Diseño de estación espacial para seguridad y durabilidad a largo plazo

Notas:

  1. No estoy usando la etiqueta de ciencia dura por ahora porque no quiero restringir su imaginación. Sin embargo, lo agregaré si obtengo respuestas en su mayoría especulativas sin respaldo en la ciencia real. Proporcione enlaces que respalden sus ideas. Por favor, no seas tímido, me encanta leer.

  2. Solicite aclaraciones antes de escribir su respuesta si necesita más detalles. Mi proyecto de construcción del mundo ya está bastante detallado; si su respuesta se basa en suposiciones incorrectas, no sería tan útil.

La estación espacial es un hábitat permanente para los últimos sobrevivientes humanos en el universo conocido. Si esta estación falla, la humanidad dejará de existir para siempre. Los sobrevivientes están trabajando en un proyecto de terraformación para construir un hábitat más cómodo y de menor mantenimiento, pero pasarán siglos, si no milenios, antes de que puedan establecer bases en el suelo. Por favor, no cuestione esta premisa.

Mi diseño inicial incluye estas ideas (esto se puede desafiar y mejorar):

  • la estructura básica es una rueda de unos 10 km de diámetro;
  • la gravedad artificial es creada por la fuerza centrífuga, el g máximo (en el borde) es 1.2;
  • la rueda está separada en compartimentos autosuficientes que se pueden sellar por completo en caso de una brecha en el casco o cualquier otro mal funcionamiento que ponga en peligro los sistemas de soporte vital;
  • la estación está dirigida por la IA, que posiblemente sea inteligente y consciente (este es un tema de debate acalorado en mi mundo) y prioriza la supervivencia de la humanidad hasta el punto de la obsesión; Sin embargo, la IA aún es joven y no tiene los conocimientos y la experiencia necesarios para manejar todas las tareas relacionadas con la estación, pero están aprendiendo rápido;
  • los humanos pueden anular las decisiones de la IA en todo lo que no se relacione con la seguridad inmediata de la estación y un humano;
  • los sistemas de soporte vital son parcialmente orgánicos: la filtración de agua y la oxigenación del aire, por ejemplo, se realizan utilizando algas con la ayuda de granjas verticales y pequeños jardines ubicados estratégicamente alrededor de la estación;
  • la estación tiene propulsores para las correcciones orbitales, pero no grandes motores sofisticados para viajar alrededor del sistema estelar;
  • la estación también está equipada con paneles solares y velas.

Supuestos adicionales:

  1. esta es una sociedad virtualmente posterior a la escasez, hay muchos recursos alrededor (cinturón de asteroides, lunas cercanas, etc.) que se pueden extraer y entregar al sitio de construcción de la estación; el tiempo es la única restricción, en cuanto a recursos;
  2. la posescasez no se aplica a los materiales orgánicos: solo están presentes aquellos que pueden sobrevivir a un viaje de 2 siglos;
  3. el nivel tecnológico es ligeramente superior al nuestro:
    • suponga que cualquier tecnología que se muestre prometedora hoy en día está disponible;
    • robótica avanzada y automatización casi total;
    • sin FTL o manipulación de materia similar a la magia;
    • Las tecnologías de clonación existen en teoría, pero sin úteros artificiales o alguna tecnología similar, la clonación de humanos (o animales) no es posible;
  4. los sobrevivientes tienen acceso a todo el conocimiento y la información recopilada por la humanidad hasta la fecha de salida de la Tierra.
  5. las personas son el recurso más valioso, hay muy pocas e, idealmente, todas necesitan para sobrevivir y procrear con éxito.

Estoy principalmente interesado en estos aspectos del diseño de la estación espacial (estas no son preguntas separadas, son partes del diseño general):

  • blindaje contra la radiación;
  • integridad estructural;
  • viabilidad de varios ecosistemas pequeños frente a un ecosistema grande (no estoy creando biomas completos, mis ecosistemas están más cerca de los acuarios: un número limitado de especies con mantenimiento y fertilizantes constantes, pero cuanto más grande es el acuario, más estable es) es);
  • características de seguridad y redundancia.

Pregunta:

¿Cuál sería el diseño mejor u óptimo para una estación espacial dadas todas las limitaciones enumeradas anteriormente?

Respuestas a las solicitudes de aclaración

  1. ¿Por qué no pueden encontrar un planeta o una luna o algo en lo que plantar raíces?

Quieren estar cerca de su proyecto de terraformación. La estación se concibe como un satélite permanente para su futuro hogar. No es posible aterrizar en la luna elegida, ya que sufrirá un fuerte bombardeo como parte del proyecto de terraformación.

La luna orbita un gigante gaseoso un poco más allá de la zona Goldilock de una estrella de clase M. La luna en sí está desnuda y no tiene atmósfera. La composición del gigante gaseoso se determinará con mayor detalle, pero tiene algo de agua. Por favor, no desafíes esto. Funciona.

  1. ¿IA joven? ¿Cómo funciona? Es como copiar un libro, nada es desordenado a menos que decidas no copiar esa página.

AI no es un libro. Es un conjunto de algoritmos de autoaprendizaje, varias bibliotecas de programación y bancos de datos. La IA necesita aprender cosas para adquirir conocimientos y experiencia. La estación espacial es nueva, muchas cosas son diferentes de lo que se observa en la Tierra, por lo que la IA necesita tiempo para recopilar datos sobre el nuevo entorno para optimizar el rendimiento. La IA es inteligente, pero no un dios.

  1. ¿Cuántas personas hay en esa estación?

Unos doscientos el día de la llegada. La estación debe soportar hasta 10000 personas en el futuro.

  1. ¿Cómo manejan la comida o el agua? Sin un suministro constante de ellos, sus cultivos y el agua se detendrán. ¿Están "cultivando" un asteroide?

Sí, están minando asteroides, lunas cercanas y su gigante gaseoso amistoso. Los materiales inorgánicos no son motivo de preocupación. Solo necesitan ser entregados en el sitio de construcción.

  1. ¿Quieres que la estación espacial con forma de rueda giratoria entre en precesión? ¿O no?

Lo que funcione mejor para una estación que orbita la luna que orbita un gigante gaseoso. Hay otras lunas también. El gigante gaseoso no tiene anillos. Los colonos planean construir un escudo magnético gigante para crear una magnetosfera artificial para su futuro hogar. Pero la estación es su prioridad número 1. El barco se siente demasiado abarrotado :)

  1. Sin embargo, un punto de aclaración: ¿hay alguna duda de si la IA es sensible o inteligente?

es discutible La IA supera las pruebas de Turing y similares. Sin embargo, el estatus de la IA como ser sensible o inteligente es irrelevante. Esto es solo un tema de debates filosóficos entre humanos. Si está interesado, la IA no tiene nada que se parezca a las 3 leyes de Asimov.

  1. ¿Cuál es el perfil de amenaza de la IA? ¿Está más preocupado por los fenómenos astronómicos que podrían ser peligrosos, o por los tontos humanos que rompen las cosas en su interior, o por una amenaza externa (uno supone que hay una razón por la que este es el último enclave de humanos...) que viene tras ellos?

Los principales peligros son los fenómenos astronómicos naturales y los errores humanos. No hay amenazas externas previsibles. En mi universo no existen extraterrestres grandes y aterradores con pistolas/láseres/armas biológicas aún más grandes y aterradoras.

Supongamos que la cruzada de autodestrucción de la humanidad finalmente ha terminado en una victoria total e indiscutible. Mi gente son los últimos remanentes que quieren evitar los errores del pasado.

Suena como una idea divertida. ¿Por qué no pueden encontrar un planeta o una luna o algo en lo que plantar raíces? El agua, la atmósfera, la comida... etc. serían increíblemente más fáciles allí. ¿Es parte de la historia que llegan a un punto de tal tecnología pero no pueden llegar a ningún planeta? Creo que este es el mayor problema. ¿IA joven? ¿Cómo funciona? Es como copiar un libro, nada es desordenado a menos que decidas no copiar esa página. ¿Cuántas personas hay en esa estación? ¿Cómo manejan la comida o el agua? Sin un suministro constante de ellos, sus cultivos y el agua se detendrán. ¿Están "cultivando" un asteroide?
Disculpa pero cual es exactamente tu pregunta?
Buena pregunta, (@N.Bleac se lee como "¿cuál es el mejor diseño dentro de las restricciones que cumple con las consideraciones de 4 puntos al final?) Sin embargo, un punto de aclaración: ¿hay alguna pregunta sobre si la IA es sensible o si es inteligente? (No estaba al tanto de la diferencia hasta que recientemente se cuestionó una respuesta mía anterior).
¿Cuál es el perfil de amenaza de la IA? ¿Está más preocupado por los fenómenos astronómicos que podrían ser peligrosos, o por los tontos humanos que rompen las cosas en su interior, o por una amenaza externa (uno supone que hay una razón por la que este es el último enclave de humanos...) que viene tras ellos?
@Seallussus Actualicé la pregunta para incluir respuestas a sus preguntas. Por favor, hágamelo saber si necesita más detalles.
@ user535733 No soy tan bueno con las matemáticas y la astrofísica, le agradecería que pudiera describir los beneficios/deficiencias de ambos. También actualicé mi publicación con la respuesta a su solicitud.
@ KerrAvon2055 Es más una pregunta filosófica. No es relevante para el problema de ingeniería con el que busco ayuda.
@Cadence Solo fenómenos astronómicos naturales y tripulantes humanos no tan inteligentes. Se presume que el resto de la humanidad se ha ido debido a una catástrofe natural en la Tierra. No hay extraterrestres malos y aterradores :)

Respuestas (1)

no soy ingeniero

Aquí hay un par de conceptos importantes. Eso creo que influye, y quizás desafía, la pregunta. No están en orden.

  • La IA, BB abreviatura de Gran Hermano, es un dictador con dominio absoluto. ¿Por qué? Porque ante tal agotamiento de la humanidad tiene que ser. Tiene que estar por encima de todo, incluida la moralidad.

  • Lo más lógico es el sueño criogénico con BB manejando las multiplicaciones de humanos de la manera más eficiente posible. Dependiendo de la tecnología, puede hacer crecer a las personas en grupos o criar a un padre y una madre, según la mejor coincidencia genética, y luego volver a poner al padre a dormir mientras mantiene a la madre hasta que nazca el niño. Esto significa que tu gente está dormida hasta que suceda el futuro real.

  • Si jugaste Fallout o Bioshock, entonces el concepto del elemento humano que conduce al desastre absoluto es tan claro como el agua. O más bien que una vez que pones a los humanos en la mezcla, entonces nada, y quiero decir nada, está fuera de discusión y las variables y los parámetros siempre están cambiando. No puedes proteger a la humanidad de sí misma. Caso y señale el hecho de que sólo sobreviven 200 personas. BB es demasiado inteligente para dejar que los humanos corran y tengan control sobre el papel higiénico y mucho menos sobre cualquier cosa. No soy IA, pero eso es lo que haré. Quizás 2 generaciones más tarde los viejos se quejen de mis leyes pero tendremos humanidad. Este es su propio punto, ya que incluso si no pones a la gente a dormir, BB todavía es consciente de eso. La gente arruinará las cosas.

  • El sueño criogénico también ahorra recursos, ya que los humanos gastan muchos recursos y son absolutamente inútiles en ese entorno. Un artilugio mecánico puede extraer recursos de un asteroide un 1000% más rápido que un humano e incluso si falla, no pondrá en peligro la supervivencia de la humanidad.

  • Comercialización al máximo. Esta es la gran liga aquí. Dividiría la estación en partes iguales sobrevivientes con 0 comunicación o contacto. Están separados unos de otros y los protocolos de manejo incluso de datos informáticos entre las partes son como correr a través de un castillo medieval construido por un preparador del día del juicio final con recursos ilimitados. Así que dividiría esa rueda larga en 3 o más, solo estoy poniendo un número aleatorio aquí, y cada uno sería capaz de sobrevivir por su cuenta. Así que las ruedas son cosa propia. No conectado.

  • Así que imagina la flota migrante de Mass Effect. Una gran flotilla de naves y subestaciones que orbitan vagamente lo que sea que orbiten o simplemente flotando en el espacio. Nuevamente, esto asegura que un incendio en la estación A no se propague a la estación B y arruine al resto de la humanidad.

  • Sin embargo, debido a que este es un escenario apocalíptico posterior al viaje espacial. ¿No tendría más sentido que la estación estuviera hecha de estaciones/naves espaciales ya existentes? Es mucho más barato incorporar fragmentos y piezas de tecnología antigua que hacer una nueva, es decir, si ya tienes una fábrica, entonces el problema está resuelto, así que esta estación no será una estación que no coincida con partes de todo tipo de barcos y estaciones diferentes y ¿tecnología más antigua? Como Spacehulks de Warhammer 40K. Básicamente, son enormes naves espaciales que se unieron para crear naves grandes y desiguales que entran y salen de la disformidad, el hiperespacio, al azar. Incluyen partes de barcos de 20000 años de antigüedad, así como las cosas más nuevas. Son tan grandes que tienen su propia gravedad. Y tienen algunas cosas valiosas ya que son tan antiguas que es una locura. Aunque por lo general están llenos de demonios o alienígenas locos de un tipo u otro. El punto es ¿por qué no incorporar las cosas?

  • Entonces, mientras estamos en eso, ¿por qué molestarse con la gravedad o el soporte vital? Como dije, la gente estaría dormida, por lo que la estación solo debería estar hecha para apoyar a la gente. Además, como los recursos son limitados, liberaría más recursos para terraformar el nuevo hogar de los humanos.

  • Otro problema de dejar que los humanos se despierten es básicamente Metro 2033. Sabes que el mundo está destruido y el único lugar para la vida son las estaciones de Metro, más grandes del mundo y hechas para albergar personas, bajo tierra. solo 2 décadas después, la gente se divide en grupos en guerra, uno de los cuales son neonazis y otro que es comunista, y se matan entre sí mientras los peligros de nivel loco acechan a la humanidad y existen dentro y fuera, ¿esa palabra funciona aquí?, el metro. No estoy citando esto al azar, ya que nuevamente lo vemos en Rapture, juegos de Bioshock, con la ciudad teniendo una guerra civil como 2 minutos después de que abrió. Entonces, nuevamente, los peligros de dejar que los humanos políticos existan y corran haciendo todo tipo de locuras es demasiado.

  • Así es como creo que sería la situación. Tal vez un poco de un desafío de marco. Mi punto es que una tecnología un poco más avanzada y una IA significaría que la fuerza de los brazos de la humanidad es inútil e incluso nuestro pensamiento no es mucho mejor. Incluso si somos mejores que BB, el peligro potencial de que arruinemos las cosas, una vez más, es demasiado alto. Lo único en lo que la gente será buena es en hacer bebés.

De todos modos, no quiero estar en contra de la premisa ni nada. Simplemente compartiendo lo que creo que es interesante y empujando las cosas un poco. Puedes incluir la parte que quieras. Otros, estoy seguro, se me ocurren como formas y ecuaciones reales.

Cryosleep no está disponible y tampoco es posible cultivar humanos en tanques. Eso sería demasiada alta tecnología. Está disponible una especie de animación suspendida, pero tiene muchas limitaciones. La tecnología antigua no está disponible, porque estas personas son originalmente colonos espaciales. Descubrieron que son los últimos humanos cuando estaban muy cerca de su destino. Estaba pensando en construir la estación alrededor de la nave colonial original, pero como la mayoría de los colonos son científicos, quieren empezar de cero y construir un hábitat perfecto :)
¿Dónde está estacionada la IA si la estación consta de varias ruedas desconectadas? ¿O funciona como una red distribuida con múltiples centros de datos y copias de seguridad en cada rueda?
@Otkin, Mis pensamientos exactamente. Copias de seguridad por días.
@Otkin, realmente no aborda el problema central de permitir que los humanos tengan el control. Ser científicos no los excluye de la política humana, la autodestrucción o los buenos viejos errores. "prioriza la supervivencia de la humanidad hasta el punto de la obsesión" Si lo que dije es lo que haría como humano, entonces es más probable que una IA sea más extrema.
Este es un muy buen punto. Pero la IA lo hará de una manera ligeramente diferente. Los humanos no son realmente buenos para recibir órdenes, pero son muy buenos para hacer lo que creen que quieren hacer. Entonces, la IA sugerirá ideas y se asegurará de que los humanos las tomen prestadas y las impulsen como propias. En lugar de BB, la IA se convertirá en el manipulador maestro :)
@Otkin, no tiene sentido con la información proporcionada. A-AI es estricta con la supervivencia humana. B-La configuración presenta tecnología avanzada más que la nuestra. C el único resultado razonable es que los humanos están en un parque de diversiones y no tienen ninguna posibilidad de ponerse en peligro. NO permites autolesionarte, NO permites lastimar a otros, NO permites actividades peligrosas...etc. Es como si quisieras tener tu pastel y comértelo también. Si tiene otros aspectos de por qué a los humanos se les permite controlar un tenedor y una cuchara, entonces tal vez. De lo contrario NO TOMAS ESE RIESGO. Los humanos no lo harán y una IA no lo hará
La IA no es ese TOC sobre ningún daño corporal. Además, el bienestar de los humanos no se limita a sus cuerpos. El bienestar psicológico también es importante. La IA lo sabe.
@Otkin, en realidad no estás abordando un argumento. No estoy tratando de forzar nada. Simplemente cuestionar un aspecto por tener 0 sentido con la información proporcionada. Incluso respaldé mi idea con ejemplos de escritores reales e historias conocidas. También parece que ni siquiera te molestas en proporcionar un gesto de mano razonable. Bueno, no funcionará porque la IA está codificada para respetar las elecciones humanas y valorar el libre albedrío de los humanos. Los creadores originales decidieron hacerlo porque aprendieron de primera mano que en el centro de "la caída" está la opresión del libre albedrío. Cualquier cosa hombre. Demuestra que lo estás intentando.
Entiendo lo que dices. Y aprecio mucho que desafíes mis puntos de vista. Tendré que pensar en una mejor justificación para mi enfoque. Quizás soy muy idealista, pero uno de los temas más importantes para mí es que podemos cambiar y que podemos diseñar conscientemente una mejor cultura. Es una visión ingenua, estoy de acuerdo, pero realmente creo en las personas. Simplemente me faltan las gracias sociales para expresarlo correctamente la mayor parte del tiempo :) En otras palabras, gracias por tomar esto en serio. Esta no es la respuesta que quería, pero es valiosa por sí sola. Ojalá más personas fueran tan valientes como tú.
@Otkin, Claro. Te lo estás tomando muy bien. Sí. No cambies la premisa. Simplemente agregue cualquier cantidad de X para hacer que su premisa sea lo que le gusta y servirá para la historia. Bien. Bioshock tiene una excelente en Utopías. Recomiendo encarecidamente jugar el original al menos. Las utopías es en realidad algo que me encanta. Aunque los míos son... diferentes. De todos modos recomiendo encarecidamente la lectura de este pasaje de Dostoievski. pagebypagebooks.com/Fyodor_Dostoevsky/… Si aún no lo sabe.
Diseño de estación espacial para seguridad y durabilidad a largo plazo
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