Una pregunta anterior aquí sobre un planeta en forma de cubo me hizo pensar.
Supongamos un proyecto de ingeniería artificial de tamaño mundial como se describe en esta respuesta
La civilización K-II que lo construyó lo llenaría de vida interesante, tal como llenaríamos un estanque de jardín o un terrario. Si esa civilización todavía existe, estarían observando.
¿Qué tipo de disposición mecánica podría proporcionar diferentes análogos planetarios en cada cara? Me gustaría tener luz solar regular (como la nuestra) en 4 caras, con salida y puesta. Pero, 2 caras tienen soles enanos rojos que están fijos en el cielo.
Por ejemplo, el planeta podría estar en órbita alrededor de una estrella de neutrones, con el sol principal en un punto troyano (L4) y una enana roja en L1.
El problema es que el eje del planeta no girará para permanecer apuntando a L1. En general, la rotación del planeta debe ser aproximadamente en la misma dirección que su órbita, para mantener las 4 facetas del "cinturón" girando bajo el sol.
Hay cosas como estatitas para permitir que algo se cierne sobre el polo, y eso podría ser un espejo para implementar la enana roja. Pero , quiero algo más duradero. Debe ser estable en el tiempo geológico con correcciones mínimas.
Las estrellas mismas no tienen que ser normales. Pueden ser soles construidos (relativamente) de baja masa y cercanos, por lo que hay cierta flexibilidad en la mecánica. ¡Ni siquiera me importa que se enciendan y apaguen! Un sol construido seguiría siendo demasiado grande y pesado para simplemente orbitar el planeta: el planeta sería más ligero.
¿Alguna idea sobre cómo organizar las cosas? El gran problema es cómo mantener algo inmóvil cuando todo se mueve para permanecer en órbita.
Si el planeta estuviera bloqueado con su órbita, la cara cercana no se movería. Entonces, ¿cómo obtenemos el movimiento del sol sobre otras 4 caras? Me gusta la idea de un statite o alguna implementación menos duradera para la segunda cara roja, y de hecho esto se ha perdido antes del tiempo presente en la historia.
No pretendo permitir que los movimientos sean arbitrarios, aún impulsados por medios misteriosos. El sistema debe funcionar de acuerdo con las leyes normales de la gravedad y la mecánica, una vez que se haya configurado.
Entonces, el ejemplo, "El problema es que el eje del planeta no girará para permanecer apuntando a L1". Es problemático porque "simplemente hacerlo girar" a través de tecnología desconocida no es una respuesta difícil de SF. Quiero un sistema mecánico que se mueva naturalmente de acuerdo con leyes conocidas.
Suponiendo que este planeta cúbico tenga una distribución de masa uniforme dentro de su volumen, no tendrá un campo gravitatorio uniforme como el de un cuerpo esférico o una masa puntual, lo que complica significativamente todas las órbitas excepto las geoestacionarias. El campo gravitacional variable a medida que el planeta gira también empujará los objetos fuera de los puntos de Lagrangian L1, L2 y L3, ya que estas ubicaciones son dinámicamente inestables.
Las dos enanas rojas podrían tener la misma masa y sentarse en órbitas circulares alrededor de su centro de masa mutuo. El par binario de enanas rojas orbita en un plano perpendicular a su plano orbital alrededor de la estrella. El planeta estaría ubicado en el centro de masa alrededor del cual orbitan las estrellas, pero las estrellas realmente estarían orbitando entre sí porque la masa del planeta es insignificante. El punto estable en el que se asienta el planeta es como el punto Lagrangiano L1. Las estrellas podrían encenderse solo cuando estuvieran sobre los polos (o solo sobre un polo). Esto produciría un ciclo día/noche en cada polo. Sin embargo, las enanas rojas producirían eclipses frecuentes de la estrella primaria durante dos períodos cada año (cuando el plano orbital de la enana roja binaria se alinea para que pase a través de la estrella primaria).
Sin embargo, como no existe un mecanismo conocido que permita que las estrellas se apaguen, en su lugar se podría tener una gran placa hecha de algo así como grafeno orbitando cada estrella. Cada placa tendría un período orbital de la mitad del del par de estrellas binarias, en fase de modo que bloquearía la estrella cuando su órbita pasara por las caras no polares. Como las placas orbitarían simétricamente, la fuerza ejercida sobre el planeta por la placa que orbita una estrella sería cancelada por la fuerza de la placa que orbita la otra estrella. Si la iluminación de la enana roja solo se desea en un polo, entonces las placas pueden tener períodos orbitales iguales a los de la enana roja binaria. Sin embargo, los enanos pueden ser visibles en los cielos por encima de las caras no polares en este arreglo. Tampoco estoy seguro de la capacidad de las placas de grafito para resistir las fuerzas de marea.
Si uno quiere iluminación polar continua, sin eclipses, y no le gusta tener el planeta en un punto donde es vulnerable a pequeñas perturbaciones externas, se requiere una solución diferente: coloque enanas rojas en los puntos L4 y L5 del planeta (aunque dada la relación de masa, tal vez sea mejor describir el planeta como si estuviera en los puntos de Lagrange de las estrellas). Luego coloque un par de grandes espejos parabólicos en el punto L2 del planeta. Los espejos deben estar conectados entre sí para que se muevan y giren como un solo objeto (están demasiado lejos de la estrella y el planeta para que las fuerzas de las mareas tengan mucha importancia). El par de espejos tendrá un período de rotación igual al período orbital del planeta, por lo que siempre apuntarán a las enanas rojas. Dentro de cada espejo parabólico, un espejo secundario cerca del punto focal concentraría la luz en un haz. El haz de cada concentrador parabólico se dirigiría hacia un orificio en la parte posterior del espejo primario y se reflejaría en un espejo plano para dirigirlo perpendicularmente al plano de la eclíptica. Una barra hecha de algo así como nanotubos de carbono se uniría al par de espejos a lo largo de su eje de rotación y también se extendería perpendicular al plano de la eclíptica tanto como sea estructuralmente factible. Los espejos en los extremos de esta varilla dirigirán los rayos de luz de los dos espejos planos hacia la atmósfera sobre los polos del planeta. La atmósfera podría entonces difundir la luz y refractarla hacia abajo. La iluminación en las caras polares variaría tanto en ángulo como en magnitud según la hora del día debido a la rotación del mundo del cubo y la atmósfera no esférica. La iluminación polar siempre estaría en un ángulo bajo con respecto al horizonte y sería en gran medida indirecta. El sistema de espejos no tiene partes móviles y es un solo objeto. Sin embargo, se requiere un sistema de ruedas de reacción y propulsores de iones para mantenerlo en órbita a largo plazo porque el punto L1 es dinámicamente inestable. Las perturbaciones vendrían de las lunas del mundo cubo o de cualquier otro planeta.
Sugiero un sistema algo diferente de la respuesta de Josh King, pero en lugar de que una estrella roja esté más cerca del centro de masa del sistema, póngalas a lo largo del mismo eje vertical que su mundo cúbico, que también gira sobre su vertical. Este trío luego orbita sincrónicamente con una estrella amarilla del tamaño de un Sol alrededor de un agujero negro extremadamente masivo, una estrella de neutrones, cerca del centro de masa de todo el sistema. Aquí hay una representación conceptual (no a escala):
Aquí, la estrella amarilla y las rojas estarían cada una del orden de 1 UA del mundo del cubo, que a su vez estaría a varios (¿docenas? ¿cientos? Lo que sea necesario...) del centro supermasivo del sistema. Siempre que la estrella amarilla y el sistema cubo-estrellas rojas completen sus órbitas alrededor del centro en el mismo período, esto debería lograr el efecto deseado sin necesidad de estrellas artificiales.
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JDługosz
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