En la ciencia ficción , cuando las civilizaciones se vuelven lo suficientemente poderosas como para conquistar el planeta y necesitan espacio, recurren a los planetas del espacio exterior. Obviamente, los otros planetas tienen condiciones muy diferentes, algunos son calientes, algunos son fríos y no todos tienen el aire adecuado que podemos respirar. En este punto, hay dos opciones comunes:
Terraformar el planeta de tal manera que se vuelva sostenible para nosotros los humanos. Vuelva a calentar el núcleo, agregue algunas plantas y gas, lo que sea.
Desmonte el planeta en busca de recursos para construir mundos artificiales, como Dyson Spheres, Bubble Worlds, Ring Worlds y otros entornos similares a planetas.
Se puede suponer en este caso que la civilización dada tiene recursos y tiempo más que suficientes para hacer ambas cosas. Sin embargo, todavía tienen sus límites, y necesitan decidir qué planeta es mejor si se terraforma y qué planeta es mejor si se elimina. Porque, si no tienen cuidado, la opción que elijan tiene una probabilidad del 50/50 de ser una pérdida de tiempo.
Entonces, ¿cuáles son los factores que pueden ayudar a las civilizaciones a decidir qué opción se adapta mejor a qué planeta? Use nuestros planetas en nuestro Sistema Solar como el ejemplo más fácil.
Además, supongamos que FTL aún no funciona correctamente, por lo que ir a planetas lejanos similares a la Tierra es un no-no.
La terraformación va a ser una inversión mucho mayor que la minería a cielo abierto.
Sin embargo, el costo aún variará enormemente según cómo sea el planeta. Los planetas que están cerca del objetivo para la terraformación costarán menos para terraformar , pero serán escasos.
Así que la lógica probablemente será:
No creo que la terraformación realmente tenga sentido. Simplemente lleva tanto tiempo que es mucho más eficiente crear hábitats orbitales mediante la extracción de asteroides. En nuestro propio sistema solar, hay suficiente materia flotando en asteroides y planetas menores para crear muchas decenas de miles de hábitats que proporcionen miles de veces la superficie de la Tierra. La única vez que puedo ver que la terraformación vale la pena es si un planeta es casi habitable y solo necesita ajustarse un poco, y también su tecnología de propulsión hace que los pozos de gravedad sean insignificantes.
Si la gravedad es una preocupación real, la vida en un mundo terraformado siempre será más cara que la vida en un hábitat orbital; transitar por el pozo de gravedad incurrirá en un costo adicional que aumentará el precio de cualquier bien o servicio relacionado con el planeta, que los hab-habitantes no tendrán que pagar. Considere si desea comprar algún widget nuevo en Space Amazon. Si vives en un planeta, el transbordador de entrega de Amazon debe ser lo suficientemente fuerte para sobrevivir al reingreso, debe tener suficiente empuje para hacer un aterrizaje suave y debe poder transportar suficiente combustible para regresar a la órbita en el camino de vuelta. Ahora digamos que vives en un hábitat en el espacio interplanetario. El transbordador de entrega de Amazon solo necesita suficiente combustible para llegar a usted. No necesita un escudo térmico, y no necesita motores caros de alto empuje. También puede escatimar en combustible mediante el uso de un bajo empuje, altomotor de impulso específico .
Yo iría más allá y diría que la extracción de planetas tampoco tiene sentido, porque estas mismas preocupaciones sobre el costo de lanzamiento se aplican tanto a la minería como a la vivienda. Los planetas son ineficientes, los cilindros O'Neill son la mejor inversión.
¿Sin FTL? Se prefiere fuertemente la terraformación.
Considere esto: la terraformación lleva mucho tiempo. ¿Sabes qué más lleva mucho tiempo? Cómo llegar a cualquier parte sin FTL. Hay 33 estrellas a 12,5 años luz de la Tierra . Viajar a 0.5c requiere tener alrededor de 1.4e16 J de energía cinética por kg , y mediante e=mc^2 sabemos que 1 kg podría convertirse en alrededor de 8.9e16 J de energía cinética. Entonces, si su fuente de energía convierte la masa en energía con una eficiencia del 100%, necesita alrededor de 15 kg de combustible por cada 100 kg de barco para reducir la velocidad, y luego esa cantidad nuevamente para acelerar el barco + combustible en primer lugar. Eso te permite llegar a 33 estrellas en 25 años.
Ese es un viaje largo con un costo de energía muy alto (incluso para una civilización avanzada). Es mucho más probable que tengas naves que viajen más despacio y usen alguna forma de estasis o criosueño. Eso significa que entre explorar un planeta y hacer que el siguiente grupo de personas aterrice en él, es probable que tenga décadas o siglos para terraformar el planeta, e incluso si la terraformación se realiza solo en parte, el planeta tendrá más posibilidades de supervivencia que un roca sin aire.
Considere también las consecuencias de un accidente. Si choca contra una roca sin aire, es probable que esté muerto: sin FTL significa que no hay rescates rápidos, y debe confiar completamente en sus sistemas de soporte vital (potencialmente dañados). Si chocas contra un planeta habitable, se extiende significativamente la cantidad de tiempo que tienes para que alguien te rescate, posiblemente indefinidamente.
Tener un planeta habitable en un sistema también puede servir como base estable de operaciones para todo lo demás. Una vez más, sin FTL, cualquier ayuda externa al sistema estelar tardará años en saber que la necesita, y luego años o décadas en llegar.
Otra cosa a considerar es el uso de los recursos. Si me desmontas un avión seguro que tienes muchos recursos pero ¿qué vas a hacer con ellos? Enviarlos a otro sistema estelar se encontrará con los mismos problemas de costos de energía prohibitivos o largos tiempos de envío. Un planeta también actúa como un lugar donde se pueden utilizar los recursos.
En general, los sistemas estelares con un planeta que se puede terraformar serán mucho más útiles que los que no lo tienen.
Por mucho que me guste teorizar sobre megaestructuras, el costo de sacar materia del pozo de gravedad de un planeta es inmenso; por lo tanto, a menos que su civilización esté utilizando algún tipo de método de energía libre no newtoniano para extraer a cielo abierto un planeta, lo más probable es que cualquier combustible que estén usando para extraer el mío sea miles de veces más valioso que los materiales que pueden esperar obtener. por sus esfuerzos.
Además, una vez que construyes un hábitat espacial, tiene un ciclo muy limitado de recursos naturales a su disposición. La compensación por la eficiencia en cualquier sistema es siempre la resiliencia. Los sistemas ineficientes como los planetas siempre tienen formas de optimizar el uso de los recursos para superar los obstáculos, pero cuando un sistema eficiente se ve afectado por lo inesperado, no hay compensación. Esto hace que los hábitats espaciales sean soluciones a corto plazo y problemas a largo plazo en comparación con los planetas.
También está la cuestión de cómo las economías podrían introducir nuevas tecnologías en las sociedades. En un hábitat, se habla por completo de su ciclo de recursos. Esto significa que si desea que las personas tengan un nuevo artículo de lujo, deberá fabricar todo en algún lugar lejos de su hábitat y luego enviarlo, lo que es muy costoso y lleva mucho tiempo considerando que es una civilización anterior a FTL. . Por lo tanto, en el momento en que obtiene sus productos "nuevos", ya son tecnología con décadas de antigüedad. Por el contrario, un planeta podría pagar una tarifa de regalías a la empresa de ingeniería en otro mundo que diseñó el nuevo producto y luego fabricarlo ellos mismos. Esto significa que sería capaz de propagar nuevas tecnologías a la velocidad de la luz en lugar de velocidades sublumínicas.
¿Qué pasa con los planetas de baja masa y los planetoides?
Los comentarios plantean un buen punto acerca de los planetas con una gravedad lo suficientemente baja como para sacar masa del mundo usando cañones de riel. Si vives en un sistema estelar donde tienes un planeta altamente poblado que carece de ciertos recursos clave, la minería de planetas más pequeños de esta manera podría ser útil, pero no los estarías "minando al descubierto". Estaría tomando selectivamente solo los minerales que necesita y llevándolos a su destino. Esto se debe a que los elementos comunes que normalmente quitaría a los míos, como el hierro, el níquel o el silicio, son mucho más abundantes que otros elementos útiles que puede necesitar, como el litio, hasta el punto de que simplemente no tendrá un uso para la mayor parte de lo que está en un planeta. Sería más económico para un planeta habitado seguir extrayendo sus propios elementos comunes e importar sólo los escasos.
Por ejemplo: digamos que construir una megaestructura requiere la misma cantidad de litio por kg que la estación espacial internacional. Algunas estimaciones aproximadas basadas en lo que se publica sobre sus especificaciones me dicen que la estación espacial probablemente usa 300 kg de litio, lo que constituiría aproximadamente el 0,07% de la masa de la estación.
Sin embargo, cuando miras a la Tierra, tenemos alrededor de 2e18 metros cúbicos de material que se pueden extraer de manera efectiva y se cree que alrededor de 5,7e7 de esos metros cúbicos son litio económicamente viable. Eso significa que solo el 0,00000000285% de la Tierra que se puede extraer vale la pena extraer litio. Entonces, si tuviera que extraer la totalidad de los primeros kilómetros de la corteza terrestre para hacer una mega estructura, el 99,9996 % de lo que extraiga sería inútil porque no tendría suficiente litio para un hábitat espacial que utiliza más del 0,0003 % del total. material que tienes a tu disposición.
¿Qué sucede si un planeta o planetoide de baja masa no comparte un sistema con un mundo poblado?
En este caso, una mejor aproximación a los planetas pequeños puede ser un sistema híbrido de megaestructuras/terrorizantes. Debido a que la gravedad ya es tan baja, puedes construir cosas MUCHO más altas. En lugar de gastar toneladas de energía disparando la masa del planetoide al espacio un trozo a la vez, simplemente puede dejar la masa en el planeta donde sea fácilmente accesible para usted y construir (o bajar). La gravedad más baja significa que podrías esculpir lentamente el planeta en una mega estructura mientras aún vives en él en hábitats. El resultado final sería que la "corteza" exterior de su planetoide se acumula en una Ecumenopolis, mientras que sus minas se profundizan más y más en busca de más minerales.
No hay ninguna razón real para poner en peligro su capacidad de supervivencia separando su(s) hábitat(s) de las fuentes de materias primas fácilmente disponibles.
Si los planetas no se pueden terraformar, como los que se ven alrededor de las enanas rojas, entonces destrúyelos. Esto se debe a que los planetas alrededor de estrellas de clase M generalmente hacen que la estrella derrote todos los intentos de terraformar el planeta, ya que la radiación solar eliminará cualquier atmósfera que pueda agregar. De hecho, ahora se teoriza que los planetas como los planetas trapenses 1 pueden ser de naturaleza venusina y, como tales, serían imposibles de terraformar.
Además, los planetas que no se encuentran en la ecosfera de la estrella en cuestión no se pueden terraformar, así que elimínalos también.
Ninguna opción sería aceptable para cualquier civilización avanzada, que por definición sería consciente de las consecuencias ecológicas de sus acciones. Adoptarían un enfoque de 'pisar con cuidado' y se asegurarían de que la vida planetaria, la arqueología, etc. se nutran y alienten, no se exterminen para obtener ganancias.
No son colonialistas idiotas y genocidas del siglo XVIII, por el amor de Dios.
Desmontar todo : asteroides, planetas, estrellas.
Una civilización en constante crecimiento que puede pensar a largo plazo inevitablemente se dará cuenta de que se enfrentará a restricciones en la densidad de población basadas principalmente en la cantidad de personas que sus recursos pueden soportar, y una vez que eso suceda, se avecina una crisis demográfica. Su objetivo, entonces, será obtener la mayor cantidad de territorio físicamente posible para detener su colapso. Los planetas son positivamente inútiles en esto en comparación con las miles o millones de veces el área de superficie que se podría obtener dividiéndolos en hábitats cilíndricos; las estrellas son increíblemente ineficientes en comparación con levantarlas y guiar las reacciones de fusión de una manera más distribuida y duradera.
En algunos entornos, un gobierno universal podrá controlar a las personas, imponiendo límites estrictos de natalidad o haciendo todo lo posible para desincentivar los nacimientos. En un entorno sin FTL, como se propone aquí, los grupos disidentes que intentan crecer se vuelven imposibles de coordinar debido al retraso de la luz, y se darán cuenta de que necesitan todo el espacio habitable que puedan obtener. Sí, las tasas de natalidad pueden disminuir debido al desarrollo económico, pero solo se necesita una cultura marginal a la que no le guste esa idea para que surja este problema.
El juego Spaceward Ho! demuestra un criterio clave para esta decisión. Algunas partes de un mundo se pueden modificar mediante terraformación (que el juego representa como "temperatura") y otras no ("gravedad"). Los planetas con buena gravedad (el rango de 3/5 a 5/3 de su mundo natal) son buenos para la terraformación. Los planetas con mala gravedad (menos de 2/5 o más de 5/2) son adecuados solo para minería a cielo abierto.
¡Ho! incluye una categoría que no he visto muy abordada: el caso intermedio entre "bueno" y "malo". Estos planetas se pueden terraformar y convertir en colonias decentes, pero se necesitan más recursos (tiempo y dinero) que los buenos planetas.
Se aplica el principio general: todos los planetas tendrán algunas características que no se pueden modificar a través de la terraformación. Así que colonice y modifique aquellos planetas que estén más cerca de las especificaciones del mundo natal, y haga un análisis de costo-beneficio en casos intermedios. A veces, la respuesta es "desnúdenme ahora, abandonen el planeta y volveremos si las limitaciones lo permiten para terraformar el mundo".
(En la revisión, mi respuesta proporciona un camino de decisión para "vagamente habitable" como lo analiza Dan W en su respuesta. Mi respuesta no es un duplicado, ya que abordé el caso "tal vez").
Campo magnético o no.
Un planeta sin campo magnético recibe un duro trato por parte de su estrella. El viento solar elimina cualquier atmósfera, como le sucedió a Marte cuando su dínamo interno se desvaneció. Esas partículas cargadas en el viento también son brutales para la vida (y la electrónica) en la superficie. La única posibilidad de vida en un planeta sin campo magnético es en bunkers profundos bajo la superficie, con roca o líquido por encima, o una atmósfera venusiana supergrasa que sirve como escudo. No hay campos de ámbar de grano en estos planetas.
Conseguir un campo magnético para un planeta que no lo tiene es una hazaña aún más abrumadora que la terraformación. La terraformación está convirtiendo a Eliza Doolittle en una verdadera dama; la generación de un campo magnético la está convirtiendo en un dragón plateado. ¿Donde empezar?
Ese es un cálculo simple que podría usarse para decidir. Sin campo magnético: consigue lo que puedas y vete. Sí, campo magnético: trabaje con él y vea si puede convertirlo en un lugar más agradable para la vida.
¿Por qué no puedes simplemente desmantelar el planeta y luego terraformarlo?
No hay ecología, por lo que no está dañando nada al extraerlo. Presumiblemente, solo está recolectando minerales y elementos valiosos de depósitos concentrados que aún dejan atrás todas las cosas más mundanas de las que la biología (como la conocemos de todos modos) está compuesta principalmente más rastros de elementos más valiosos (que de todos modos son inaccesibles para la biología si son atrapado en un depósito concentrado).
Entonces puedes terraformar después de quitar la mía y la biología no se verá afectada. Y si el pozo de gravedad es un problema, podría extraer todo y dejarlo en el planeta, terraformarlo y luego usar esos recursos para construir en el planeta. Planificadores a muy largo plazo.
La minería a cielo abierto no aplaca automáticamente que el planeta sea inhabitable. ¿Qué estás extrayendo tienes para arruinar toda la biosfera?
La minería a cielo abierto es un método económico de minería, pero dependiendo del recurso mineral que extraiga; eso no es un buen augurio para las minas a cielo abierto. China está llena de ellos para las tierras raras y son pesadillas ambientales. La extracción de ciertos metales requiere que el metal sea lo suficientemente valioso como para extraerlo en una concentración baja de partes por millón o en una concentración lo suficientemente alta, la mina será pequeña y producirá mineral en el futuro previsible. Las minas de tierras raras son notoriamente antieconómicas en el mundo industrializado, China lo hace fundiendo rocas pesadas y sin tener en cuenta los desechos industriales o los efectos tóxicos para la salud. África lo hace con trabajo esclavo e infantil. E incluso si el sitio está minado a cielo abierto, puede ser... reformado.
La terraformación es valiosa por 2 razones:
El punto 1 se resolverá cuando las personas aprendan a vivir en el espacio libre. Lo cual no es tan difícil considerando que podemos hacerlo más o menos ahora, pero no tendremos capacidades de terraformación o viaje a la velocidad de la luz en el corto plazo.
El punto 2 será inicialmente muy atractivo, pero eventualmente experimentará un punto de rendimientos decrecientes. Tener 100 opciones es genial, tener 10 ^ 10 no tanto considerando que muchas de ellas serían bastante parecidas entre sí.
En algún momento, también descubriremos cómo recrear muchas experiencias placenteras y estéticas en los planetas de origen y también en el espacio libre.
La única razón por la que el punto 2 podría seguir teniendo importancia incluso con 10^10 opciones es si la población humana también crece a un nivel tan exponencial, y hay suficiente demanda para la experiencia de vida exótica que estos muchos planetas deben estar completamente ocupados para cumplir con esta demanda. Pero me parece poco realista incluso intentar predecir la naturaleza humana o los deseos tan lejanos en el futuro (cuando tenemos, digamos, 10 ^ 16 humanos en existencia).
La minería a cielo abierto no es particularmente valiosa en comparación con la minería de asteroides como se menciona en las otras respuestas.
Es objetivamente mejor en todos los casos construir hábitats artificiales. Si tienes el tiempo y la energía para convertir un planeta entero en un montón de hábitats, entonces eso siempre será mejor que la terraformación. Los planetas son un gran desperdicio de recursos ya que solo puedes usar una capa delgada de su superficie. Sin poner una capa sólida y gruesa alrededor de un planeta, su atmósfera ofrece menos protección contra la radiación como la de una supernova. No puedes alejar planetas de cualquier manera de un asteroide gigante o un planeta rebelde. Los hábitats espaciales son móviles por defecto. Los hábitats espaciales son lo segundo más cercano al paraíso. Cargar la mente es el paraíso.
Mi voto va hacia la construcción de hábitats espaciales para un enjambre de dyson, especialmente si agregas algo de levantamiento de estrellas.
Incluso los gigantes gaseosos valen la pena extraerlos solo por el hidrógeno (combustible) y el helio (propulsor). Vale la pena construir un hexágono rígido que no gire con cilindros contrarrotantes en las líneas y almacenar una tonelada de H2 líquido en el medio del hexágono (elija cualquier forma equilibrada). Especialmente si tienes fusión controlada. La fusión deuterio deuterio produce tritio el 50% de las veces y helio 3 el otro 50% de las veces. Los protones capturan fácilmente los neutrones para convertirse en deuterio. Entonces, usar un reactor de helio 3 deuterio o dt solo necesita algo de energía inicial y mucho protio.
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