spis treści

  • pochodzenie pomysłu na Cylinder O 'Neilla
  • projekt cylindra O’ Neilla

wielu ludzi wierzy, że Ziemia wkrótce będzie w niebezpieczeństwie, a rozległa natura ludzkości jest niezaprzeczalną przyczyną. Dzięki szybkiemu postępowi technologicznemu i postępowi ostatnich stuleci, szybko wyczerpujemy zasoby planety Ziemia, aby zaspokoić nasze potrzeby przemysłowe i globalny handel. Wielu futurystów uważa, że pozostanie nam tylko odkrywanie i kolonizacja kosmosu, jeśli zamierzamy przetrwać w przyszłości, gdy zasoby na ziemi nie będą już w stanie sprostać naszym wymaganiom.

przeludnienie jest nieuchronnym wyzwaniem, które sprawia, że potrzeba międzygwiezdnych podróży i kolonizacji jest jeszcze pilniejsza. Biorąc to pod uwagę, Budowa kosmicznego siedliska nie jest łatwym celem i jest obciążona zniechęcającymi wyzwaniami, takimi jak potrzeba budowy obiektów w kosmosie, odtworzenie żyjących społeczności w kosmosie, recykling i przetwarzanie odpadów, symulacja sztucznej grawitacji, a co najważniejsze—przekonanie rządów i organizacji globalnych, że to przedsięwzięcie jest warte podjęcia.

perspektywa kolonizacji kosmosu toruje drogę do opracowania metod pozyskiwania energii z zasobów innych planet. Na Ziemi wykorzystanie energii słonecznej za pomocą paneli słonecznych nie jest szczególnie wydajne i napotyka na nieuniknione bariery spowodowane atmosferą i codziennym występowaniem ciemności (np. w nocy).

jednak w kosmosie konstrukcje słoneczne mogą wiecznie wykorzystywać energię ze słońca bez przerwy. Wykorzystanie tej ogromnej ilości energii pozwoli nam podróżować po naszym Układzie Słonecznym, nie martwiąc się o wydatki na energię. Co więcej, zasoby chemiczne byłyby w dużym stopniu dostępne w naszym Układzie Słonecznym. Po pierwsze, NASA niedawno rozpoczęła projekt generowania paliwa, wody i tlenu z zasobów obecnych na Księżycu.

biorąc pod uwagę te podstawy, dla których organizacje powinny dążyć do rozwoju kosmicznego siedliska, pozwólcie, że przedstawię cylinder O 'Neilla—projekt osadnictwa kosmicznego składający się z dwóch przeciwbieżnych cylindrów zaproponowany przez znanego fizyka Gerarda O’ Neilla kilka dekad temu.

Ilustracja cylindra O 'Neilla

Ilustracja cylindra O’ Neilla (kredyt na zdjęcie: Flickr)

oprócz bycia fizykiem, O ’ Neill był również profesorem na Uniwersytecie Princeton i entuzjastą kosmosu. Chociaż jest najbardziej ceniony za swoją pracę w dziedzinie fizyki, gdzie opracował nowe koncepcje do badania fizyki cząstek elementarnych przy wyższych energiach, jego praca nad kolonizacją Kosmiczną okazała się jego naprawdę długotrwałym dziedzictwem.

Gerard_Kitchen_ONeill

Gerard O ’ Neill (Fot. : Wolfkeeper /Wikimedia Commons)

pochodzenie pomysłu na Cylinder O 'Neilla

nauczając fizyki swoich studentów na Uniwersytecie Princeton, O’ Neill przydzielił im zadanie zaprojektowania megastruktury w przestrzeni, aby pokazać, że życie i przetrwanie w przestrzeni jest rzeczywiście możliwe.

jego uczniowie wymyślili wiele projektów, aby pomieścić ludzkie mieszkanie w kosmosie. Po długiej sesji burzy mózgów, O ’ Neill ograniczył swoje teorie do idei cylindrycznego projektu osadnictwa kosmicznego. Później dodatkowe szczegóły i funkcjonowanie tej konstrukcji zostały opublikowane w Physics Today w 1974 roku; cylinder został trafnie nazwany cylindrem O ’ Neilla.

konstrukcja cylindra O 'Neilla

konstrukcja cylindra O’ Neilla składa się z dwóch cylindrów obracających się w przeciwnych kierunkach na łożysku, aby złagodzić efekt żyroskopowy. Każdy cylinder miał mieć 20 mil długości i 5 mil średnicy, z 6 szerokimi pasami wzdłuż jego długości (3 pomieszczenia mieszkalne i 3 okna). O ’ Neill przewidział, że procesy przemysłowe i obiekty rekreacyjne będą zlokalizowane na centralnej osi w środowisku praktycznie zerowej grawitacji.

Cylinder O 'Neilla

Widok wnętrza cylindra O’ Neilla z naprzemiennymi pasami mieszkalnymi i oknami (Zdjęcie: Rick Guidice/Wikimedia Commons)

Symulacja grawitacji

jedną z kluczowych różnic między życiem na ziemi a życiem w przestrzeni (lub na jakimkolwiek innym ciele astronomicznym) jest różnica grawitacji. Sztuczna grawitacja jest potrzebna do stabilności, a cylinder O ’ Neilla ma przepis, aby to osiągnąć. Gdy dwa gigantyczne cylindry obracają się wokół własnej osi, wykorzystywałyby siłę dośrodkową dowolnego obiektu na wewnętrznej powierzchni, aby stworzyć sztuczną grawitację. Biorąc pod uwagę wymiary cylindra, równanie przyspieszenia: a=v2/R i podstawiając wartość przyspieszenia ziemi (tj. 9,81), możemy wywnioskować, że cylinder musiałby obracać się około 28 razy na godzinę, aby symulować odpowiednią siłę grawitacji.

symulacja środowiska ziemskiego

utrzymanie atmosfery o konstytucji podobnej do ziemskiej jest kolejnym wyzwaniem przy budowaniu przestrzeni kosmicznej. Cylinder O ’ Neilla jest zaprojektowany z proporcjami gazów podobnych do tych, które występują na Ziemi. Istnieje jednak pewne zastrzeżenie; ciśnienie jest o połowę mniejsze niż na poziomie morza. Nie wpłynęłoby to znacząco na nasze oddychanie, ale ten niewielki kompromis przełożyłby się na kilka korzyści, takich jak zmniejszenie zapotrzebowania na gaz i budowa grubych ścian. Proponowany cylinder O ’ Neilla zawiera również przepisy, w których siedlisko byłoby w stanie kontrolować własny mikroklimat za pomocą układu luster i zmieniając stosunek gazów w cylindrze.

Symulacja dnia i nocy

z ludzkim środowiskiem znajdującym się w próżni (przestrzeni), cylinder w zasadzie zamienia się w ogromny termos! Teoretyczny cylinder O ’ Neilla próbował rozwiązać ten problem, stosując serię luster zawieszonych na każdym z trzech okien. W ten sposób bezpośrednie światło słoneczne mogło być kierowane do cylindra, aby symulować czas dnia. Podobnie, odwracając lustro, można było stworzyć nocną atmosferę. Ta symulowana ” noc ” pozwoliłaby również na wypromieniowanie ciepła wytwarzanego biologicznie z cylindra.

mimo że konstrukcja cylindra O ’ Neilla jest technicznie solidna, pomysł jest zbyt wyrafinowany, aby można go było zrealizować przy użyciu naszej obecnej technologii. Do tej pory jego realizacja ograniczała się do sfery science fiction. Jednak biorąc pod uwagę wysiłki organizacji takich jak SpaceX i Mars One, być może pewnego dnia cylindry O ’ Neilla rzeczywiście pomogą ludzkości osiedlić się w wielkiej przestrzeni kosmicznej!

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.