Luolat
Kaikkia suuria runkoja, joista voit selviytyä alussa pinnalla, voidaan käyttää luoliin, keinotekoisiin tai luonnollisiin. Tämä havainto ei ole aiheen ulkopuolella, koska kysyt ilmakehän paineen pitämisestä. Kuuluolat voivat pitää yhden paineilmakehän noin 60 metriä pinnan alapuolella ilman, että ympäröivään kallioon kohdistuu jännityksiä. Käytän täällä hyvin yksinkertaista matematiikkaa. Jos oletat, että tiheys on 1 g / cm 3 , tarvitaan 10 metrin vesipitoisuus yhden paineilman saamiseksi. Kuulla on 1/6 maan painovoima. QED.
Tämä on mahdollista monissa elimissä. Se on mahdollista jopa Ceresissä, Vestassa. Mutta kun pienennämme ruumiin massaa, luolan on syvennettävä yhden paineilman ylläpitämistä. Myös asuintilan painovoima vähenee (ilmeisesti, koska se on pienempi runko). Joten on vain rajoitettu joukko, jolle tämä olisi järkevää. Lisäksi monilla ruumiilla on aluksi ilmapiiri, joten luolat ovat joko täydentäviä tai hyödyttömiä siellä.
Yksi luolien houkuttelevimmista paikoista on Mercury. Jim Shifflett väittää tämän hyvin. En tarkoita, että siinä mielessä, että elohopean siirtokunta olisi parempi kuin Mars tai kuu (vaikka siinä on ilmeisesti erimielisyyksiä), mutta tarkoitan, että luolat ovat ainoa tapa perustaa perustan Mercurialle.
Keskusluolat
Palataan takaisin Ceresin ajatukseen. Sen keskipaine on noin 200 maapallon ilmakehää. Painovoima kasvaa suunnilleen lineaarisesti säteen kanssa, joten luolasi olisivat noin 1/400 kääpiö planeetan säteestä pinnan alla. Saatat myös uida, mutta se on erillinen aihe. Mitä tapahtuu, kun esine on niin pieni , että luolan pitäisi kääriä keskelle?
No, aluksi sinulla ei ole painovoimaa. Kuorilauseen mukaan painovoima poistuu täydellisesti itse asteroidin kiven vuoksi. On tietty koko, jossa keskusta on luonnollisesti yhden maapallon ilmakehässä. Tämä vie sinut asteroidille, jonka halkaisija on noin 20 km. Monet tämän kokoiset esineet on luetteloitu hyvin, ja tiedämme niistä kohtuullisen määrän. Gaspra on esimerkki. Se ei myöskään ole pyöreä. Nyt siihen aiheeseen ...
Voidaan keskustella siitä, onko rakenteellisten voimien vaatiminen kohtuullinen. Tämä on planeettojen erilaistumisen aihe. Monet asteroidit ovat kiveä, taottu suuremman rungon sisäosiin, ja ne erosivat vain törmäysten vuoksi. Tämä tarkoittaa, että ne olisi voitu muodostaa suloista materiaaleista suurella paineella, jolloin muodostuisi melko yhtenäinen runko. Tämä on itse asiassa melko yleistä. Erottelurajan katsotaan yleensä olevan selvästi yli 20 km: n halkaisijapisteen ja todennäköisesti lähempänä 100 km: n etäisyyttä. Tämän tiedämme kuiden tutkimuksista. Meillä on suhteellisen vähemmän tietoa vapaille asteroideille, koska kuut ovat historiallisesti olleet selvempi tutkittavan kohteen tyyppi, ja niiden koot siirtyvät enemmän kohti suurempia kokoja.
Joten yhteenvetona tämä huhu, anna minun vahvistaa tämä :
K: Voisitko tyhjentää 20 km: n kokoisen asteroidin keskustan ja täyttää sen kaasulla?
V: Se vuotaisi ulos, mutta jos pidät sitä vuotamasta fysiikan lait sanovat meille lopullisesti "kyllä".
K: Voisitko tyhjentää 20 km: n kokoisen asteroidin keskustan ja altistaa sen avaruuden tyhjiölle?
V: Se saattaa romahtaa itsessään, mutta emme tiedä varmasti. Se sijaitsee lähellä vaaditun materiaalilujuuden rajaa. Se riippuu myös veistämäsi ontelon koosta.
Seuraavassa on myös joitain ilmeisiä mittakaavan argumentteja. Voisitko esimerkiksi tyhjentää 1 km: n asteroidin keskustan ja paljastaa sen avaruuteen ilman romahdusta? Varma. Meillä on melko hyvät kertoimet siitä, että se toimii, koska se vain taistelee sen itsevetovoimaa vastaan. Se tosiasia, että paljon suuremmat kohteet ovat erottamattomia, tarkoittaa sitä, että parittomat muotoiset km-mittakaavan rakenteet voivat pitää kiinni niiden itsepainovoimasta. Mutta "voi" on erilainen kuin "tahto". Tätä varten tarvitset rakennusinsinöörejä.
Painovoimapallot
Joten päästään naurettavaksi. Entä jos otin 20 km kokoisen esineen, aloin tyhjentää keskustaa, täyttää sen sinetöidyllä ilmatasku ... ja jatkoin vain? Kuinka iso voisin mennä, ennen kuin se romahtaa suureksi sotkuksi? No, sinänsä ei ole rajaa.
Sinulla on luonnollinen erilaistumisen ongelma - joka toimii sinua vastaan. Se haluaa kohottaa ilmakuplan asettamalla pienen tiheyden (ilman) ulkopuolelle ja suuren tiheyden (kiven) keskelle. Mutta sitä ei aluksi erotella, joten se ei tule tapahtumaan kovin helposti. Joten sano, että olet tyhjennä lähes halkaisijaltaan 20 km: n ilmakuplan keskelle. Nyt olet siirtänyt melkein koko kiven, hajottamalla sen pieniksi paloiksi. No, asteroidien tutkimukset ovat osoittaneet romahtamiskulmat suuruusluokaltaan 7% - 14% nousuun juoksuun, sama maapallon hiekkalaatikoille (ei ole yllättävää). Voit välttää jyrkkiä kulmia järjestäessäsi kiviä uudelleen, vaikka ajatus dynaamisesta epäonnistumisesta on edelleen kauhistuttava. Joten on mahdollista , että voisit korallimateriaalia pitää sisällään erittäin suuressa ilmamäärässä - kaikessa ilman materiaalivahvuutta.
On yksityiskohtia, että luonnollisesti tuettu paine muuttuu ilmakuplan koon mukaan. Mutta tämä seuraa hyvin ennustettavaa matematiikkaa, joka on triviaalia työskennellä. Ainoa todellinen raja on, kun ilmamäärä muuttuu niin hämmästyttävän massiiviseksi, että itse ilman painovoima rajoittaa asumisaluetta. Joku kirjoitti scifi-kirjan juuri tästä asiasta.
http://www.kschroeder.com/my-books/sun-of-suns
Nyt tämän kirjoittajan maalamassa näyssä on kaksi suurta puutetta.
- Hänen mielestään kirjekuoren oli oltava valmistettu hiilinanoputkista. Tämä on naurettavaa. Voit tehdä sen 10 km paksuisesta kivilevystä. Sinulla on vakausongelmia, mutta mitä välität, jos voit silti valmistaa hiilinanoputkia ...
- Keinotekoiset painovoima-alueet pyörivät vapaassa tilassa. Tämä luo mahdottomia vastavoimia. Kirjoitin järkevästä tavasta tehdä se blogissa.
Tämä kaikki on mielikuvituksellista ajattelua. Koko sisäisessä aurinkokunnassa on vain 2 esinettä, jotka voisivat aluksi pitää hengittävää ilmaa keskuksessaan - Eros ja Phobos. Ja se olisi ohut, happirikas ilmapiiri (kuten Skylab).
Saattaa olla, että hengittävän ilman tuottaminen on ensinnäkin suurempi haaste. Lähellä maata olevat asteroidit ovat aivan liian pieniä kuvailemalleni hullulle suunnitelmalle. Mutta heiltä voi myös puuttua riittävästi vetyä ja typpeä. Materiaalien saaminen elämään vaatii aluksi infrastruktuurin. Jos tarvitset paikan tuottamiesi kaasujen pysäköimiseksi, sen ei pitäisi olla liian vaikeaa kosmisessa mielessä.
Palaan kysymykseen:
mikä on suurin luonnossa esiintyvä avaruusrunko, jonka tiedämme tai voimme kohtuudella olettaa, että sen olemassaolo voisi olla ontto, täynnä ilmaa ihmisen mukavalla etäisyydellä ja asua?
Kysymys on siitä, että suurilla ruumiilla on keskipaine, joka on liian korkea ihmisille. Jos rajasi on noin 3 maapallon ilmakehää (kohtuullinen biologinen raja), suurin runko olisi jotain 132 Aethra -tapaa, vaatimaton runko asteroidivyön sisäreunassa. Jos teet keskimmäisen ilmakuplan riittävän suureksi, paine putoaa.