Величезні плавучі споруди, що використовують енергію зірок, можуть стати будинком для людства. Правда, їх будівництво буде неймовірним завданням. Гігантські кільцеві світи, що обертаються навколо далеких зірок, стали знаковими для наукової фантастики. Їх чисті пейзажі, укладені в тонкі кільцеві структури, хвилюють нашу уяву. Світ-кільце став загальним мотивом, майбутньої базою для людства.
«Це все нісенітниця, звичайно», - каже відставний професор Фрімен Дайсон. Саме Дайсон популяризував ідею цих Мегаструктури; в кінцевому рахунку вони стали відомі як сфери Дайсона. Дійсно, в свою чергу, «запозичив ідею» у письменника-фантаста Олаф Стейплдон, його новели «Творець зірок» 1937 року, в якій мандрівний землянин стикається з подібними Мегаструктури, які поглинають енергію найближчих зірок. Хоча Дійсно бачив в цих сферах своєрідні оболонки орбітальних структур, щоб поглинати максимальну кількість енергії зірки, письменники-фантасти допускають можливість населених сфер, що накривають зірку.
Як і в будь-який інший сфері, розмір має значення. Світ-кільце - це мегаструктура, і її будівництво потребуватиме величезної кількості матеріалів і енергії.
збір астероїдів
Втім, є місця, де цей матеріал в достатку. Пояс Койпера - це регіон Сонячної системи, який тягнеться приблизно на 2,97 мільярда кілометрів за межі орбіти Нептуна. Він заповнений астероідоподобнимі тілами, які можуть стати ідеальним джерелом для сировини.
Письменник-фантаст і колишній астроном Аластер Рейнольдс вважає, що «в поясі Койпера досить матеріалу, щоб побудувати що завгодно. Ми могли б поглинути все дрібні астероїди, відфільтрувати летючі матеріали, залишити чистий камінь і побудувати з нього неймовірні структури ».
Астроном Кеті Мак не погоджується з ним. Вона каже: «Пояс Койпера досить дифузний, і вам доведеться зібрати і розібрати досить багато тіл, щоб назбирати потрібну кількість матеріалу».
Якщо - і це велике якщо - у суспільства майбутнього вистачить часу і можливостей зібрати і транспортувати матеріал з пояса Койпера на необхідну орбіту, сировини на будівництво світу-кільця цілком вистачить. Проте залишається питання, чи буде вкладення такої кількості часу і ресурсів виправданим.
Світ-кільце також повинен підтримувати деяку форму гравітації; в іншому випадку все, включаючи атмосферу, необхідну для життя, попливе геть в глибокий космос. Найбільш поширеним способом створення штучної сили тяжіння залишається вироблення відцентрової сили при обертанні. Однак змусити такий масивний об'єкт обертатися з необхідною швидкістю буде колосальною завданням.
Обертальні сили повинні бути рівномірно розподілені, інакше структура може розірвати себе на частини. На щастя, в космосі немає тертя, і обертання з потрібною швидкістю не буде сповільнюватися.
Чим більше діаметр світу-кільця, тим більше сил буде впливати на обертову структуру. На думку Мак, сила цих поперечних сил, що діють на кільце, буде залежати від того, «наскільки близько ви знаходитесь до зірки і скільки вам потрібно гравітації».
невідома міць
Якщо припустити, що світ-кільце буде мати такий же діаметром, що і орбіта Землі (приблизно 300 мільйонів кілометрів), і вимагати сили тяжіння в 1G, він повинен буде обертатися зі швидкістю приблизно 1,9 млн кілометрів на годину. Що впливають на нього сили будуть такими потужними, що, на думку Мак, «нам доведеться знайти новий спосіб зв'язувати атоми воєдино».
«Коли ви будуєте невелику космічну станцію, у вас вже проблеми з силами, - пояснює Рейнольдс. - А тепер уявіть, що ви будуєте щось розміром з Сонячну систему ».
Одне з теоретичних рішень цієї технічної задачі може ховатися в котрійсь із форм п'єзоелектрики. Простіше кажучи, матеріал може бути штучно посилений за рахунок пропущеного через нього електрики.
Однак, з огляду на розмір кільця і необхідної йому енергії, ефективність цього колосального підприємства знову починає викликати сумніви. Енергію доведеться рівномірно розподіляти по всій структурі, при цьому звівши ризик катастрофічного збою живлення до нуля.
Нивен перейнявся цим в більш пізніх романах «Миру-кільця», прикріпивши ракети до зовнішніх краях структури, які постійно стабілізували б її положення і забезпечували її центрування щодо зірки.
Якщо припустити, що суспільство майбутнього буде володіти масштабними технічними можливостями для будівництва світу-кільця, вирішать питання зі зміцненням структури і підтриманням її орбітальної стабільності, що з нею будуть робити далі?
У романі «Культура» орбітальні станції використовувалися як великі житла, тоді як в серії Halo вони були пристроями судного дня, призначеними для детонації і знищення небезпечної інфекції. Дійсно бачив в своїх сферах засіб для максимального збору енергії зірки, а не як альтернативу тераформуванні, щоб зробити їх придатними для людей.
Мак каже: «Ми могли б створити світ-кільце, щоб не терраформіровать вже існуючі світи». Однак вона вважає, що це рішення може бути не найефективнішим. Вчений вважає, що «будь-яке суспільство, яке з легкістю може побудувати споруду на зразок світу-кільця, може з легкістю знайти кам'янисту планету і терраформіровать її на свій розсуд».
Хоча технологія терраформирования відрізняється від тих, що необхідні для будівництва орбітального кільця, рівень загального технічного прогресу буде приблизно однаковим. З іншого боку, при всій своїй теоретичному пишноті, світи-кільця залишаються науково недоступними і неефективними прикладами зоряної інженерії.
Чи зможемо ми коли-небудь побудувати світ-кільце? Ілля Хель
Я один не розумію, як досягти постійної гравітації в такому кільці? Доцентровийприскорення буде діяти на тіла, що знаходяться в безпосередньому контакті з обертається поверхнею. Тобто якщо тіло лежить на внутрішній поверхні обертового кільця, то його буде притискати до цієї поверхні. Але варто тілу відірватися (відштовхнутися від неї) і тіло вже не повернеться до цієї поверхні, тому що на нього вже не діє ніяка сила.
Раз тіло перейняло доцентровийприскорення від кільця, то, відірвавшись від нього, воно його не втратить і нікуди не полетить.
відірвавшись від кільця, тіло полетить вгору і по дотичній до кільцю (в напрямку його руху). Яка сила притягне його назад до кільця?
Подумав ще раз, нічого нового не придумав). при відштовхуванні від кільця тіло за інерцією полетить ВІД кільця. Ви можете докладніше витлумачити вашу точку зору, конкретно "тіло перейняло доцентровийприскорення від кільця, то, відірвавшись від нього, воно його не втратить і нікуди не полетить".
Тіло летить разом з кільцем, і якщо швидкість перевищує центростремітедьную силу, то логічно, що тіло набуває відцентрову і притягується до кільця. Якщо воно від нього оттолкнется з достатньою силою, то звичайно ж воно відлетить, але якщо відцентрова сила буде імітувати силу гравітації, то у вас не вистачить сил настільки відштовхнутися. (Відправлено з Android програми Hi-News.ru)
"Якщо відцентрова сила буде імітувати силу гравітації, то у вас не вистачить сил настільки відштовхнутися". Встаньте на ноги і підстрибніть. Ви повернетеся на землю, тому що на вас діє постійна гравітація Землі. На кільці немає гравітації, як на землі, тому коли ви відірветься від кільця, на вас не будуть діяти НІЯКІ сили, ви будете продовжувати летіти вгору і в бік (зі швидкістю руху кільця і в одному напрямку з його рухом). На вас більше не діє доцентрова сила від обертання кільця, тому що ви більше не пов'язані з ним фізично. Вас не притягне до нього.
Коли ви стоїте в обертовому колі, то вектор відцентрової сили спрямований перпендикулярно поверхні, якщо ви стрибну, то просто напросто сповільніть Свон прискорення, але все одно повернетесь на поверхню. Але діють не тільки ці сили. Намалюйте коло намалюйте об'єкт і вектори всіх сил, що діють на об'єкт і від об'єкта на кільце, задайте значення і плсчітайте що буде коли ии стрибну. Давайте закінчимо бо це фізика напевно 8-го класу) (відправлено з Android програми Hi-News.ru)
"Якщо ви стрибну, то просто напросто сповільніть Свон прискорення, але все одно повернетесь на поверхню." Не вірно. Якщо ви стрибну, то Повністю погасіть нормальну складову сили, що діє на вас при контакті з кільцем. Самі посудіть, це ж всього лише фізика 8-го класу)
Ви знущаєтеся? Я вам вже сказав, що в космосі діє закон інерції. Якщо ви летите в кораблі зі швидкістю тисячу метрів в секунду і виходите у відкритий космос, то ви не зупиняєтеся на місці а корабель летить далі, ви просто продовжуєте летіти з кораблем. Інерція всюди зберігається - якщо ви крутитесь на каруселі дуже швидко і раптом отпустете руки то полетите в сторону, яка перпендикулярна дотичній кола каруселі (відправлено з Android програми Hi-News.ru)