Torus Stanforda czyli kolonia w przestrzeni kosmicznej

Napisane przez Amon w Lipiec - 19 - 2017

Kosmiczne megastruktury to hipotetyczne konstrukcje, które mogłyby zostać zbudowane przez wysoko rozwinięte cywilizacje. Celem takich konstrukcji mogłoby być zapewnienie sobie dodatkowej przestrzeni życiowej, kolonizacja kosmosu lub też pozyskiwanie większej ilości energii. Jedną z ciekawszych megastruktur jest Torus Stanforda, czyli ogromna kolonia w przestrzeni kosmicznej.

Idea kosmicznych kolonii pojawiła się już w XIX wieku. Amerykański pisarz Edward Everett Hale w 1869 roku napisał powieść „Ceglany księżyc”, w której zawarł pierwszy w literaturze opis stacji kosmicznej, krążącej wokół Ziemi. Była to kula o promieniu 60 m, zbudowana z termicznie odpornych cegieł, umieszczona na orbicie za pomocą olbrzymich kół zamachowych. W tamtych czasach takie struktury wydawały się nieosiągalną fantastyką, jednak od początku XX wieku kilku naukowców zaczęło na poważnie rozmyślać na temat podobnych konstrukcji. W 1903 roku Konstanty Ciołkowski, jeden z pionierów kosmonautyki, spekulował  w swojej książce ‘Poza Ziemią’ nad budową obracającej się stacji kosmicznej, na której można by nawet uprawiać rośliny.

W roku 1929 fizyk John Desmond Bernal zaproponował budowę kosmicznej koloni o populacji 30 tysięcy mieszkańców. Sferyczna skorupa o średnicy 1,6 km miałaby zostać wypełniona powietrzem, a rotacja zapewniałaby sztuczną grawitację. W tym samym czasie słoweński inżynier rakietowy Herman Potocnik rozważał możliwość umieszczenia obracającej się stacji kosmicznej na orbicie geostacjonarnej. Po II wojnie światowej niemiecki uczony Werner von Braun przedstawił wiarygodny opis takiej stacji, zamieszkałej przez ludzi. Jego pomysł, opisany w popularnym magazynie „Collier’s”, polegał na wykorzystaniu okrągłych modułów, połączonych w coś podobnego do koła, co miało wirować, by symulować grawitację. Koncepcje struktur zaproponowanych przez tych wybitnych naukowców, zostały rozwinięte w latach 70-tych, gdy NASA pragnęła zaprojektować system do kolonizacji kosmosu.

Na początku lat 70-tych NASA zorganizowała serię badań na temat kosmicznych kolonii w Centrum Badawczym im. Josepha Amesa. Kierownictwo NASA jako szefów projektu wybrało Larry’ego Winklera oraz Gerarda O’Neilla, którym towarzyszyli naukowcy i inżynierowie z Uniwersytetu Stanforda. Latem 1975 roku rozpoczęli burzę mózgów nad tym jak miałaby działać taka megastruktura. Po owocnych dyskusjach przedstawili projekt ogromnej kosmicznej kolonii, którą nazwano Torus Stanforda. Nazwą ‘torus’ określa się bryłę geometryczną w kształcie pierścienia. Wyobrażeniem torusa może być powierzchnia obwarzanka lub napompowana dętka rowerowa. Właśnie taki kształt miałaby posiadać ta ogromna struktura, z tym, że dodatkowo w jej środku znajdowałaby się jeszcze centralna część konstrukcji. Podstawowym problemem na który trzeba było znaleźć rozwiązanie była kwestia wytworzenia sztucznej grawitacji, sprawiającej że ludzie mogliby tam spokojnie mieszkać. O’Neill oraz Winkler nie zgadzali się w sprawie częstotliwości obrotu megastruktury, jednak przy pomocy innych naukowców ustalono ostateczne parametry. Cała konstrukcja miała się obracać raz na minutę, przez co dzięki sile odśrodkowej wewnątrz pierścienia powstałaby sztuczna grawitacja na poziomie 0,9 – 1 g.

Światło słoneczne byłoby dostarczane do wnętrza torusa za pomocą systemu luster. Do odwzorowania ziemskiej atmosfery użyto by dużych, cienkościennych zbiorników ciśnieniowych. Wg projektu Torus Stanforda miałby średnicę 1,8 km i mogłoby tam mieszkać ok. 10.000 ludzi. Taki teren byłby wystarczająco duży, aby można w nim było symulować naturalne środowisko. Wewnętrzna część torusa byłaby wykorzystywana jako przestrzeń życiowa. Gęstość zaludnienia odpowiadałaby temu jakie występuje na przedmieściach, a cała przestrzeń byłaby podzielona na część mieszkalną oraz część przeznaczoną do rolnictwa. Wnętrze konstrukcji przypominałoby długą, wąską, U-kształtną dolinę lodowcową, której końce sięgają ku górze i zamykają się tworząc kompletne koło. Pierścień byłby połączony z centralną częścią za pomocą sześciu szprych o średnicy 15 metrów, które służyłyby jako przejścia dla ludzi oraz odpowiednich materiałów podróżujących z i do pierścienia. Ponieważ centralna część znajdowałaby się w osi obrotu stacji, to doświadczałaby najmniej sztucznej grawitacji i byłaby najłatwiejszym miejscem do dokowania statku kosmicznego.

Torus Stanforda byłby obiektem o masie ponad 10 milionów ton. Do budowy używano by materiałów wydobytych z Księżyca. Wielka maszyna umieszczona w drugim punkcie Lagrange’a zbierałaby materiały, po czym przenosiłaby je do piątego punktu Lagrange’a, gdzie mogłyby zostać przetworzone, aby zbudować torus. Tylko materiały, których nie dałoby się uzyskać z Księżyca, byłyby przywożone z Ziemi. Alternatywnym źródłem zbierania materiałów mogłoby być pozyskiwanie ich z asteroid. W kolejnych latach rozważano zwiększenie wymiarów pierścienia, dzięki czemu konstrukcję mogłoby zamieszkiwać znacznie więcej, bo nawet 140.000 ludzi. Mimo że od stworzenia projektu minęło ponad 40 lat, NASA nigdy nie spróbowała zbudować takiej megastruktury. Po pierwsze, budowa Torusu Stanforda byłaby bardzo trudnym zadaniem, a po drugie wymagałaby ogromnego budżetu. Wg niektórych szacunków koszt takiego przedsięwzięcia wyniósłby wiele bilionów dolarów.

Na razie nie zanosi się na to, aby takie konstrukcje powstały z rąk Ziemian. Megastruktury o podobnym kształcie i zastosowaniu występowały m.in. w filmach 2001: Odyseja Kosmiczna oraz Elizjum. Być może kiedyś takie konstrukcje jak Torus Stanforda nie pozostaną jedynie fantastyką naukową, ale staną się realnym przyczółkiem ludzkiej cywilizacji w przestrzeni kosmicznej. Prawdopodobnie pierwszym krokiem byłaby budowa megastruktury w pobliżu Ziemi, tak aby na bieżąco monitorować rozwój pierwszej kolonii. Gdyby okazało się, że wszystko poprawnie funkcjonuje to być może podjęto by decyzję o budowie kolejnych kolonii już w dalszej odległości od Ziemi. Ogromne miasta zamieszkałe przez Ziemian mogłyby się znajdować w pobliżu innych planet. W ten sposób w przypadku gdy planeta zupełnie nie nadaje się do zamieszkania, można by mieszkać w megastrukturze znajdującej się w jej pobliżu. Być może w bardzo odległej przyszłości możliwa byłaby również budowa kolonii na orbitach innych gwiazd. Samowystarczalne konstrukcje byłyby niezależne od macierzystej planety i w przypadku zagłady życia na Ziemi, ludzka cywilizacja dalej trwałaby w przestrzeni kosmicznej.

Czy taka metoda byłaby efektywnym sposobem na kolonizację kosmosu? Ciężko pokusić się o jednoznaczną odpowiedź, gdyż jak na razie ogromne konstrukcje takie jak Torus Stanforda pozostają jedynie sferą marzeń. Być może w przyszłości Ziemianie opracują znacznie lepsze metody na przetrwanie naszego gatunku oraz zaludnianie wszechświata. Z drugiej strony, niewykluczone, że to właśnie budowa kosmicznych kolonii jest jednym z najlepszych sposobów kolonizacji. Być może gdzieś w innych częściach naszej galaktyki istnieją zaawansowane cywilizacje, które już miliony lat temu podjęły odpowiednie kroki, aby zaludnić obce światy. Cywilizacje o wyższym poziomie rozwoju mogły stworzyć setki baz i kolonii w różnych układach gwiezdnych oraz odpowiednio je zabezpieczyć przed meteoroidami i innymi zagrożeniami z kosmosu.

Źródło: www.kosmiczneopowiesci.wordpress.com

Kategorie: Nauka / Kosmos

Zostaw komentarz


*

code


  • Facebook

Szukaj temat