В области машиностроения, что такое мегаструктура?

Мегаструктура - это искусственная конструкция огромных размеров. Термин неформальный, но, как правило, мегаструктуры имеют размер не менее нескольких тысяч километров вдоль одного измерения. Мегаструктуры появляются чаще всего в научной фантастике, хотя, вероятно, Великая китайская стена является мегаструктурой. Великая китайская стена видна с низкой околоземной орбиты, а также шоссе, поля с растениями и большие здания. Низкая околоземная орбита находится всего в 200 км (125 миль) вверх, так что это имеет смысл. Мегаструктуры чаще всего встречаются в научной фантастике, и пока наша цивилизация не начнет их строить, это всего лишь вопрос времени. Мегаструктура должна быть непрерывной, самоподдерживающейся сущностью, то есть не состоящей из совокупности более мелких конструкций.

Самой знакомой вымышленной мегаструктурой была бы Звезда Смерти. Предполагалось, что Звезда Смерти была похожа по размеру с Луной. Если это так, это будет около 3500 км (2000 миль) в размере. Его ядро ​​будет находиться под огромным давлением и, вероятно, должно быть твердым, а не содержать структурные элементы, как в фильмах.

«Глобус Кассус», проект абстрактного дизайна, предложил «развернуть» материю Земли в ряд вращающихся колец, которые мы затем населяем на внутренней поверхности. Похожая концепция появляется в романах Яна М. Бэнкса « Культура» , где огромные кольцевидные мегаструктуры размером в десятки земных диаметров, называемые «орбитали», спокойно вращаются, их внутренние поверхности покрыты сотнями континентов и протяженными океанами. В серии Ringworld Ларри Нивена присутствует еще большее кольцо - это кольцо проходит вокруг Солнца с поверхностью, покрытой землей. Он сделан из вымышленного материала, называемого скрит с атомными связями, такими же прочными, как связи между протонами и нейтронами в атомном ядре. Ученые, делающие расчеты необходимой прочности этой мегаструктуры, обнаружили, что она действительно должна быть такой же сильной.

Возвращаясь ближе к реальности, космический лифт, мегаструктура, которая может быть построена из материала, который мы уже можем изготовить, хотя и дорого и в небольших количествах, - углеродные нанотрубки - будет иметь длину около 50 000 км, простираясь вплоть до геосинхронного орбита. Такой лифт может быть относительно тонким, с сердцевиной из нанотрубок шириной от 1 до 10 см. Более высокие части лифта должны быть толще, чтобы противостоять ударам космического мусора. Уже существует группа «Лифтпорт», которая планирует построить космический лифт к 2031 году. Если они будут успешными, это может стать первой настоящей мегаструктурой и станет началом революции в космическом путешествии.