Was ist im Ingenieurwesen eine Megastruktur?
Eine Megastruktur ist ein künstliches Konstrukt von enormer Größe. Der Begriff ist informell, aber im Allgemeinen sind Megastrukturen in einer Dimension mindestens einige tausend Kilometer groß. Megastrukturen tauchen am häufigsten in Science-Fiction auf, obwohl die Chinesische Mauer wohl eine Megastruktur ist. Die Chinesische Mauer kann von einer niedrigen Erdumlaufbahn aus gesehen werden, aber auch Autobahnen, Felder mit Nutzpflanzen und große Gebäude. Die Erdumlaufbahn ist nur 200 km hoch, daher ist dies sinnvoll. Megastrukturen werden am häufigsten in Science-Fiction gesehen, und es scheint nur eine Frage der Zeit zu sein, bis unsere Zivilisation beginnt, sie aufzubauen. Eine Megastruktur soll eine zusammenhängende, selbsttragende Einheit sein, die nicht aus einer Ansammlung kleinerer Konstrukte besteht.
Die bekannteste fiktive Megastruktur wäre der Todesstern. Es wurde vermutet, dass der Todesstern eine ähnliche Größe wie der Mond hatte. Wenn ja, wäre es ungefähr 3.500 km groß. Ihr Kern würde einem enormen Druck ausgesetzt sein und müsste wahrscheinlich solide sein, anstatt strukturelle Elemente wie in den Filmen zu enthalten.
Globus Cassus, ein abstraktes Designprojekt, schlug vor, die Materie der Erde in eine Reihe rotierender Ringe zu "entfalten", die wir dann auf der inneren Oberfläche von besiedeln würden. Ein ähnliches Konzept taucht in Ian M. Banks Culture- Romanen auf, in denen riesige ringförmige Megastrukturen mit Dutzenden von Erddurchmessern, die "Orbitale" genannt werden, leise rotieren und deren Innenflächen mit Hunderten von Kontinenten und langen Ozeanen bedeckt sind. In der Ringworld-Serie von Larry Niven ist ein noch größerer Ring zu sehen - dieser Ring umkreist die Sonne mit einer mit Land bedeckten Oberfläche. Es besteht aus einem fiktiven Material namens Scrith mit Atombindungen, die so stark sind wie die Bindungen zwischen Protonen und Neutronen im Atomkern. Wissenschaftler, die Berechnungen über die erforderliche Stärke dieser Megastruktur anstellten, stellten fest, dass sie tatsächlich ungefähr so stark sein müsste.
Ein Weltraumaufzug, eine Megastruktur, die aus einem Material gebaut werden könnte, das wir bereits herstellen können, wenn auch teuer und in kleinen Mengen - Kohlenstoff-Nanoröhren -, wäre ungefähr 50.000 km lang und würde sich bis hinauf zur Geosynchronität erstrecken Orbit. Ein solcher Aufzug könnte relativ dünn sein und einen Nanoröhrchenkern mit einer Breite von nur 1 bis 10 cm aufweisen. Die höheren Teile des Aufzugs müssten dicker sein, um Stößen mit Weltraummüll standzuhalten. Es gibt bereits eine Gruppe, Liftport, die plant, bis 2031 einen Weltraumaufzug zu bauen. Wenn sie erfolgreich sind, könnte dies die erste echte Megastruktur sein und eine Revolution in der Raumfahrt einläuten.