sette sammen og demontere ganske mange kropper for å samle inn riktig mengde materiale."

Hvis - og dette er et stort hvis - fremtidens samfunn har nok tid og evne til å samle og transportere materiale fra Kuiperbeltet til den nødvendige bane, vil det være nok råvarer til å bygge ringverdenen. Spørsmålet gjenstår imidlertid om det vil lønne seg å investere denne mengden tid og ressurser.

Ringverdenen må også støtte en eller annen form for tyngdekraft; Ellers vil alt, inkludert den atmosfæren som er nødvendig for livet, flyte bort i det dype rommet. Den vanligste måten å generere kunstig tyngdekraft er å generere sentrifugalkraft gjennom rotasjon. Å få en så massiv gjenstand til å rotere med den nødvendige hastigheten vil imidlertid være en viktig oppgave.

Rotasjonskreftene må være jevnt fordelt, ellers kan strukturen rive seg fra hverandre. Heldigvis er det ingen friksjon i rommet, og rotasjon med ønsket hastighet vil ikke bremse.

Jo større diameter på ringverdenen er, jo flere krefter vil virke på den roterende strukturen. I følge Mack vil styrken til disse skjærkraftene som virker på ringen avhenge av "hvor nær du er stjernen og hvor mye tyngdekraften du trenger."

Ukjent kraft

Hvis vi antar at ringverdenen vil ha samme diameter som jordens bane (ca. 300 millioner kilometer) og krever tyngdekraft på 1G, vil den måtte rotere med omtrent 1,9 millioner kilometer i timen. Kreftene som virker på den vil være så kraftige at, ifølge Mack, "vi må finne en ny måte å binde atomene sammen på."

Image
Image

En av de teoretiske løsningene på dette tekniske problemet kan være skjult i en form for piezoelektrisitet. Enkelt sagt kan materialet forsterkes kunstig ved å føre strøm gjennom det.

Gitt størrelsen på ringen og energien den trenger, begynner imidlertid denne kolossale virksomhetens effektivitet å stille spørsmål ved. Kraft vil måtte fordeles jevnt over hele strukturen, samtidig som risikoen for en katastrofal strømbrudd reduseres til null.

Den ultimate utfordringen vil være å holde ringverdenen i en stabil bane rundt stjernen. Reynolds minner om at kort etter at Larry Nivens "Ringworld" ble publisert, "beregnet fansen at hvis Ringworld beveget seg litt nærmere stjernen, ville balansen bli forstyrret, ville strukturen drive og til slutt eksplodere."

Niven tok seg av dette i de senere romanene av The Ring World, og festet raketter til ytterkantene av strukturen, som hele tiden ville stabilisere sin posisjon og sikre sin sentrering i forhold til stjernen.

Hvis vi antar at fremtidens samfunn vil ha store tekniske evner for konstruksjonen av ringverdenen, vil spørsmålet om å styrke strukturen og opprettholde dens orbitalstabilitet bli løst, hva vil de gjøre med det neste?

Image
Image

I kultur ble banestasjoner brukt som store boliger, mens de i Halo-serien var dommedagsapparater designet for å detonere og ødelegge farlig infeksjon. Dyson så sine riker som et middel til å maksimere energihøstingen fra en stjerne, ikke som et alternativ til terrforming for å gjøre dem skikkelig for mennesker.

Mack sier: "Vi kunne skape en ringverden for ikke å terraformere eksisterende verdener." Hun mener imidlertid at denne løsningen kanskje ikke er den mest effektive. Forskeren mener at "ethvert samfunn som lett kan bygge en struktur som ringverdenen lett kan finne en steinete planet og terraformere den etter eget skjønn."

Selv om teknologien for terraforming er forskjellig fra det som kreves for å bygge en orbital ring, vil nivået på den samlede tekniske fremgangen være omtrent det samme. På den annen side forblir ringverdener for all sin teoretiske prakt vitenskapelig utilgjengelige og ineffektive eksempler på stjerneteknikk.

Ilya Khel

Anbefalt: