La Gran Muralla China , de 6.352 km o 3.947 millas de longitud, es una megaestructura. Esta fotografía fue tomada cerca de Pekín en febrero de 2005.
Una megaestructura es un objeto artificial de gran tamaño, aunque los límites de su tamaño exacto 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 gran escala o la 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) . Aquellos que podrían construirse fácilmente califican como megaproyectos .
Las megaestructuras también son un concepto arquitectónico popularizado en la década de 1960, según el cual 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 formar parte de la trama o el escenario de películas y libros de ciencia ficción, como Encuentro con Rama de Arthur C. Clarke .
En 1968, Ralph Wilcoxen definió una megaestructura como cualquier armazón estructural en el que posteriormente se puedan instalar, desinstalar y reemplazar habitaciones, casas u otros edificios pequeños; y que sea capaz de una extensión "ilimitada". Este tipo de armazón permite que la estructura se adapte a los deseos individuales de sus residentes, incluso si estos deseos cambian con el tiempo. [3]
Otras fuentes definen una megaestructura como "cualquier desarrollo en el que las densidades residenciales puedan soportar servicios e instalaciones esenciales para que el desarrollo se convierta en una comunidad autónoma". [4]
Existen estructuras que pueden considerarse megaestructuras, como por ejemplo:
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 longitud, aproximadamente 4.975.318 yardas cuadradas (4.160.000 m 2 ). [6]
Las terrazas de arroz de las cordilleras filipinas , un extenso paisaje agrícola de 10.360 kilómetros cuadrados (4.000 millas cuadradas) tallado en las montañas por tribus libres de Ifugao hace unos 6.000 a 2.000 años. [7]
El Gran Colisionador de Hadrones está formado, entre otras estructuras, por un anillo de 27 kilómetros de circunferencia.
Las redes de carreteras o ferrocarriles y los conjuntos de edificios (ciudades y suburbios asociados) no suelen considerarse megaestructuras, a pesar de que con frecuencia se las califica en función de su tamaño. Sin embargo, una ecumenópolis podría calificar como tales.
Autopista Transglobal : sistemas de autopistas que unirían los seis continentes habitados de la Tierra. La autopista conectaría puentes y túneles nuevos y existentes, no solo mejorando el transporte terrestre sino también ofreciendo potencialmente un conducto para tuberías de servicios públicos.
La "Nube Nueve " es la propuesta de Buckminster Fuller de una esfera de tensegridad de una milla de radio que sería lo suficientemente grande como para flotar en el cielo si se calentara tan solo 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 que sostiene una población de un millón de personas que viven en módulos residenciales desplegados en el aire en el exterior con la infraestructura necesaria para proporcionar servicios públicos (agua, electricidad, alcantarillado, etc.) en el interior. Los módulos tendrían puertos de servicios estandarizados para ser completamente habitables en cuestión de minutos desde su llegada, y podrían separarse posteriormente y trasladarse a otras ciudades similares.
Se han propuesto varias estructuras teóricas que pueden considerarse megaestructuras.
Escala estelar
Diagrama en corte de una capa de Dyson idealizada (una variante del concepto original de Dyson) con un radio de 1 UA .
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 cualquiera de los dos lados, sujeta por la gravedad del disco y aún así recibir la luz solar de una estrella que sube y baja en el centro del disco.
Una esfera de Dyson (también conocida como caparazón de 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 uno de sus lados.
Topopolis (también conocido como Espagueti Cósmico) es un tubo grande que gira para proporcionar gravedad artificial.
Un mundo anillo (o anillo de Niven ) es un anillo artificial que rodea una estrella y que 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 epónimo Anillo de Humo .
Estructuras relacionadas que podrían no clasificarse como megaestructuras estelares individuales, pero que ocurren en una escala similar:
Un enjambre de Dyson es una esfera de Dyson formada por elementos que orbitan por separado (incluidos grandes hábitats) en lugar de una única capa continua.
Un anillo Bishop , halo u orbital es un hábitat espacial similar a un anillo Niven, pero mucho más pequeño. En lugar de estar centrado en una estrella, está en órbita alrededor de la estrella y su diámetro es típicamente 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 toro de Stanford , en cambio su atmósfera sería retenida únicamente por la gravedad centrípeta y las paredes laterales, lo que permitiría un cielo abierto.
Globus Cassus es un proyecto hipotético que pretende transformar el planeta Tierra en un mundo artificial hueco y mucho más grande, con la ecosfera en su superficie interior. Este modelo sirve como herramienta para comprender los procesos de funcionamiento reales del mundo.
Los mundos caparazón o paraterraformación son capas infladas que contienen aire a alta presión alrededor de un mundo sin aire para crear una atmósfera respirable. [8] La presión del aire contenido soporta el peso de la caparazón.
También se pueden crear mundos con una cáscara completamente hueca a escala planetaria o mayor conteniendo solo gas, también llamados globos gravitacionales, siempre que la presión hacia afuera del gas contenido equilibre la contracción gravitacional de toda la estructura, lo que da como resultado que no haya ninguna fuerza neta sobre la cáscara. La escala está limitada solo por la masa del gas encerrado, la cáscara puede estar hecha de cualquier material mundano. La cáscara puede tener una atmósfera adicional en el exterior. [9] [10]
Un anillo orbital es un anillo elevado dinámicamente 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 sostenidas por el exceso de aceleración centrípeta del anillo súper orbital (similar en principio a un bucle de lanzamiento ), y los anclajes terrestres pueden ser sostenidos desde plataformas estacionarias.
La esfera de Bernal es una propuesta para una colonia espacial esférica con un diámetro máximo de 16 kilómetros. Tendría gravedad en el ecuador y gradualmente se convertiría en gravedad cero en los polos.
Las estaciones espaciales con ruedas giratorias , como el toro de Stanford , son estaciones espaciales con forma de rueda que generan gravedad artificial mediante rotación. Los diseños típicos incluyen radios de transporte a un eje central que se utiliza para el acoplamiento y/o la investigación en microgravedad.
Los conceptos relacionados, los cilindros de O'Neill y McKendree , son pares de cilindros que giran en sentido contrario y que contienen áreas habitables en su interior y que crean una gravedad de 1 g 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 burbuja o Terraria ) giran sobre su eje para simular la gravedad y se llenan de aire, lo que permite que estén habitados en su interior. En algunos conceptos, el asteroide se calienta hasta convertirse en roca fundida y se infla hasta alcanzar su forma final. [13] [14]
Un concepto para el ascensor espacial es conectarlo a una plataforma marítima móvil.
Un gancho celestial es una cuerda muy larga que cuelga desde la órbita.
Un ascensor espacial es una cuerda fijada al suelo, que 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 por el impulso de masas que son disparadas hacia la cima a gran velocidad desde el suelo.
Un bucle de lanzamiento (o bucle de Lofstrom) es un bucle de hierro de 2000 km de largo sostenido dinámicamente que se proyecta hacia arriba en un arco de 80 km y que es recorrido por carros de levitación magnética mientras alcanza la velocidad orbital.
StarTram Generación 2 es una pista de lanzamiento de levitación magnética que se extiende desde el suelo hasta más del 96% de la masa de la atmósfera, sostenida por levitación magnética.
Un rotovator es un amarre giratorio donde la punta inferior se mueve en la dirección opuesta a la velocidad orbital del amarre, reduciendo la diferencia de velocidad relativa al suelo y, por lo tanto, reduciendo la velocidad de encuentro; la punta superior también se mueve a una velocidad mayor que la orbital, lo que permite la transferencia sin propulsante entre órbitas. Alrededor de un mundo sin aire, como la luna, la punta inferior puede tocar el suelo con velocidad horizontal cero. [15] Al igual que con cualquier amarre de intercambio de momento , se gana o pierde energía orbital en la transferencia.
Ficticio
Han aparecido en la ficción numerosas estructuras que podrían considerarse megaestructuras.
La serie de novelas de Larry Niven , que comienza con Ringworld , se centra en el concepto de un mundo anillo o anillo de Niven y lo origina. Un mundo anillo es un anillo artificial con un radio aproximadamente igual al radio de la órbita de la Tierra (1 UA ). Hay una estrella en el centro y el anillo gira para crear fuerzas g , con paredes internas para contener la atmósfera. La estructura es inestable y requirió que el autor incluyera soluciones alternativas en novelas posteriores ambientadas en ella.
En el manga Blame! la megaestructura es un vasto y caótico complejo de metal, hormigón, piedra, etc., que cubre la Tierra y asimila la Luna, y finalmente 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 llamados The Foe han construido el Kugelblitz, un agujero negro hecho de energía y no de materia.
En Freelancer , la carcasa Dyson de Dom'Kavosh está habitada por una raza de drones creada por los Dom'Kavosh, los Nómadas. Se accede a ella a través de una hiperpuerta, creada por los mismos creadores de la esfera Dyson.
El título de la novela Helix de Eric Brown hace referencia directa a una megaestructura helicoidal de escala estelar. A lo largo de la estructura se intercalan distintos tipos de entornos y hábitats, mientras que la distancia que los separa de la estrella central afecta al clima.
La misión principal del jugador en el juego de computadora Dyson Sphere Program es construir una esfera de Dyson . El juego se centra en la construcción de fábricas a escala planetaria como medio para lograr este fin.
En el juego Endless Sky, los quargs aparecen construyendo un anillo enorme alrededor de una de sus estrellas, que probablemente tiene alrededor de una unidad astronómica de diámetro. También se puede encontrar una versión completa de este anillo en otra ubicación.
En los juegos de computadora Space Empires IV y Space Empires V , el jugador puede construir mundos esféricos y mundos anillo alrededor de estrellas.
La novela Heaven's River de Dennis E. Taylor de 2020 presenta una Topópolis construida alrededor de un sistema alienígena. Diferentes segmentos de la estructura están construidos con clima y condiciones meteorológicas artificiales.
Escala planetaria y orbital
Varias estructuras del universo ficticio 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 que se puede activar el Sistema de Halos 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 completamente de centinelas Forerunner (robots replicadores avanzados). En su núcleo hay un "mundo escudo", contenido dentro del espacio de la corriente de aire , que tiene aproximadamente una unidad astronómica de diámetro. El mundo escudo 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 de Dyson. Halo 5: Guardians presenta un cuarto mundo escudo, Genesis.
Alta Caridad , 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, que facilita la bomba de realidad, un arma destinada a borrar de la existencia todo el multiverso. The Crucible también contenía suficientes Daleks para masacrar al universo en el que se encontraban incluso sin la bomba, según The Doctor .
En Sonic Adventure 2 y Shadow The Hedgehog , el Cañón Eclipse es un arma de destrucción masiva que destruye planetas y está construida dentro del Arca de la Colonia Espacial.
Sidonia , la nave principal y hogar de millones de humanos, 1000 años en el futuro en la serie de manga y anime Caballeros de Sidonia, creada después de la destrucción de la tierra junto con otras naves semillas 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 un solo pequeño espacio verde: los terrenos del palacio del Emperador.
La Superpuerta Ori vista en varios episodios de Stargate SG1 podría clasificarse como una megaestructura.
En la serie Guía del autoestopista galáctico, la Tierra, así como otros planetas, eran megaestructuras artificiales. La Tierra estaba destinada a funcionar como una gigantesca computadora y fue construida por una raza de seres que se ganaban la vida fabricando otros planetas.
Mata-Nui en la franquicia BIONICLE se puede clasificar como una megaestructura. En la historia, es un robot enorme 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 entidad masiva 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 Invasor 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, cuenta con una superarma masiva llamada Todopoderoso , cuya envergadura se dice que es tan ancha como el planeta Mercurio . Todopoderoso se vincula a la estrella de un sistema solar en el nivel cuántico a través de un rayo de energía y lo descompone en combustible utilizable, deformándose a otro sistema antes de que la estrella colapse en una supernova.
En varias obras, Arthur C. Clarke escribe sobre un tubo hueco colosal, descrito por primera vez en Encuentro con 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 los Segadores millones de años antes de los juegos de la serie. En la época de Mass Effect 2 , su población es 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 (lugar donde se encuentra el Trono Dorado, donde el Emperador de la Humanidad se mantiene con vida indefinidamente) podría considerarse una megaestructura. El palacio es un complejo de estructuras que abarcan todo el continente, y el Trono Dorado se encuentra en un área que se extiende por toda la cordillera del Himalaya.
En la película Elysium , una estación espacial de lujo (un Bishop Ring ) llamada Elysium alberga a la población rica de la especie humana.
Los asteroides ahuecados aparecen en varias ficciones, como la novela 2312 de Kim Stanley Robinson , Known Space de Larry Niven y en escritores de ciencia ficción de la Edad de Oro como Clarke y Asimov.
En la película Moonfall de 2022 , la Luna de la Tierra se sale de su órbita y comienza a acercarse a la Tierra. Un teórico de la conspiración cree que la Luna es una megaestructura con forma de esfera de Dyson y resulta tener razón.
La guerra de las galaxias(1977 – presente, franquicia de ciencia ficción estadounidense)
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 fue construida a partir del planeta enano Ilum, dependiendo de la fuente su diámetro es de 660 a 830 km.
La Estación Central era una estación espacial esférica de 350 km situada en el punto de Lagrange entre los planetas Talus y Tralus en el sistema Corellia . Era 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, planetas enteros podían moverse a través del hiperespacio y organizarse en sus órbitas reales alrededor de la estrella central. Por otro lado, la misma tecnología podía usarse como arma para destruir incluso estrellas. En el interior de la esfera principal, un enorme espacio habitable llamado Hollowtown era el hogar de muchas personas de manera similar a como lo era en el interior de una esfera de Dyson .
Poco después de la construcción de la estación Centerpoint se construyó una segunda megaestructura más pequeña y de diseño casi idéntico, llamada Sinkhole Station. Su propósito era mantener la estabilidad de The Maw, un cúmulo de agujeros negros construido con la estación Centerpoint.
Coruscant es una ecumenópolis, un planeta que está completamente cubierto por una ciudad y que es esencialmente la capital de la República primero y del Primer Imperio Galáctico después.
El Galaxy Gun , una gran estación espacial diseñada para destruir planetas enteros de toda la galaxia, podría considerarse una megaestructura porque su tamaño es de 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 casos de asteroides ahuecados, como la Estación Hammer y el Ojo de Palpatine.
Estelar(videojuego de 2016)
Megaestructuras a escala estelar
Una Esfera de Dyson es una megaestructura añadida en la expansión Utopía, capaz de producir cantidades masivas de energía a costa de dejar el sistema solar inhabitable, a excepción de los Hábitats.
Un Mundo Anillo es una megaestructura agregada en la expansión Utopía, que ofrece un hábitat del tamaño del sistema solar equivalente a cuatro planetas habitables masivos.
Un descompresor de materia es una megaestructura agregada en la expansión Megacorp al juego y permite al propietario recolectar cantidades masivas de minerales de los núcleos de los agujeros negros.
Un Mega-Astillero es un enorme astillero en órbita alrededor de una estrella, capaz de producir naves mucho más rápido que los astilleros promedio.
El Motor Aetherophasic es una megaestructura construida por aspirantes a la crisis, capaz de destruir toda la galaxia como un producto secundario de permitir que la raza que lo construyó ascienda al "Shroud", una dimensión alternativa en el juego compuesta de energía casi pura.
Una catapulta cuántica es una megaestructura de gran tamaño construida alrededor de un púlsar o una estrella de neutrones que es capaz de enviar flotas instantáneamente a través de la galaxia. Sin embargo, no es completamente precisa y, por lo tanto, puede enviar flotas lejos 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 cumplen la función de un planeta pequeño.
Una megainstalación 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 tu capacidad naval y la velocidad de tus barcos, además de agregar varias otras bonificaciones.
Una Asamblea Interestelar actúa como centro de la Comunidad Galáctica del juego, aumenta tu peso diplomático, agrega más enviados y la opinión que otro imperio tiene de ti.
Los portales permiten viajar casi instantáneamente a través de la galaxia. Además, existe un tipo único de portal llamado "L-Gates" que se conecta con un cúmulo de estrellas extragaláctico.
Los anillos orbitales son estructuras de anillo masivas construidas alrededor de los planetas que brindan protección adicional y aumentan la producción del planeta.
Los hiperrelés son estructuras de gran tamaño que permiten a las naves saltar a hiperrelés idénticos en sistemas adyacentes en lugar de utilizar las conexiones de hipervías existentes, evitando así tener que atravesar sistemas a velocidades sublumínicas.
Además, muchas megaestructuras también pueden generarse en versiones "en ruinas", que el jugador puede reparar posteriormente.
Véase 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, Anthony (2021). "Megaestructura". Architectural Review, The – vía indexarticles.
^
"Formas futuras y diseño para ciudades sostenibles" por Michael Jenks, Nicola Dempsey 2005
^ "Megaestructura recargada: megaestructura"
^ Damian Zimmerman, Estudios de caso del ICE: La Gran Muralla China, diciembre de 1997
^ nscb.gov.ph, DATOS Y CIFRAS, provincia de Ifugao Archivado el 13 de noviembre de 2012 en Wayback Machine.
^ "Mundos de conchas: una aproximación a la terraformación de lunas, planetas pequeños y plutoides", KL Roy; RG Kennedy III; DE Fields, 2009, JBIS, 62, 32-38
^ Dani Eder
^ "Ederworld analizado (globos gravitacionales concéntricos para maximizar el volumen)". Globos espaciales gravitacionales. 11 de diciembre de 2013. Consultado el 30 de junio de 2020 en blogspot.com.au.
^ McKendree, Thomas Lawrence (9-11 de noviembre de 1995). Implicaciones de los parámetros de rendimiento técnico de la nanotecnología molecular en arquitecturas de sistemas espaciales previamente definidas. Cuarta conferencia prospectiva sobre nanotecnología molecular. Palo Alto, California.
^ "Transporte por cable desde la órbita terrestre baja hasta la superficie lunar" Archivado el 17 de mayo de 2011 en Wayback Machine , Robert L. Forward , 1991, 27.ª Conferencia de Propulsión Conjunta, AIAA 91-2322
