cuprins

  • originea ideii pentru cilindrul O ‘Neill
  • proiectarea cilindrului O’ Neill

mulți oameni cred că Pământul va fi în curând în pericol, iar natura întinsă a umanității este cauza incontestabilă. Odată cu progresul tehnologic rapid și avansarea din ultimele secole, epuizăm rapid resursele de pe planeta Pământ pentru a ne alimenta nevoile industriale și comerțul global. Mulți futuriști consideră că nu vom mai avea altă opțiune decât să explorăm și să colonizăm spațiul dacă intenționăm să supraviețuim într-un viitor în care resursele de pe Pământ nu mai pot satisface cerințele noastre.

suprapopularea este o provocare iminentă care face ca nevoia de călătorie interstelară și colonizare să fie și mai urgentă. Acestea fiind spuse, construirea unui habitat spațial nu este o urmărire ușoară și este încărcată de provocări descurajante, cum ar fi nevoia de instalații de construcție în spațiu, recrearea comunităților locuibile în spațiu, reciclarea și prelucrarea deșeurilor, simularea gravitației artificiale și, cel mai important—convingerea guvernelor și a organizațiilor globale că această acțiune merită urmărită.

perspectiva colonizării spațiului deschide calea pentru conceperea unor metode de extragere a energiei din resursele de pe alte planete. Pe Pământ, valorificarea energiei de la soare folosind panouri solare nu este deosebit de eficientă și se confruntă cu bariere inevitabile cauzate de atmosferă și de apariția zilnică a întunericului (de exemplu, noaptea).

cu toate acestea, în spațiu, construcțiile solare pot valorifica permanent energia de la soare fără întrerupere. Utilizarea acestei cantități abundente de energie ne-ar permite să călătorim prin sistemul nostru solar fără să ne facem griji cu privire la cheltuielile cu energia. Mai mult, resursele chimice ar fi în mare cantitate în sistemul nostru solar. Pentru început, NASA s-a angajat recent într-un proiect de generare a combustibilului, a apei și a oxigenului din resursele prezente pe lună.

având în vedere aceste fundamente pentru motivul pentru care organizațiile ar trebui să incursioneze în dezvoltarea unui habitat spațial, permiteți—mi să introduc cilindrul O ‘Neill-un design de așezare spațială format din doi cilindri contra-rotativi propuși de renumitul fizician Gerard O’ Neill acum câteva decenii.

ilustrare a cilindrului O 'Neill

ilustrare a cilindrului O’ Neill (Credit Imagine: Flickr)

în afară de a fi fizician, O ‘ Neill a fost, de asemenea, profesor la Universitatea Princeton și un pasionat de spațiu. Deși este cel mai apreciat pentru munca sa în fizică, unde a dezvoltat noi concepte pentru a explora fizica particulelor la energii superioare, munca sa privind colonizarea spațiului s-a dovedit a fi moștenirea sa cu adevărat de lungă durată.

Gerard_Kitchen_ONeill

Gerard O ‘ Neill (Credit Foto : Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Wolfkeeper)

originea ideii pentru cilindrul O ‘Neill

în timp ce preda fizica studenților săi de la Universitatea Princeton, O’ Neill le-a atribuit sarcina de a proiecta o megastructură în spațiu pentru a demonstra că trăirea și supraviețuirea în spațiu este de fapt o posibilitate.

elevii săi au venit cu numeroase modele pentru a găzdui locuirea umană în spațiu. După o lungă sesiune de brainstorming, O ‘ Neill și-a redus teoriile la ideea unui design de așezare spațială asemănător cilindrilor. Mai târziu, detalii suplimentare și funcționarea acestui design au fost publicate în Physics Today în 1974; cilindrul a fost numit pe bună dreptate cilindrul O ‘ Neill.

proiectarea cilindrului O ‘Neill

designul cilindrului O’ Neill constă din doi cilindri care se rotesc în direcții opuse pe un rulment pentru a atenua efectul giroscopic. Fiecare cilindru a fost propus să aibă 20 de mile lungime și 5 mile în diametru, cu 6 dungi largi de-a lungul lungimii sale (3 spații locuibile și 3 ferestre). O ‘ Neill a imaginat procese industriale și facilități de agrement care să fie amplasate pe axa centrală într-un mediu practic cu gravitație zero.

cilindru O 'Neill

vedere interioară a cilindrului O’ Neill cu dungi alternative de locuit și ferestre (Credit Foto : Rick Guidice/Wikimedia Commons)

simularea gravitației

o diferență cheie între a trăi pe Pământ și a trăi în spațiu (sau pe orice alt corp astronomic) este diferența de gravitație. Gravitația artificială este necesară pentru stabilitate, iar cilindrul O ‘ Neill are o dispoziție pentru a realiza exact acest lucru. Pe măsură ce cei doi cilindri uriași se rotesc pe axa lor, ei ar folosi forța centripetă a oricărui obiect din suprafața interioară pentru a crea gravitație artificială. Având în vedere dimensiunile cilindrului, ecuația de accelerație: a=v2/r, și înlocuind valoarea de accelerație a pământului (adică 9,81), putem deduce că cilindrul ar trebui să se rotească de aproximativ 28 de ori pe oră pentru a simula o forță gravitațională adecvată.

simularea mediului pământesc

menținerea unei atmosfere cu o constituție similară cu cea a Pământului este următoarea provocare atunci când se construiește o locuință spațială. Cilindrul O ‘ Neill este proiectat cu prudență, cu un raport de gaze similar cu ceea ce se găsește pe Pământ. Cu toate acestea, există o avertizare; presiunea este jumătate din cea la nivelul mării. Acest lucru nu ne-ar afecta substanțial respirația, dar acest compromis minor s-ar traduce într-o mână de beneficii, cum ar fi reducerea nevoii de gaz și construirea de ziduri groase. Cilindrul O ‘ Neill propus are, de asemenea, dispoziții în care habitatul ar putea să-și controleze propriul microclimat folosind un aranjament de oglinzi și modificând raportul gazelor din cilindru.

simulare de zi și de noapte

cu habitatul uman situat într-un vid (spațiu), cilindrul se transformă în esență într-un termos imens! Cilindrul teoretic O ‘ Neill a încercat să depășească această problemă folosind o serie de oglinzi articulate pe fiecare dintre cele trei ferestre. În acest fel, lumina directă a soarelui ar putea fi direcționată în cilindru pentru a simula timpul zilei. În mod similar, prin întoarcerea oglinzii, ar putea fi creată o ambianță asemănătoare nopții. Această noapte simulată ar permite, de asemenea, căldurii produse biologic să radieze din cilindru.

în ciuda faptului că designul cilindrului O ‘ Neill este solid din punct de vedere tehnic, ideea este prea sofisticată pentru a fi implementată cu tehnologia noastră actuală. Până în prezent, implementarea sa a fost limitată la domeniul science fiction. Cu toate acestea, având în vedere eforturile organizațiilor precum SpaceX și Mars One, poate că într-o zi Cilindrii O ‘ Neill vor ajuta omenirea să se stabilească în Marea vastitate a spațiului!

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.