Supongamos que un planeta está cubierto de hielo flotante sobre un océano de agua y no tiene tierra firme.
¿Sería posible establecer asentamientos permanentes, ciudades?
En particular, estoy interesado en las tecnologías que combaten
deriva de hielo
derretimiento del hielo bajo las construcciones y servicios públicos
hundimiento de edificios debido a las nevadas (como sucedió con la cúpula del Polo Sur de EE. UU.)
fuerza de la capa de hielo para soportar grandes edificios
Lo siguiente es cierto:
Hay una considerable deriva de hielo, como la del Ártico.
Puede haber una superficie de agua clara temporal, pero esto es solo por un tiempo, y luego el hielo se mueve al lugar, no hay áreas permanentemente libres de hielo.
Me pregunto si las anclas podrían ayudar contra la deriva.
Probablemente sea posible, pero yo no anclaría mi ciudad de hielo usando anclas de metal.
En su lugar, trataría de fomentar la formación de hielo ancla, que es hielo que se forma adherido al fondo de una masa de agua. Si su ciudad se basa en una gran porción de hielo que toca el fondo del mar, esa parte particular del hielo no se desplazará y se puede usar como plataforma para una ciudad geoestacionaria.
Una forma de desencadenar la formación de hielo de anclaje sería verter salmuera sobreenfriada a través de agujeros en el hielo. Esta agua excepcionalmente salada se puede enfriar por debajo del punto de congelación del agua, lo que lleva a la formación de un largo carámbano alrededor del flujo de salmuera, que eventualmente se conecta al fondo del océano, así. Si se crearan muchos de estos flujos durante un clima tranquilo cuando la deriva era mínima, podrían proporcionar suficiente fuerza de anclaje para detener la deriva.
Alternativamente, la nieve y el hielo podrían acumularse hasta que la capa de hielo fuera lo suficientemente gruesa como para tocar el fondo del océano. Esto también crearía una 'duna' alta de hielo sobre la superficie del océano, proporcional a la profundidad a la que desciende el hielo. Dado que la acción de la intemperie erosionaría lentamente la parte superior del hielo, sería necesario reponerlo constantemente para evitar que el hielo flote hacia arriba y hacia afuera.
En cualquier caso, una vez ancladas, se formarían estructuras conocidas como stamukha en los bordes de su ciudad, proporcionando un anclaje adicional a medida que las capas de hielo adheridas a su ancla rompieran contra el hielo a la deriva circundante, y finalmente se acumularan en paredes lo suficientemente gruesas como para tocar el fondo de la ciudad. el océano.
El hielo pesado y espeso debajo de su ciudad proporcionaría una base sobre la cual se podrían construir estructuras. Sin embargo, sería muy difícil buscar materiales para crear tales estructuras. La mayoría de los edificios probablemente se construirán con el material de construcción más abundante disponible: hielo.
Si quieres quedarte en un lugar, tienes que viajar sobre el hielo (que no parece gustarte), debajo de él (un estilo de vida terriblemente sombrío), o a través de él (que tiene ciertos desafíos de ingeniería que ahora mencionaré). Dirección).
Encontré un libro de referencia interesante, Ingeniería Costera Básica
Dice que una pared vertical en la línea de flotación puede experimentar fuerzas horizontales del orden de 200 a 300 Newton por centímetro cuadrado. Si asume hielo de hasta (por el bien del argumento) 6 metros de espesor, esto da una fuerza total de algo así como 1700 toneladas por metro de ancho. Esto requeriría una cantidad bastante asombrosa de anclaje.
Por otro lado, las placas inclinadas pueden levantar el hielo, haciendo que se agriete por su propio peso y reduciendo en gran medida la fuerza horizontal; por el bien del argumento, llámelo una reducción a 40 N/cm^2, o alrededor de 225 toneladas por metro. de ancho frontal, que es mucho más tolerable. Necesita suficiente flotabilidad para levantar el borde del hielo y suficiente profundidad para llegar debajo de él.
Creo que esto se traduciría en algo así como una barcaza larga, estrecha y de gran calado o un diseño de barco SWATH (catamarán con cascos verticales delgados sobre pontones sumergidos). La barcaza requeriría más anclaje, pero el SWATH tiene menos flotabilidad de reserva. En cualquiera de los dos casos, aún tendrá que lidiar ocasionalmente con hielo inusualmente grueso, es decir, crestas de presión. Probablemente, esto lo haga mejor una fuerza de vigilancia armada con cargas de profundidad o torpedos: una explosión submarina es mucho más efectiva para levantar y romper el hielo. (¿Quizás reemplazar los explosivos con algún tipo de inyector de aire comprimido reutilizable de gran volumen?
En general, esto parece un gasto de capital muy grande para un espacio habitable muy reducido. Creo que es mucho más probable que las personas vivan en módulos portátiles (deslizantes) en una migración continua contra el movimiento del hielo, como sugirió James, o simplemente vayan con el témpano (juego de palabras intencionado), según bowlturner.
Puede que encuentres interesante el Proyecto Habacuc ; este fue un plan de la Segunda Guerra Mundial para un aeródromo de iceberg estacionado en el Atlántico Norte y evitado que se descongele con una mezcla de aislamiento y refrigeración. Mientras la superficie del hielo se mantenga por debajo de -16C, seguirá siendo viable; en las pruebas, un bloque de 9m x 18m se mantuvo durante el verano con un motor de 1 hp.
En la práctica, la gente migraría a un témpano del extremo norte y construiría una nueva ciudad; montarlo donde quiera que vaya durante los próximos 30 o 40 años hasta que sea demasiado caro mantener la refrigeración; luego repita el ciclo.
El mundo que estás describiendo no admitirá asentamientos permanentes (a menos que redefinas qué es un asentamiento permanente. Si estás hablando de una ubicación LAT/LON... entonces no... pero si quieres un grupo de edificios y personas que creo podemos apoyar y creo que la respuesta aquí son pequeños edificios modulares.
Permítanme elaborar un poco,
Esto le brinda edificios adaptables que pueden sobrevivir en el mundo en el que se encuentra, por supuesto, espero que tenga una muy buena razón para enviar personas a ese planeta, ya que los humanos no se habrían desarrollado naturalmente en él.
Dado que el hielo puede derretirse y no es un mundo de hielo permanente como Hoth, entonces los edificios deben construirse sobre grandes 'flotadores', tal vez incluso con la capacidad de moverse. Los flotadores también ayudarían a evitar que los edificios se "hundan" en el hielo debido a la presión y se pueden mover para permanecer en la parte superior. Es probable que los cultivos y demás deban estar en invernaderos (también construidos sobre flotadores) porque, si bien podrías construir jardines en el hielo con tierra importada (tienen jardines en Alaska con permafrost debajo), aún lo necesitas lo suficientemente cálido como para brotar y crecer. . Esto necesitará invernaderos.
Crear estructuras grandes (altas) sería imprudente por muchas razones porque el hielo no es roca. Cuanto más alto construyas, más se verá afectado el hielo que se derrite a presión debajo del edificio. De hecho, estará flotando sobre un colchón de agua.
También tienes el problema de conseguir materiales de construcción. Tendría que minar bajo el hielo (peligroso y problemático) o enviar todos los materiales. El costo de envío de los materiales probablemente fomentaría estructuras más pequeñas y más fáciles de construir que se puedan mover cuando sea necesario.
EDT: Sería más inteligente dejar que el hielo se desplace y se quede con él que tratar de anclarlo. Si bien no es tan inevitable como un continente, son cientos de millones (¿billones?) de toneladas las que quieren moverse, ya sea por mareas y/o corrientes de convección.
Mira cómo se hacen las bases en el Polo Sur de tge con diseños basados en problemas con iteraciones anteriores.
Esta página tiene muchos detalles en documentos descargables, incluidos los Desafíos que enfrenta la arquitectura del Polo Sur , que tiene categorías principales para
No lo veo hojeando esto, pero recuerdo algo sobre la necesidad de cimientos que aíslen el calor del suelo para que los edificios no se hundan. Este es también el caso del permafrost.
MinnMass
Ville Niemi