La Gran Muralla China , de 6.352 km o 3.947 millas de largo, es una megaestructura. Esta fotografía fue tomada cerca de Beijing en febrero de 2005.
Una megaestructura es un objeto artificial muy grande, aunque los límites de su tamaño varían considerablemente. Algunos aplican el término a cualquier edificio especialmente grande o alto. [1] [2] Algunas fuentes definen una megaestructura como una enorme construcción artificial autoportante. Los productos de la ingeniería a megaescala o astroingeniería son megaestructuras.
La mayoría de los diseños de megaestructuras no podrían construirse con el nivel actual de tecnología industrial. Esto hace que sus diseños sean ejemplos de ingeniería especulativa (o exploratoria) . Los que podrían construirse fácilmente califican como megaproyectos .
Las megaestructuras también son un concepto arquitectónico popularizado en la década de 1960 en el que una ciudad podía estar encerrada en un solo edificio o en un número relativamente pequeño de edificios interconectados. Estos conceptos de arcología son populares en la ciencia ficción . Las megaestructuras suelen desempeñar un papel en la trama o el escenario de películas y libros de ciencia ficción, como Rendezvous with Rama de Arthur C. Clarke .
En 1968, Ralph Wilcoxen definió una megaestructura como cualquier marco estructural en el que posteriormente se pueden instalar, desinstalar y reemplazar habitaciones, casas u otros edificios pequeños; y que es capaz de una extensión "ilimitada". Este tipo de marco permite que la estructura se adapte a los deseos individuales de sus residentes, incluso cuando esos deseos cambian con el tiempo. [3]
Otras fuentes definen una megaestructura como "cualquier desarrollo en el que las densidades residenciales sean capaces de soportar servicios e instalaciones esenciales para que el desarrollo se convierta en una comunidad autónoma". [4]
Hay estructuras que pueden considerarse megaestructuras, como
La Gran Muralla China es una megaestructura construida por el hombre, de unos pocos metros de ancho y 3.947 millas (6.352 km) de largo, aproximadamente 4.975.318 yardas cuadradas (4.160.000 m 2 ). [6]
Las Terrazas de Arroz de las Cordilleras de Filipinas , un extenso paisaje agrícola de 10.360 kilómetros cuadrados (4.000 millas cuadradas) tallado en las montañas por las tribus libres de Ifugao hace entre 6.000 y 2.000 años. [7]
Las redes de carreteras o ferrocarriles y los conjuntos de edificios (ciudades y suburbios asociados) generalmente no se consideran megaestructuras, a pesar de que con frecuencia se califican según su tamaño. Sin embargo, una ecumenópolis podría calificar.
Carretera Transglobal , sistemas de carreteras que unirían los seis continentes habitados de la Tierra. La carretera conectaría puentes y túneles nuevos y existentes, no sólo mejorando el transporte terrestre sino también ofreciendo potencialmente un conducto para tuberías de servicios públicos.
La nube nueve es la propuesta de Buckminster Fuller para una esfera de tensegridad de una milla de radio que sería lo suficientemente grande como para flotar en el cielo si se calentara sólo un grado por encima de la temperatura ambiente, creando hábitats para mini ciudades de miles de personas en cada "Nube". Nueve". Fuller también propuso un análogo marino que consiste en un tetraedro flotante hueco en terrazas de hormigón armado que mide una milla de vértice a vértice y sostiene a una población de un millón que vive en módulos residenciales desplegados desde el aire en el exterior con la infraestructura necesaria que proporciona servicios públicos (agua, energía, alcantarillado, etc.) en el interior. Los módulos tendrían puertos de servicios estandarizados para que fueran completamente habitables a los pocos minutos de su llegada, y posteriormente podrían separarse y trasladarse a otras ciudades similares.
Se han propuesto varias estructuras teóricas que pueden considerarse megaestructuras.
escala estelar
Un diagrama recortado de un caparazón Dyson idealizado , una variante del concepto original de Dyson, de 1 AU de radio.
La mayoría de las propuestas de megaestructuras a escala estelar son diseños para aprovechar la energía de una estrella similar al Sol y al mismo tiempo proporcionar gravedad u otros atributos que la harían atractiva para una civilización avanzada.
El disco de Alderson es una estructura teórica en forma de disco, cuyo radio exterior equivale a la órbita de Marte o Júpiter y cuyo espesor es de varios miles de kilómetros. Una civilización podría vivir en cualquier lado, sostenida por la gravedad del disco y aún recibir luz solar de una estrella que oscila hacia arriba y hacia abajo en el medio del disco.
Una esfera Dyson (también conocida como capa Dyson) se refiere a una estructura o masa de objetos en órbita que rodea completamente una estrella para aprovechar al máximo su energía solar.
Un motor estelar utiliza la diferencia de temperatura entre una estrella y el espacio interestelar para extraer energía o sirve como propulsor Shkadov .
Un propulsor Shkadov acelera una estrella entera a través del espacio reflejando o absorbiendo selectivamente la luz en un lado de ella.
Topopolis (también conocido como Cosmic Spaghetti) es un gran tubo que gira para proporcionar gravedad artificial.
Un Mundo Anillo (o Anillo Niven ) es un anillo artificial que rodea una estrella y gira más rápido que la velocidad orbital para crear gravedad artificial en su superficie interior. Una variante no giratoria es un anillo transparente de gas respirable, que crea un entorno de microgravedad continua alrededor de la estrella, como en el Anillo de Humo del mismo nombre .
Estructuras relacionadas que podrían no clasificarse como megaestructuras estelares individuales, pero que ocurren en una escala similar:
Un enjambre Dyson es una esfera Dyson formada por elementos que orbitan por separado (incluidos grandes hábitats) en lugar de una única capa continua.
Un Bishop Ring , Halo u Orbital es un hábitat espacial similar pero mucho más pequeño que un Niven Ring. En lugar de estar centrado en una estrella, está en órbita alrededor de la estrella y su diámetro suele ser del orden de magnitud de un planeta. Al inclinar el anillo con respecto a su órbita, la superficie interior experimentaría un ciclo de día y noche casi convencional. Debido a su enorme escala, el hábitat no necesitaría estar completamente cerrado como el toroide de Stanford , sino que su atmósfera sería retenida únicamente por la gravedad centrípeta y las paredes laterales, permitiendo un cielo abierto.
Globus Cassus es un proyecto hipotético propuesto para la transformación del planeta Tierra en un mundo artificial hueco mucho más grande con la ecosfera en su superficie interior. Este modelo sirve como herramienta para comprender los procesos reales de funcionamiento del mundo.
Los Shellworlds o paraterraformación son caparazones inflados que contienen aire a alta presión alrededor de un mundo que de otro modo estaría sin aire para crear una atmósfera respirable. [8] La presión del aire contenido soporta el peso del caparazón.
También se pueden crear mundos de caparazón completamente huecos a escala planetaria o mayor solo con gas contenido, también llamados globos gravitacionales, siempre que la presión hacia afuera del gas contenido equilibre la contracción gravitacional de toda la estructura, lo que no genera ninguna fuerza neta sobre la superficie. caparazón. La escala está limitada únicamente por la masa de gas encerrada; el caparazón puede estar hecho de cualquier material mundano. La cáscara puede tener una atmósfera adicional en el exterior. [9] [10]
También puede referirse a planetas terraformados o artificiales con múltiples capas concéntricas.
Estructuras orbitales
Un anillo orbital es un anillo dinámicamente elevado colocado alrededor de la Tierra que gira a una velocidad angular que es más rápida que la velocidad orbital. A esa altitud, las plataformas estacionarias pueden ser sustentadas por el exceso de aceleración centrípeta del anillo superorbital (similar en principio a un Bucle de lanzamiento ) y las ataduras a tierra se pueden sostener desde plataformas estacionarias.
La esfera de Bernal es una propuesta de colonia espacial esférica con un diámetro máximo de 16 kilómetros. Tendría gravedad en el ecuador y gradualmente llegaría a G cero en los polos.
Las estaciones espaciales con ruedas giratorias , como el toro de Stanford , son estaciones espaciales con forma de ruedas que producen gravedad artificial mediante rotación. Los diseños típicos incluyen radios de transporte a un eje central utilizado para el acoplamiento y/o la investigación de microgravedad.
Los conceptos relacionados, cilindros O'Neill y McKendree , son pares de cilindros contrarrotativos que contienen áreas habitables en su interior y crean 1g en sus superficies internas mediante aceleración centrípeta. La escala de cada concepto surgió de la estimación del cilindro de 1 g más grande que podría construirse con acero (O'Neill) o fibra de carbono (McKendree). [11] [12]
Los asteroides huecos (o mundos burbujas o Terraria ) giran sobre su eje para simular la gravedad y se llenan de aire, lo que les permite ser habitados por dentro. En algunos conceptos, el asteroide se calienta hasta convertirlo en roca fundida y se infla hasta alcanzar su forma final. [13] [14]
Un concepto para el ascensor espacial lo tiene atado a una plataforma marítima móvil.
Un skyhook es una correa muy larga que cuelga de la órbita.
Un ascensor espacial es una atadura que se fija al suelo y se extiende más allá de la altitud orbital geoestacionaria, de modo que la fuerza centrípeta excede la fuerza gravitacional, dejando la estructura bajo una ligera tensión hacia afuera.
Una fuente espacial es una estructura sostenida dinámicamente sostenida por el impulso de masas que se disparan hacia la cima a altas velocidades desde el suelo.
Un bucle de lanzamiento (o bucle de Lofstrom) es un bucle de hierro de 2.000 km de largo con soporte dinámico que se proyecta en un arco de hasta 80 km y que es montado por automóviles maglev mientras alcanza una velocidad orbital.
StarTram Generation 2 es una pista de lanzamiento maglev que se extiende desde el suelo hasta más del 96% de la masa de la atmósfera, sostenida por levitación magnética.
Un rotovator es una correa giratoria donde la punta inferior se mueve en la dirección opuesta a la velocidad orbital de la correa, lo que reduce la diferencia de velocidad con respecto al suelo y, por lo tanto, reduce la velocidad de encuentro; la punta superior también se mueve a una velocidad mayor que la orbital, lo que permite la transferencia sin propulsor entre órbitas. En un mundo sin aire, como la Luna, la punta inferior puede tocar el suelo con velocidad horizontal cero. [15] Como ocurre con cualquier correa de intercambio de impulso , la energía orbital se gana o se pierde en la transferencia.
Ficticio
En la ficción han aparecido varias estructuras que pueden considerarse megaestructuras.
La serie de novelas de Larry Niven que comienza con Ringworld se centró y originó el concepto de un mundo anillo, o anillo de Niven. Un mundo anillo es un anillo artificial con un radio aproximadamente igual al radio de la órbita de la Tierra (1 AU ). Hay una estrella en el centro y el anillo gira para crear fuerzas G , con paredes internas para retener la atmósfera. La estructura es inestable y requirió que el autor incluyera soluciones alternativas en novelas posteriores.
En el manga ¡Culpa! la megaestructura es un vasto y caótico complejo de metal, hormigón, piedra, etc., que cubre la Tierra y asimila la Luna, y eventualmente se expande hasta abarcar un volumen mayor que la órbita de Júpiter.
En la serie Heechee Saga de Frederik Pohl , una raza de seres de energía pura llamada The Foe han construido el Kugelblitz, un agujero negro hecho de energía y no de materia.
En la serie de libros Xeelee de Stephen Baxter , la raza alienígena del mismo nombre construyó el Anillo , una megaestructura hecha de cuerdas cósmicas , que abarca más de 10 millones de años luz.
En Freelancer , el caparazón Dyson de Dom'Kavosh que está habitado por una raza de drones creada por Dom'Kavosh, Nomads. A esto se llega a través de una hiperpuerta, creada por los mismos creadores que la esfera Dyson.
El título de la novela Helix de Eric Brown hace referencia directa a una megaestructura helicoidal a escala estelar. A lo largo de la estructura se intercalan diferentes tipos de ambientes y hábitats, mientras que su diferente distancia a la estrella central afecta el clima.
La misión central del jugador en el juego de ordenador Dyson Sphere Program es construir una esfera Dyson . El juego se centra en la construcción de fábricas a escala planetaria como un medio para lograr este fin.
Se muestra a los Quarg en el juego Endless Sky construyendo un anillo masivo alrededor de una de sus estrellas, que probablemente tenga alrededor de una unidad astronómica de diámetro. También se puede encontrar una versión completa de esto en otra ubicación.
En los juegos de ordenador Space Empires IV y Space Empires V , el jugador puede construir mundos esféricos y mundos anulares alrededor de estrellas.
La novela Heaven's River de Dennis E. Taylor de 2020 presenta una Topopolis construida alrededor de un sistema alienígena. Los diferentes segmentos de la estructura están construidos con clima y clima artificiales.
Escala planetaria y orbital.
Varias estructuras del universo ficticio de Halo :
Los doce Halos originales , vistos en Halo: Cryptum , tenían 30.000 kilómetros de diámetro; Un conjunto separado de seis Halos tiene 10.000 kilómetros de diámetro, y uno de los doce originales se redujo posteriormente a este tamaño en Halo: Primordium .
El Arca Menor es una estructura de 127.530 km de diámetro desde la cual se puede activar el Halo Array y es capaz de construir Halos de 10.000 km. El Arca "mayor", vista en Cryptum y Primordium , es capaz de producir Halos de 30.000 km.
Onyx es un planeta artificial hecho enteramente de Forerunner Sentinels (robots replicadores avanzados). En su núcleo hay un "mundo escudo", contenido dentro del espacio estela , que tiene aproximadamente una unidad astronómica de diámetro. El Shield World 0459, mucho más pequeño (aproximadamente 1.400 km de diámetro), es el escenario de la segunda mitad de Halo Wars . Un tercer mundo escudo, Requiem, es el escenario principal de Halo 4 . Requiem es un planeta hueco artificial encerrado en una especie de Esfera Dyson. Halo 5: Guardians presenta un cuarto mundo escudo, Génesis.
High Charity , la estación planetoide móvil del Covenant.
En los episodios de Doctor Who The Stolen Earth y Journey's End , los Daleks, una raza alienígena genocida, construyen una estación espacial del tamaño de un planeta conocida como The Crucible, y facilita la bomba de realidad , un arma destinada a borrar todo el multiverso de la existencia. El Crisol también contenía suficientes Daleks para masacrar el universo en el que se encontraban incluso sin la bomba, según The Doctor .
En Sonic Adventure 2 y Shadow The Hedgehog , el Eclipse Cannon es una arma de destrucción masiva de planetas construida dentro del Space Colony Ark.
Sidonia , la nave principal y hogar de millones de humanos, 1000 años en el futuro en la serie de manga y anime Knights of Sidonia, creada después de la destrucción de la tierra junto con otras naves semilla sin nombre.
Trantor , la capital de un imperio interestelar en la serie Fundación de Isaac Asimov , es una ecumenópolis , un planeta completamente cubierto por un enorme edificio revestido de metal, con sólo un pequeño espacio verde: los terrenos del palacio del Emperador.
El Ori Supergate visto en varios episodios de Stargate SG1 podría clasificarse como una megaestructura.
En la serie La Guía del autoestopista galáctico , la Tierra, así como otros planetas, eran megaestructuras artificiales. La Tierra estaba destinada a funcionar como una computadora gigantesca y fue construida por una raza de seres que se ganaban la vida fabricando otros planetas.
Mata-Nui en la franquicia BIONICLE es clasificable como una megaestructura. En la historia, él es un enorme robot tan alto como un planeta, y dentro de su cuerpo, todos los habitantes del Universo BIONICLE (Matoran, Toa , etc.) viven, sin saber que viven dentro de una enorme entidad que viaja por el espacio.
En las novelas de Robotech Sentinels, Haydon IV es un ciberplaneta construido artificialmente con ciudadanos androides.
En el episodio de Invader Zim " Planet Jackers ", dos extraterrestres rodean la Tierra con un cielo falso para arrojarlo hacia su sol.
En el videojuego Destiny 2 de 2017 , la flota de Dominus Ghaul, el gobernante del Imperio Cabal, presenta una enorme superama llamada Todopoderoso , cuya envergadura se dice que es tan ancha como el planeta Mercurio . Todopoderoso se vincula a la estrella de un sistema solar a nivel cuántico a través de un haz de energía y lo descompone en combustible utilizable, transfiriéndose a otro sistema antes de que la estrella colapse y se convierta en una supernova.
En varias obras, Arthur C. Clarke escribe sobre un colosal tubo hueco, descrito por primera vez en Rendezvous with Rama (1973), y habitado por diferentes razas.
La Ciudadela en el universo Mass Effect es una enorme estación espacial construida por una antigua raza de máquinas llamadas Reapers millones de años antes de los juegos de la serie. En el momento de Mass Effect 2 , su población era de 13,2 millones.
En el juego Airforce Delta Strike, se utiliza un gran ascensor espacial llamado Chiron Lift para enviar suministros al espacio exterior.
En la serie Warhammer 40,000 , el Palacio Imperial (sitio del Trono Dorado donde el Emperador de la Humanidad se mantiene vivo indefinidamente) podría considerarse una megaestructura. El palacio es un complejo de estructuras que abarcan todo el continente y el Trono Dorado está ubicado en un área que se extiende a lo largo de todas las montañas del Himalaya.
En la película Elysium , una estación espacial de lujo (una Bishop Ring ) llamada Elysium alberga a la población adinerada de la especie humana.
Los asteroides huecos aparecen en diversas ficciones, como la novela 2312 de Kim Stanley Robinson , Known Space de Larry Niven y escritores de ciencia ficción de la Edad de Oro como Clarke y Asimov.
En la película Moonfall de 2022 , la luna de la Tierra sale de su órbita y comienza a girar más cerca de la Tierra. Un teórico de la conspiración cree que la Luna es una megaestructura de la esfera de Dyson y resulta tener razón.
Star Wars (1977 – presente, franquicia estadounidense de ciencia ficción)
La Estrella de la Muerte de Star Wars tiene 160 km de diámetro, seguida de una segunda Estrella de la Muerte de 200 km de diámetro.
La Base Starkiller se construyó a partir del planeta enano Ilum y, según la fuente, tiene un diámetro de 660 a 830 km.
La Estación Centerpoint era una estación espacial esférica de 350 km en el punto Lagrangiano entre los planetas Talus y Tralus en el sistema Corellia . Se trataba de un gigantesco y antiguo rayo tractor hiperespacial con el que una antigua raza, conocida como Celestiales, creó el sistema estelar Corellia. Con la ayuda del rayo tractor, se podrían mover planetas enteros a través del hiperespacio y organizarlos en sus órbitas reales alrededor de la estrella central. Por otro lado, la misma tecnología podría usarse como arma para destruir incluso estrellas. En el interior de la esfera principal, un enorme espacio habitable llamado Hollowtown albergaba a muchas personas de manera similar al interior de una esfera Dyson .
Una segunda megaestructura más pequeña y de diseño casi idéntico, llamada Sinkhole Station, también se construyó poco después de la construcción de la estación Centerpoint. Su propósito era mantener la estabilidad de The Maw, un cúmulo de agujeros negros construido con la estación Centerpoint.
Coruscant es una ecumenópolis, el planeta está enteramente cubierto por una ciudad y esencialmente una ciudad. Sirve como capital primero de la República y luego del Primer Imperio Galáctico.
El Galaxy Gun , una gran estación espacial diseñada para destruir planetas enteros de toda la galaxia podría considerarse una megaestructura porque su tamaño tiene más de siete kilómetros de largo.
Glavis Ringworld es una estación espacial con forma de anillo alrededor de una estrella en El libro de Boba Fett .
El Mundo Central Kuat estaba rodeado por un anillo orbital utilizado principalmente como astillero.
Hay múltiples ejemplos de asteroides huecos, como la Estación Hammer y el Ojo de Palpatine.
Stellaris (videojuego de 2016)
Megaestructuras a escala estelar
Una Dyson Sphere es una megaestructura agregada en la expansión Utopia, capaz de producir cantidades masivas de energía a costa de hacer que el sistema solar sea inhabitable, excepto los hábitats.
Un Mundo Anillo es una megaestructura agregada en la expansión Utopia, que ofrece un hábitat del tamaño de un sistema solar equivalente a cuatro planetas habitables masivos.
Un Matter Decompressor es una megaestructura agregada en la expansión Megacorp del juego y permite al propietario recolectar cantidades masivas de minerales de los núcleos de Black Holes.
Un Mega-Astillero es un enorme astillero en órbita de una estrella, capaz de producir barcos mucho más rápido que los astilleros promedio.
El motor aeterofásico es una megaestructura construida por aspirantes a crisis, capaz de destruir toda la galaxia como resultado de permitir que la raza que la construyó ascienda a la "Sábana Santa", una dimensión alternativa en el juego compuesta de energía casi pura.
Una catapulta cuántica es una gran megaestructura construida alrededor de un púlsar o estrella de neutrones que es capaz de enviar flotas instantáneamente a través de la galaxia. Sin embargo, no es completamente preciso y, por lo tanto, puede alejar a las flotas de sus destinos previstos.
Megaestructuras a escala orbital/planetaria
Un Science Nexus es un enorme laboratorio científico orbital que expande enormemente la producción científica del imperio.
Un Sentry Array es una enorme estación orbital que te permite ver toda la galaxia del juego.
Los hábitats son estructuras orbitales que sirven al propósito de un planeta pequeño.
Una mega instalación de arte es una megaestructura que mejora tus comodidades generales y tu felicidad en tu imperio.
Un Centro de Coordinación Estratégica es una megaestructura que aumenta la capacidad naval y la velocidad del barco, además de agregar varias otras bonificaciones.
Una Asamblea Interestelar actúa como centro para la Comunidad Galáctica del juego, aumenta tu peso diplomático, agrega más enviados y la opinión de otro imperio sobre ti.
Las puertas de enlace permiten viajes casi instantáneos a través de la galaxia. Además, existe una forma única de puerta de enlace llamada "L-Gates" que se conecta a un cúmulo extragaláctico de estrellas.
Los anillos orbitales son estructuras de anillos masivas construidas alrededor de planetas que brindan protección adicional y aumentan la producción del planeta.
Los Hyper Relays son estructuras grandes que permiten a las naves saltar a Hyper Relays idénticos en sistemas adyacentes en lugar de utilizar las conexiones de hipercarril existentes, evitando así tener que atravesar sistemas a velocidades subluz.
Además, muchas megaestructuras también pueden generarse en versiones "arruinadas", que el jugador puede reparar posteriormente.
Ver también
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con megaestructuras .
^ ""sobre la megaestructura"". Archivado desde el original el 7 de octubre de 2008 . Consultado el 16 de septiembre de 2008 .
^
"El paisaje urbano moderno" de EC Relph
^ Paine, Antonio (2021). "Megaestructura". Revisión de arquitectura, The - a través de artículos indexados.
^
"Formas y diseño futuros para ciudades sostenibles" por Michael Jenks, Nicola Dempsey 2005
^ "Megaestructura recargada: megaestructura"
^ Damian Zimmerman, Estudios de caso de ICE: La Gran Muralla China, diciembre de 1997
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^ Dani Eder
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