¿Cómo creo el hábitat espacial más grande posible para los humanos? [cerrado]

Así que estoy creando un mundo post-FTL en el que los humanos son la primera, y hasta ahora la única, especie en explorar las estrellas. Son miles (si no millones) de años en el futuro, y nos hemos convertido en posescasez. Se han desarrollado y perfeccionado antimateria, antienergía, fusión, fisión, ingeniería genética, impresión 3D molecular y viajes ligeros FTL. Básicamente, lo único que no podemos hacer es manipular la gravedad libremente.

¿Qué forma toma mi hábitat espacial para albergar a la mayor población de humanos en un mundo donde los factores limitantes son solo las fuerzas de la gravedad frente a la integridad estructural?

Restricciones:

  • No hay material de Handwavium, pero siéntase libre de crear estructuras completamente a partir de nanotubos de carbono, galio, oro o cualquier otro material, siempre que no se deteriore lo suficientemente rápido como para dañar la integridad estructural o irradiar a las personas hasta la muerte.

  • La estructura debe hacerse para durar 1.000 años como mínimo.

  • Cualquier recinto debe estar conectado a otro recinto con una pasarela por la que se pueda caminar en un tiempo manejable, como una hora o menos. Es una peculiaridad que tienen los humanos del futuro, que quieren estar lo más juntos posible.

  • Debe ser ampliable cuando sea posible.

Asumir:

  • La logística, como la comida, el agua y la electricidad, están todos autónomos en cualquier estructura dada utilizando '(S) significativamente (A) tecnología (A) avanzada [que] parece [s] ser mágica.' No hay necesidad de preocuparse por eso, trabajaré en lo que sea.

  • Cualquier tamaño de planeta, agujero negro u otro cuerpo astronómico se puede encontrar y mover o hacer usando SAT, siempre que el cuerpo pueda existir. IE: Cualquier estrella con suficiente masa para colapsar en un agujero negro lo hará, pero cualquier estrella por debajo de ese tamaño se puede encontrar y usar.

  • La radiación procedente del espacio se neutraliza. Sin embargo, si usa algo radiactivo como un sol en su diseño, debe tener en cuenta la masa de los escudos de radiación apropiados.

  • El tiempo de construcción no es un problema.

Dados estos parámetros, ¿cómo hago posible el hábitat habitable más grande?

Algunas formas posibles que podría tomar la estación:

  • Un orbe que rodea un agujero negro para usarlo como gravedad.

  • Una serie de núcleos planetarios súper densos que crean gravedad para cada piso consecutivo que se construye hacia el exterior en capas que rodean todo el planeta hasta que la gravedad es demasiado débil, y luego la capa más externa se conecta a la capa más externa de otra estructura construida alrededor de un núcleo planetario.

  • Un cilindro hueco que rodea el baricentro de una serie de planetas que emiten ~1g.

Solo busco los cálculos relacionados con la integridad estructural y la maximización del tamaño del espacio habitable. No importa cómo lo voy a hacer, solo quiero saber en qué forma debo hacerlo.

No hay forma de responder a una pregunta sobre lo que se podría hacer en millones de años en el futuro, especialmente si tiras la física por la ventana con ftl. Además, construir lo más grande posible maximiza una y sólo una cosa: el tamaño. Hay otros parámetros importantes. Hacer el más grande físicamente posible no tiene sentido. Pero eso es solo una nota al margen, no tiene que tener sentido para ser divertido.
La ciencia dura no se puede aplicar cuando se ha dado una situación que no es posible por lo que actualmente consideramos ciencia dura.
@Separatrix La ciencia dura es solo la física detrás de una estructura suspendida en el espacio que tiene un campo gravitatorio que actúa sobre ella de tal manera que es habitable según los estándares humanos. Perfectamente calculable.
@Raditz_35 La estructura más grande posible tiene sentido en este escenario, ya que estoy aislando el factor que es importante para mí. Si el parámetro es la dispersión de calor, agrego un montón de unidades de CA. Si el problema es la calefacción, agrego unidades de calefacción. Si el problema es la comida, tengo impresoras 3D de tamaño industrial que hacen sándwiches de carne y gelatina. Si la radiación solar es el problema, empujo un planeta en el camino para bloquearlo. Lo que realmente me preocupa es producir un entorno gravitatorio estable para una gran cantidad de humanos que quieren permanecer conectados físicamente por razones que no son importantes aquí.
Creo que @Seperatrix tiene razón. No puede tener ciencia dura si nos dice que su tecnología parece ser mágica.
@John Locke Toda la ciencia dura se basa en la fuerza de la gravedad y los materiales, el SAT es solo mi forma de simplificar la pregunta sobre lo que quiero saber y no tener que describir todos los cohetes gigantes impulsados ​​​​por hidrógeno que usan para sacar planetas de el camino o crear órbitas y esas cosas. Como podría aclarar que podrían usar láseres para calentar grandes depósitos de hierro puro para hacer un planeta con una densidad exacta, pero la tecnología en realidad no cambia la respuesta.
En ese caso, podría editar su respuesta para explicar qué tipo de tecnología tiene. El hecho de que mencionaras la magia y dijeras que el tiempo no era una preocupación me hizo pensar que estábamos hablando de magia, lo cual es difícil de explicar en términos de ciencia pura.
Solo tengo humanos realmente fríos. Esta estructura podría tomar docenas o cientos de generaciones para construirse, no espero que esté terminada en una sola. Y básicamente todo está impreso en 3D, a menos que haya una razón por la que tenga que hacerse de otra manera.
Si bien esta pregunta dice "un par de millones de años en el futuro", no se basa en una opinión ni no tiene respuesta. No nos pide que inventemos nuevos materiales, sino que dado el conocimiento actual de los futuros materiales y métodos de construcción, ¿qué podríamos construir? El millón de años en el futuro está ahí solo para eliminar cualquier queja como "no podemos construir eso en el futuro previsible" o "necesitamos generación de energía a partir de un agujero negro y eso no es factible dentro de x-miles de años". La mejor respuesta sería extremadamente simple de determinar: combina construcción y materiales para construir el hábitat más grande.
Simplemente coloque un cilindro "infinito" en el espacio profundo unido por nanotubos de carbono. Gire sobre el centro del cilindro y haga que todos vivan en el borde interior. Ahora solo necesita saber la "gravedad" final que desea y la resistencia a la tracción CNT y puede encontrar el radio del cilindro. Incluso entonces no importa mucho porque su cilindro es muy largo.
@Clay Deitas Lo que debe hacer es buscar ideas en el artículo de Larry Niven "Más grande que mundos" (1974). - isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?133302 - Y recuerdo un artículo algún tiempo después sobre la construcción de un anillo alrededor de Júpiter a la altura adecuada para tener una gravedad terrestre. También se podría construir un anillo alrededor del Sol a la altura adecuada para tener una gravedad terrestre. En cuanto a la construcción de planetas, consulte planetplanet.net/the-ultimate-solar-system
Realmente me gustaría que se reabriera esta pregunta.
@ClayDeitas Creo que vas a necesitar más restricciones que eso. Si tengo un hábitat espacial que es infinitamente grande, entonces la gravedad actuará en cada punto de mi hábitat espacial por igual, porque está siendo atraído en todas direcciones por una cantidad infinita de masa, ¿no? Siempre que sea uniformemente denso en todas las direcciones, su estación espacial más grande puede ser infinitamente grande.
@Shadowzee ¿Qué tan grande tengo que hacerlo para que su propia gravedad sea suficiente para soportar la vida humana? Si se tira en todas direcciones, ¿las personas viven dentro de esferas y caminan por dentro? ¿No habrá gravedad en las pasarelas que los conecten? ¿Se derrumbarán los bordes del hábitat porque no tendrán fuerzas gravitatorias alejándolos? Si uso propulsores estabilizadores para contrarrestar esto, ¿perjudicará al resto del hábitat? Dado que es imposible que algo sea realmente infinitamente grande, eso tampoco responde a mi pregunta.
@ClayDeitas Absolutamente debe leer Bigger then Worlds de Larry Niven , entonces probablemente no necesite ninguna respuesta nuestra dadas las últimas dos opciones presentadas en ese ensayo.
@ClayDeitas: su estructura deberá tener el tamaño de un planeta (más grande debido a la baja densidad). Sin embargo, colapsará sobre sí mismo antes de que sea tan grande. Es mejor que construyas tu ecumenópolis en un planeta que encuentres en la Lista de Craig. Para planes, busca Giedi Prime, Trantor y/o Coruscant. Seguro que alguien ha construido una réplica a escala 1:1 de al menos uno de ellos. Esos se pueden encontrar en la Lista de Craig o en eBay.

Respuestas (1)

Pide un planeta de Amazon

Dijiste que puedes mover planetas. Tienes FTL. La impresión molecular 3D significa que puede construir cualquier cosa. Eso significa que puedes terraformar planetas.

Creo que existiría una empresa que los fabrique en su futuro. Podría haber uno cuyo cuartel general estaría en Magrathea.

Simplemente, no pidas uno de Weyland-Yutani.

Aunque las referencias son buenas, esto realmente no responde mi pregunta en absoluto.