esos hábitats son parte de un enjambre de Dyson en mi diseño. Por lo tanto, cualquier radiación de esta área lateral exterior sería absorbida por los otros hábitats y no radiada al espacio.

Un círculo perfecto de 1 UA de radio tiene una circunferencia de casi mil millones de kilómetros. Un cilindro McKendree tiene unos 1000 km de diámetro. Si estuvieran separados unos de otros por 1000 km, podrían caber en ~470 000 hábitats, lo que le daría un área de superficie interna total de ~6x10 ¹² km, que es ~12 000 veces el área de superficie de la Tierra. Rusia es una de las regiones menos pobladas de la Tierra, con apenas 8,4 personas por kilómetro cuadrado, lo que te da mucho espacio para cincuenta billones de personas. Cada hábitat tendría un cielo despejado casi en su totalidad a su alrededor, por lo que la radiación en todas las direcciones estaría absolutamente bien y solo una pequeña fracción del calor irradiado sería reabsorbido.

Esto es solo un anillo alrededor de la estrella... podrías tener un orden de magnitud más de hábitats dispersos en una esfera alrededor de la estrella y estarían aún más separados.

No estoy seguro de para qué necesita su enjambre denso, o cómo encontraría suficiente masa para construirlo, o cómo podría llenarlo con personas, para el caso. Pero de todos modos, despotrica: sigamos adelante.

La única área posible para irradiar directamente al espacio vacío sería la tapa del extremo que no mira hacia el Sol.

He aquí, la sección transversal de un cilindro con geometría externa modificada para soportar a) una mayor superficie externa yb) un medio para irradiar calor sin dirigirlo lateralmente. Incluso si no usa los paneles del lado del sol (y el panel que está frente a ellos los protegería del sol), aún tiene un área de superficie mayor que el cilindro mismo.

Tenga en cuenta también cómo puede aumentar sustancialmente el área de la tapa del extremo hacia el espacio, si eso es lo que sintió que tenía que hacer.

Creo que esto se puede resolver de alguna manera creando un ciclo para que la atmósfera le permita estar fuera del hábitat durante algún tiempo para irradiar el calor sin perderlo en el espacio y ejecutando este ciclo indefinidamente.

El agua es un material excelente para protegerse de la radiación de partículas, es útil para los ocupantes del hábitat y tiene una capacidad calorífica muy alta. Circula a través de la capa exterior de tu hábitat para proteger y enfriar el interior. Canalícelo a través de radiadores externos para enfriarlo nuevamente.

Idealmente, usaría un sistema de bomba de calor, posiblemente como un segundo circuito de enfriamiento, para enfriar el escudo de agua y hacer funcionar los radiadores externos a una temperatura más alta... la potencia radiada por un cuerpo negro es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura. , por lo que es conveniente calentar los radiadores para mantenerlos pequeños. Si está en un enjambre de dison, claramente tiene energía de sobra para hacer funcionar dicho equipo, por lo que las ineficiencias no serán un problema.

Si este radiador está girando, lo más probable es que las tensiones lo rompan. Entonces, ¿hay alguna manera de usar un radiador no giratorio con un hábitat giratorio?

¿Estás seguro de que ya estás al borde del sobre para tus materiales? No ha especificado el radio del hábitat o la tasa de rotación y no estoy dispuesto a aventurar conjeturas, pero existe una buena posibilidad de que una gran matriz de radiadores giratorios sea completamente posible.

Podría hacer que el radiador no gire y, de hecho, la ingeniería necesaria para hacerlo es un juego de niños en comparación con la necesaria para desmantelar un sistema solar y convertirlo en una densa nube de hábitat. Sin embargo, no debería ser necesario.

Los tubos de calor son la respuesta:

Estos se utilizaron para la tubería de McKenzie Valley para mantener frío el permafrost debajo de los soportes.

Experimento mental: tome una tubería de acero de 30 pies de largo y ponga unos cuantos galones de propano líquido en ella. Deja que hierva, expulsando el aire. Tapalo. El propano se licua a -40 bajo presión atmosférica y temperatura normales, y es líquido a aproximadamente 120 psi.

Coloque la tubería en el suelo con unos 10 pies expuestos.

Cuando hace frío afuera (todo el invierno), el propano se condensa en el extremo superior, se desliza por la pared de la tubería, golpea la parte calentada por el suelo y hierve. Esto sucederá siempre que el extremo superior esté más frío que el extremo inferior.

Cuando el extremo superior se calienta, solo tiene gas propano tibio a cualquier presión que esté en equilibrio con el líquido en el fondo.

Esto no ayuda a tu hábitat, ya que querrás que el extremo interior se enfríe. Entonces, coloca un material que absorbe cualquier líquido de trabajo, y cada tubo de calor tiene una bomba que extrae líquido del sumidero en el extremo del espacio y humedece la mecha en el extremo interior.

Desea elegir su líquido de trabajo para que NO se congele en un sólido si no se usa una tubería por un tiempo. (Los sólidos no se bombean bien), sino también para sorber cantidades razonables de calor para hervir. ¿SALMÓN AHUMADO? ¿Nitrógeno líquido?

Ahora para esto tienes MUCHO radiador. Un lado de su hábitat recibe 1300 W/m2

Esta calculadora https://www.spectralcalc.com/blackbody_calculator/blackbody.php dice que a 0 C (273 K) un cuerpo negro irradia 300 W al espacio. Así que necesitas entre 4 y 5 metros cuadrados de radiador por cada metro cuadrado de absorbedor.

Sin embargo. Sin ventanas Para el crecimiento de las plantas, no necesita nada como la luz del sol con toda su fuerza. Y en la actualidad no usamos cerca de toda la potencia de la luz solar que incide sobre la tierra.

Así que calcule sus necesidades de energía por persona, no por área, pinte la mayor parte del hábitat de blanco.

Los lados están cubiertos de hoyuelos para dar sombra a los radiadores.

Haz que tu cilindro sea ~5 veces más largo que ancho. Esto le da una superficie de radiación de Pi * r* 10r, mientras que la superficie de absorción es Pi r^2. Los radiadores laterales solo generarán alrededor de 75 W (aproximadamente 1/4) de la radiación de un radiador apuntado a un hemisferio de espacio vacío.

Editar: el usuario tiene un enjambre de hábitats dyson. La radiación lateral seguirá funcionando: pero la eficiencia disminuye. Lo que ahora se requiere es que los radiadores sean 'emitidos' en el sentido de que cada hábitat es la punta de un cono de radiación. El cono tiene que ser lo suficientemente angosto para pasar por alto los hábitats vecinos. Este no es un requisito oneroso a bajas densidades de enjambre, pero se vuelve cada vez más difícil a medida que aumenta la densidad.

La naturaleza de un enjambre es que tiene que hacerse en 'cinturones' Las órbitas por su naturaleza son planas y coplanares con el centro de masa de la estrella central. Entonces puedes tener una órbita a 1 AU que tiene 1 hábitat de ancho. Es de suponer que tienen alguna separación, probablemente por varias veces su propio tamaño. Por lo tanto, los radiadores que apuntan vagamente al hábitat adyacente no son efectivos hasta que pasan. Pero si el espacio es, digamos, 10 veces el tamaño del hábitat, entonces esto degrada su sistema de radiadores en un porcentaje más o menos.

De acuerdo. El cinturón 2 se coloca a 1,01 AU a, digamos, 60 grados con respecto al primero. Tiene una sombra ocasional que cae sobre él dos veces por órbita.

El cinturón 3 lo pones a 1,02 AU También a 60 grados, pero también avanzas el nodo ascendente 60 grados. Tiene 4 posibilidades de que le caiga una sombra.

Después de un tiempo, suponga que ha interceptado el 50% de la radiación de la estrella. La regla sigue vigente: si recibes 1300 W/m2 de luz solar, necesitas 4,5 metros cuadrados de cuerpo negro perfecto a 273 grados para irradiarla.

Ahora aquí es donde cae mi termodinámica. 273K cae en la banda alta de microondas/infrarrojo lejano. Si puede descargar su calor como un rayo de energía de microondas, entonces puede ganar. Pero sospecho que esto viene en la clase 'sin almuerzo gratis'. Que para hacerla se necesita más energía de la que disipa el sistema.

Su dilema de bloqueo de marea

Ya está apuntando paneles solares bloqueados por mareas hacia el sol, simplemente coloque los paneles entre el sol y su hábitat. Esto pone todo su espacio vital en su sombra. Luego, solo necesita distribuir uniformemente las cosas dentro de su hábitat que generan calor (iluminación, sistemas informáticos, etc.) de manera que se distribuyan uniformemente para que no haya un gran gradiente de origen para las fuentes de calor. Luego, simplemente crea suficiente área de superficie en el exterior del hábitat para irradiar calor tan rápido como lo hace.

O si desea mantener su diseño exacto, coloque cosas que produzcan más calor, como talleres mecánicos, manufactura, invernaderos, etc., en la parte posterior de la estación, y una infraestructura de menor potencia cerca del frente, donde se calienta de manera más pasiva.

Tu dilema del enjambre

Al construir un enjambre de dyson, hay factores en juego que limitan la densidad de la nube que se puede construir. Si coloca los hábitats demasiado juntos, la gravedad y los diminutos niveles de asimetría provocarán una cascada de asimetría que dará como resultado la acumulación. (Al igual que todo el polvo que formó los planetas) Esto significa que necesitas que tus hábitats estén muy separados unos de otros. Claro que puede colocar miles, tal vez incluso millones de ellos alrededor de una estrella, pero ni de lejos lo suficiente como para crear una capa, aunque sea ligeramente sólida.

Debido a esto, nunca estarán lo suficientemente cerca como para que la radiación lateral sea un problema... a menos que algo haya salido terriblemente mal, en cuyo caso las personas en el interior están a punto de pasar por un momento mucho peor que solo algunos problemas de radiación de calor.

Las esferas de Dyson y los Ring Worlds superan este problema a través de su integridad estructural teórica, pero los enjambres necesitan su distancia.

Si bien podría intentar superar esto con propulsores, eso también crea muchos problemas. En primer lugar, aquí tiene un problema masivo de múltiples cuerpos. Un ajuste de rumbo en uno causaría un efecto dominó en el espacio de todas las estaciones. Esto requeriría una cantidad ridícula de cálculos y empuje a lo largo del tiempo para tenerlo en cuenta. El empuje requiere un sacrificio de masa (a menos que tenga un sistema de propulsión no newtoniano); por lo tanto, su enjambre necesitaría consumir una afluencia constante de materia de otros lugares del sistema solar, lo que conducirá a todo tipo de problemas a largo plazo. Por último, empuje dispara masa de alta velocidad en una dirección lineal hacia la cosa de la que está tratando de alejarse. Esto significa que sus estaciones se acercarán lo suficiente como para dañarse entre sí con los propulsores de maniobra mucho antes de que se acerquen lo suficiente como para dañarse entre sí con el calor radiante.

Es importante recordar que el calor se irradia en ondas esféricas, no en líneas rectas; por lo tanto, incluso si las estructuras están muy juntas como se muestra a continuación, la mayor parte del calor se irradiará en ángulos hacia el espacio profundo. En el gráfico a continuación, tendría aproximadamente 4/5 partes del calor radiante saliendo al espacio, en este eje, y más como 14/15 a lo largo del otro eje, lo que significa que incluso los cuerpos tan juntos solo recibirán alrededor de 1/75 de el calor radiante del otro cuerpo.

Su dilema de tapa de extremo/radiador

Creo que mi último punto soluciona esto en su mayoría, pero en caso de que todavía haya alguna duda: si las tapas de los extremos tienen la misma densidad de población que el anillo de su hábitat, entonces el calor por área será menor que el resto del cilindro porque tener la pared extra. La excepción a esto en su diseño actual es su tapa de extremo orientada hacia el sol que puede protegerse si es necesario con paneles solares como mencioné.

En cualquier caso, tampoco tienes que preocuparte de que los radiadores hagan que tu anillo sea menos estable, ya que bien diseñados tendrán el efecto contrario. Los andamios son más fuertes y livianos que una superficie sólida, y los tubos son más fuertes y livianos que las barras sólidas; por lo tanto, solo necesita construir una estructura de radiador en forma de andamio a partir de tubos de radiador que tenga suficiente área de superficie para cumplir con los requisitos que necesita en cualquier área determinada alrededor de la circunferencia de la estructura. Estas formas no solo irradiarán calor, sino que reforzarán la estación como un todo.

Reorganice y aumente el tamaño de sus paneles solares para que protejan casi por completo todo el cilindro del sol. Las únicas aberturas que necesita son una entrada a su sistema de espejos para iluminación interna.

Disponga los radiadores necesarios en el casco externo, que seguirá estando a la sombra, lo que permitirá una excelente eficiencia de refrigeración.

Tenga en cuenta que una estructura visiblemente giratoria no es la apariencia probable de ningún hábitat que use la rotación para generar "gravedad". Es probable que cualquier estructura giratoria esté contenida dentro de caparazones no giratorios.

Paraguas de Iris de Metal, o Paraguas de Listones

Dado que su diseño siempre apunta el centro hacia el Sol, la principal fuente de calor, hace que diseñar un escudo de luz sea realmente fácil. Construya una torre directamente hacia el exterior del centro (puede tener un desplazamiento si desea aterrizajes allí). Construya una estructura para bloquear el sol que se pueda ajustar. Hay muchas formas buenas.

La forma más simple son solo dos discos perforados radialmente, más anchos que el hábitat. Cuando lo desee brillante, gire un disco para que las perforaciones se alineen y entre la máxima luz. Cuando lo desee oscuro, gire el disco para que las perforaciones no se alineen. Si puede confiar en sus motores y lubricantes, simplemente hágalos girar muy lentamente para que esté en un ciclo de 24 horas de brillo y oscurecimiento.

Su radiador puede estar en el otro extremo del cubo. A la sombra del hábitat y su sombra, emite calor al espacio abierto. Es necesario bombear calor al radiador, quizás con refrigerantes sólidos de neopentilglicol.

El problema con este diseño es que no le va bien con el torque. Debe tener un conjunto de propulsores muy confiables, receptivos y proactivos, probablemente un anillo alrededor de cada eje, para mantener el habitáculo orientado y en la oscuridad. Si los barcos están atracando, ocurriendo pequeños impactos, el giro precesando, etc., entonces el hábitat puede girar hacia la luz.

El calor en la Tierra se propaga por convección, conducción y radiación. En el espacio, la convección y la conducción son casi completamente inexistentes, dejando la radiación como el único método para sumar o restar calor.

En su estación, todo lo que esté frente al sol absorberá el calor. Todo lo que esté de espaldas al sol irradiará calor. Solo necesita equilibrar el calor que se absorbe, el calor requerido para mantener un hábitat cómodo y luego irradiar el calor restante lejos de la estación en superficies sombreadas que no dan al sol.