Cilindrul lui O'Neill

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
O pereche de cilindri O'Neill

Cilindrul lui O'Neill este un proiect al habitatului spațial propus de Gerard K. O'Neill în cartea sa The High Frontier ( colonii umane în spațiu ). O'Neill a fost un om de știință, profesor de fizică la Universitatea Princeton , care, în 1969, a decis ca studenții săi să proiecteze structuri spațiale locuibile. Spre surprinderea tuturor, mai multe proiecte au folosit materiale obișnuite ( oțel și sticlă ) și ar putea oferi spații mari de locuit. Rezultatul acestui efort de cooperare a fost publicat pentru prima dată de O'Neill în 1974 în Physics Today .

Descriere

Proiectul de referință O'Neill, Three Island ("Insula Trei") consta din doi cilindri în contor, de 30 km lungime și cu o rază de 3 km. Suprafața interioară a fiecărui cilindru a fost împărțită în șase benzi de suprafață egală care se întind pe lungimea cilindrului, trei erau „ferestre”, trei erau „pământ”. Mai mult, un inel agricol extern cu o rază de 15 km, așa cum se arată în figura din dreapta, s-a rotit la viteze diferite pentru a putea practica agricultura . Blocul industrial a fost amplasat în centru (în spatele discului satelit) pentru a profita de gravitatea redusă în procesele de producție.

Vedere interioară care arată alternanța benzilor de teren și ferestre

Cilindrii se rotesc pentru a oferi o forță gravitațională simulată de forța centrifugă de pe suprafața interioară. Experimentele NASA asupra structurilor rotative indică faptul că practic nimeni nu ar suferi de rău de mișcare datorită efectului Coriolis asupra urechilor lor interioare. Oamenii ar putea totuși să determine direcțiile de rotație prin rotirea capului. La această scară de dimensiune, aerul din interiorul cilindrului și oțelul din carcasa exterioară ar oferi o protecție adecvată împotriva razelor cosmice .

Oglinzile mari sunt articulate în partea din spate a fiecărei benzi de fereastră, partea laterală fără articulații este orientată spre soare . Oglinzile reflectă lumina soarelui în cilindrii prin ferestre. Noaptea este simulată prin deschiderea ferestrelor și lăsarea lor să privească spre spațiul gol, ceea ce permite, de asemenea, căldura să fie radiată în spațiu. În timpul zilei, soarele se mișcă odată cu mișcarea oglinzilor, creând o progresie naturală a iluminării. Cu toate acestea, se poate observa rotația imaginii soarelui. Lumina reflectată de oglinzi este polarizată , ceea ce ar putea confunda albinele .

Pe măsură ce orbitau, efectul giroscopic al cilindrilor rotativi ar îndrepta în mod natural oglinzile habitatului spre soare. O'Neill și studenții săi au studiat cu atenție o metodă de orientare a habitatelor. Mai întâi perechea de habitat poate fi rotită acționând cilindrii ca volante. Dacă oricare dintre capete este ușor întârziat, cei doi cilindri se vor roti unul în jurul celuilalt. Odată ce planul format de cele două axe de rotație este perpendicular (pe axa de rotație) față de orbită, atunci perechea de cilindri poate fi dirijată spre Soare, exercitând o forță între punctele de joncțiune orientate spre Soare. giroscopic preced ambii cilindri, iar sistemul va făca într-o direcție, exercitând forța în cealaltă direcție va făcu în cealaltă direcție.

Cilindrii O'Neill în science fiction

  • În romanul Univers din 1963 (format din două povești publicate în 1941 ), Robert A. Heinlein a introdus ideea utilizării cilindrilor rotativi pentru a simula gravitația. În acest caz, au existat multe niveluri concentrice și la fiecare nivel gravitația a scăzut treptat spre centrul structurii, rezultând gravitația zero în centru.
  • În ciclul de romane Rama al lui Arthur C. Clarke, navele spațiale extraterestre gigantice ale lui O'Neill sunt explorate de astronauți. Poate pentru că sunt concepute pentru călătorii interstelare, le lipsește oglinzile și ferestrele unui cilindru O'Neill, dar iluminatul este asigurat de trei benzi care ocupă spațiul ferestrei. Trebuie remarcat faptul că Incontro con Rama a fost publicat ( 1973 ) în momentul în care O'Neill susținea prelegerile sale și înainte de publicarea acestuia, deci acestea sunt proiecte similare, dar independente.
  • În 1979, Jerry Pournelle și John F. Carr au publicat o antologie în două volume de povești științifico-fantastice amplasate în cilindrii O'Neill sau a altor colonii spațiale, sub titlul Frontiera fără sfârșit .
  • În secolul universal , după război și în perioada cosmică a seriei de anime științifico-fantastice , pălăriile superioare ale lui Gundam O'Neill sunt frecvente, în special în secolul universal, unde nouă miliarde de oameni trăiesc în aceste colonii. În secolul universal, grupurile de colonii sunt cunoscute sub numele de laturi . În prezent, se crede că proiectele coloniilor spațiale sunt realiste. În caz de nevoie, designul lor durabil îi poate transforma într-o armă eficientă de distrugere în masă, dacă o fracțiune o poate apăra suficient de mult timp pentru a reintra în atmosferă.
  • Romanul lui Orson Scott Card , Ender's Game, din 1985 , include multe evenimente stabilite pe Școala Războiului , un cilindru scurt de O'Neill, care găzduiește în interiorul său sala de luptă importantă situată în centrul său de rotație, care implică absența gravitației.
  • În fuga distrugerii ecosistemului terestru, omenirea și-a găsit refugiul într-o serie de cilindri O'Neill din „Ciclul Paratwa” al lui Christopher Hinz; ciclul este format din cele trei romane „Trezirea lui Paratwa” (Liege Killer, 1987), „Generation Paratwa” (Ash Ock, 1989) și „Invazia Paratwa” (The Paratwa, 1991).
  • Ciclul de romane Starfarers ( 1989 - 1994 ) al lui Vonda N. McIntyre este amplasat pe Starfarer, o colonie clasică O'Neill cu dublu cilindru, adaptată pentru salturile interstelare FTL .
  • În ciclul Cântecele lui Hyperion ( 1989 - 1997 ) a lui Dan Simmons , se face adesea referire la un conflict între omenire și o nouă subspecie a acesteia care călătorește în spațiul profund folosind ceea ce sunt în esență cilindrii O'Neill echipați cu motoare. Populația universului se referă la acesta folosind termenul afectuos de „nave de tablă” ( canne ).
  • În romanul din 1995 Torța de onoare ( „Torța de onoare”) a lui Roger Macbride Locotenentul Terrance Larson Allen are sarcina de a investiga asupra atacului unei rase extraterestre necunoscute din Noua Finlanda, care este un cilindru imens al lui O 'Neill locuit tocmai de finlandezi. Locotenentul se furișează în cilindru săpând o gaură într-o bulă solidificată de material stâncos, închizând deschiderea și săpând un tunel. Lumea care i se prezintă este populată de case, străzi și mașini. Există o mare circulară pe fund și lumina soarelui este simulată de nenumărate sfere plasate pe axa de rotație și care seara se sting reproducând luminile apusului.
  • Scriitorul de science fiction Alexis A. Gilliland a propus o „oglindă mozaic la scară de dragon”. Aceasta ar consta dintr-un con de oglinzi direcționale plasate în jurul fiecărui habitat. Ele ar putea oferi iluminat, energie și apăra habitatul. Suprafața necesară pentru amplasarea oglinzilor ar fi mult mai mare decât cea a unui cilindru O'Neill, dar nu ar trebui să reziste la stresul de rotație împreună cu habitatele.
  • Un cilindru O'Neill similar cu cel din seria Gundam , oferă decorul pentru una dintre etapele jocului Tekken 5 . Arena constă dintr-o platformă de sticlă montată lângă axa unuia dintre habitate, cu cilindrii rotativi în fundal. Stadionul se numește „Frontiera finală”, iar exteriorul este văzut într-o scenă de intrare. Vederea prin sugerează că planta este mult mai aproape de pământ decât se așteaptă de obicei.
  • În comicul Nathan Never ( 1991 - activ) umanitatea, după un cataclism care a făcut multe zone ale planetei nelocuibile, a construit stații spațiale similare cu cilindrul lui O'Neill pentru a furniza hrană supraviețuitorilor rămași pe planetă. Odată cu trecerea timpului și cu un număr tot mai mare de locuitori născuți în stații și nu pe Pământ, aceste colonii au dobândit o independență parțială și, după ce au declanșat (și au pierdut) un război de secesiune, au obținut și râvnita independență .
  • Seria The Book of the Long Sun ( 1993 - 1996 ) a lui Gene Wolfe este așezată într-o navă generațională , în esență un cilindru masiv O'Neill, în care locuitorii au uitat că călătoresc în interiorul unei nave spațiale. Seria continuă cu Cartea soarelui scurt ( 1999 - 2003 ) și este, de asemenea, legată de cea mai de succes lucrare a lui Wolfe, Cartea noului soare ( 1980 - 1983 ).
  • Jocul de aventuri SF din 1994 , Policenauts , de Hideo Kojima , este amplasat într-un cilindru O'Neill situat în punctul Lagrange L5 . Aceste structuri pot fi văzute și în shooterii Axelay (etapa 2), Zone of the Enders (etapa 1), Super Earth Defense Force (etapa 4), R-Type Final (etapa 1), Thunder Force IV (etapa Ruin), și probabil multe altele ...
  • Seria de science fiction Babylon 5 ( 1994 - 1997 ) se concentrează în jurul unei stații spațiale în formă de cilindru O'Neill (fără ferestre). Fiind alcătuit dintr-un singur cilindru, nu are o secțiune anti-rotativă (dar stația construită înaintea sa, Babylon 4, a avut-o).
  • În trilogia Zori de noapte ( 1996 - 1999 ) de Peter F. Hamilton , se face deseori referire la habitatele inelare ale lui O'Neill care orbitează Pământul. Cărțile nu sunt foarte specifice, dar implică utilizarea materialelor extrase din asteroizi pentru construcția lor. În cărțile ciclului, cultura edenistă folosește, de asemenea, habitate enorme, asemănătoare cu cilindrii lui O'Neill construiți, totuși, în material bio-organic. Aceste structuri măsoară 7 până la 65 km în lungime și 5 până la 13 km în diametru, sunt senzitive și conțin codul genetic pentru a crea structuri neuronale, glande pentru extrudarea materialelor asemănătoare coralului și structuri de silicat pe învelișul exterior pentru a proteja zona. Aceste habitate nu au ferestre, dar au o bandă de lumină care trece de-a lungul axei centrale. Același tip de structură este casa unui alt personaj al său din Commonwealth Saga , Ozzie Isaacs. Un cilindru O'Neill situat în interiorul unui asteroid.
  • The Neyels , o cursă fictivă din romanul The Sundered ( 2003 ), situată în universul fictiv Star Trek (de Andy Mangels și Michael A. Martin ), erau inițial oameni de pe Pământ care trăiau în Vanguard , un habitat asemănător lui O'Neill construit în interiorul unui asteroid. (Numele „Neyel” este el însuși derivat din O'Neill)
  • În romanul lui Ken MacLeod din 2005 Învățarea lumii , vasul interstelar lent Dar cerul, Doamna mea! cerul! se bazează pe un cilindru O'Neill cu o „linie solară” artificială (o stea în miniatură extinsă de-a lungul unui imens bec fluorescent tubular) care este pur și simplu pornit și oprit într-un ciclu de 24 de ore, mai degrabă decât să se bazeze pe ferestre. La ambele capete este un „con” care conține un pod, sisteme de întreținere, combustibil de rezervă și sisteme de generare și distribuție a energiei electrice.
  • În seria de jocuri video „ Mass Effect ”, Cetatea Galactică este o navă spațială gigantă care prezintă structuri similare cu cele ale cilindrului lui O 'Neill.
  • În filmul de distincție științifico-fantastică al lui Neill BlomkampElysium ”, societatea este împărțită în două clase sociale: săracii care trăiesc în condiții defavorizate pe un Pământ poluat și suprapopulat și puțini oameni bogați care locuiesc în schimb într-un spațiu orbitant hiper-tehnologic, luxos și ecologic stație care este în mod clar inspirată de cilindrul imaginat de O'Neill.
  • În filmul Interstellar (2014), omenirea, după rezolvarea ecuației gravitaționale, a construit habitate spațiale imense destul de asemănătoare cu cilindrii lui O'Neill prin care a părăsit planeta Pământ și călătorește prin galaxie pentru a căuta planete locuibile.
  • În seria de animație orientală a lui Shinichiro Watanabe Cowboy Bebop , există și cilindri O'Neill sau habitate similare construite în interiorul asteroizilor.
  • În jocul video din 2020 „ Cyberpunk 2077 ” stațiile O'Neil 1 și 2 sunt descrise ca primele 2 națiuni extraterestre independente.

Notă

Elemente conexe

Alte proiecte