¿Qué tipo de infraestructura de transporte habría en una nueva colonia planetaria?

Digamos que la humanidad tiene el lujo de empezar de nuevo. Colonizar un planeta donde la velocidad de colonización no es un problema. Supongamos que las condiciones del planeta y la atracción de la gravedad son similares a las de la Tierra. Tecnología relativamente más avanzada que la nuestra, pero no en el ámbito de la fantasía.

¿Qué tipo de infraestructura de transporte construirían? Específicamente:

  1. Transporte marítimo: esto es lo primero que viene a la mente. Para transportar cargas pesadas, nada se acerca a la eficiencia de los barcos.
  2. Transporte aéreo: no es ideal para enviar materiales pesados, pero es excelente para enviar pasajeros rápidamente alrededor del mundo u otra carga urgente.
  3. Transporte terrestre: Ahí es donde tengo mi principal duda. Dada la tecnología para implementar una infraestructura similar a un hiperbucle , y la falta de la carga de la infraestructura heredada para mantener, ¿necesitaríamos alguna vez construir carreteras o vías férreas?

Supongo que las carreteras podrían ser útiles para el transporte dentro de la ciudad, pero una vez que lleguemos a la infraestructura que conecta las ciudades, ¿por qué construiríamos carreteras o vías férreas?

Especialmente porque lo que se dice en la propaganda de marketing del sitio de hiper-loop, que:

  1. Compite con los trenes en eficiencia de transporte.
  2. La velocidad sería al menos 2 × los trenes de alta velocidad modernos.

¿Tal vez necesitaríamos carreteras para partes del paisaje en las que los hiperbucles son difíciles de implementar? ¿O simplemente conectaríamos todo a través de estos?

Teniendo en cuenta que el hiper-bucle sigue siendo un sistema basado en deseos sin siquiera un prototipo que no funcione, unirlo con la etiqueta basada en la ciencia es un problema.
¿Estamos hablando de una colonia que tuvo 100 de años para desarrollarse y estabilizarse, o fue planeada de antemano? ¿O un primer puesto de avanzada que podría o no convertirse en una colonia más grande? Hyperloops toma una tonelada de tiempo y recursos para construir, y nadie lo hará a menos que esté seguro de que se usarán mucho.
Te estás perdiendo algunos detalles críticos, creo. Esto es como preguntar qué tipo de infraestructura va a construir una nueva ciudad aquí en la Tierra. Depende completamente de qué tan grande es la ciudad y cuánto tiempo se ha estado desarrollando. Una colonia nueva va a tener necesidades completamente diferentes a las de una que tiene cien años y tiene su propia base industrial. ¿Exactamente qué tipo de escenario estás describiendo aquí?
Además, ¿cuál es su definición de "nuevo" si los colonos están considerando aeropuertos, puertos marítimos y ferrocarriles? Para mí, nuevo significa el primer barco lleno de gente. Lo más probable es que su transporte consista en lo que trajeron con ellos.
Sinceramente, se utilizarán todos los medios de transporte, dependiendo de la cantidad de pasajeros y carga a transportar. El ferrocarril corre el riesgo de ser eliminado por Hyperloop, pero aún tendrá sentido para el envío de minerales o carbón desde las minas en las montañas: la velocidad no es una preocupación, y cualquier línea será desechada una vez que se agoten los minerales.
¿De qué tipo de sociedad estás hablando y qué tipo de nivel tecnológico tienen? Estos son detalles importantes... es probable que el comercio en una sociedad posterior a la escasez sea bastante diferente, por ejemplo, y la capacidad de construir y mantener anillos orbitales sinámicos cambiaría el juego.
@puppetsock buen punto sobre la etiqueta basada en la ciencia. Supongo que lo que quise decir es que no quiero tener en cuenta ningún tipo de teletransportación de fantasía o agujero de gusano hipertecnológico, sino solo cosas que son al menos algo plausibles . Pero punto tomado sobre los prototipos.
@BaldBear, MorrisTheCat, para responder a su pregunta y más preguntas de marionetas, básicamente estoy tratando de investigar el escenario "ideal". Comenzando desde cero, abordando todas las preocupaciones por la supervivencia y con tiempo suficiente para planificar y construir. Así que podría ser el estado de una colonia después de 300 años o lo que sea. El punto es, por ejemplo, si sabemos que podemos planear la mejor colonia, ¿nos molestaremos en construir ferrocarriles? ¿O, quizás, estos ferrocarriles solo se construyen inicialmente para cubrir algún material básico, pero luego solo estamos haciendo hyperloops?
El nivel tecnológico de @StarfishPrime es difícil de describir: no es demasiado fantástico, definitivamente no es post-escasez. La humanidad aún necesitaría materias primas y todo tipo de cosas. Digamos en un nivel tecnológico que podamos considerar plausible hoy en día y que podría suceder en el próximo siglo. (nunca he oído hablar de anillos orbitales sinámicos por cierto)

Respuestas (4)

Cualquier colonia nueva en un planeta similar a la Tierra tendrá los tres: mar, aire y tierra.

Mar

En la Tierra, el transporte marítimo es lento pero económico. Los puertos y puertos naturales permiten el transporte a través de océanos y mares ya lo largo de ríos con facilidad. El agua sigue siendo necesaria para la vida humana, por lo que se seguirán construyendo asentamientos a lo largo de los ríos.

Tan pronto como haya varias colonias ubicadas en grandes masas de agua que deseen comerciar, los puertos marítimos serán la solución inmediata y lógica.

Aire

Viajar en avión es excelente: puede transportar personas y mercancías a través de largas distancias sin preocuparse por las barreras naturales. Sin embargo, es un gran consumidor de energía y tiene una capacidad limitada. Además, requiere infraestructura dedicada, requiere alta demanda para funcionar económicamente (por ejemplo, existe un territorio de sobrevuelo con baja demanda), etc.

No hay duda de que los viajes aéreos se utilizarán en cualquier nueva colonia. Pero tendrá que haber suficiente demanda entre ciudades para justificar el enorme gasto de capital necesario para construir la infraestructura y los vehículos.

Tierra

Lo primero es lo primero: HyperLoop y MagLev no van a reemplazar directamente al riel, incluso si comienzan desde cero. La tecnología es costosa, los costos de capital son costosos y ambos requieren una separación completa de grados para funcionar.

HyperLoop: el beneficio de HyperLoop es la velocidad, lo que significa que es bueno para las personas pero no para la carga. Las velocidades más altas requieren voladuras en las montañas y elevar el sistema por encima del suelo para mantener una altura constante y evitar las condiciones del suelo. Mantener todo el sistema en vacío requiere energía y genera altos costos de mantenimiento. Los costos de capital son altos y solo es relevante para viajes terrestres de media y larga distancia.

MagLev: la principal ventaja de los MagLev, como HyperLoop, consiste en su capacidad para reducir los costos de mantenimiento y aumentar la velocidad al evitar que el vehículo toque la pista. Una vez más, los costos de capital son altos y no son adecuados para el transporte de mercancías. Incluso los MagLevs de baja velocidad pueden ser económicamente inviables: el Linimo es famoso por no funcionar con vientos fuertes y por no funcionar cuando había demasiados pasajeros para que realmente levitara. Además, sus interruptores se componen de muchas partes móviles. Tienen su lugar, pero también tienen sus desventajas.

Riel: El riel convencional es comparativamente de baja tecnología y material barato para instalar. Es fácil de configurar y es muy flexible. Sin embargo, en una nueva colonia, lo más probable es que el ferrocarril sea para carga. Los trenes largos y pesados ​​que recorren largas distancias son muy buenos económicamente. En cuanto al servicio de pasajeros de larga distancia, veo que se prefieren otros modos: si comienza desde cero, puede elegir su estándar y las economías de escala harán el resto.

Carreteras: Las carreteras son baratas y flexibles. Casi siempre existirán de alguna forma, incluso para distancias más largas. Siempre habrá materiales que no puedan ser transportados por otros medios, por lo que serán necesarios caminos para transportarlos. No veo personas que usen carreteras para viajes de larga distancia, pero es casi seguro que existirán.

Excelente respuesta! En cuanto a las carreteras, ¿para qué las ves exactamente, entonces? Si la carga se realiza mejor por ferrocarril y mar, y el transporte de pasajeros de larga distancia se realiza mejor mediante HL, ML y solo aviones, ¿por qué usaríamos las carreteras? Mencionas flexibilidad. Entonces, ¿sería razonable concebir que no tendríamos una red de carreteras de alta cobertura, pero que tal vez las carreteras solo saldrían de las estaciones de tren/puertos hacia lugares que son inaccesibles, pero solo se usarían para carga de corta distancia? hasta la estación/puerto más cercano? (es decir, no hay carreteras)
Consideraría redes cortas de carreteras dentro de las ciudades para el transporte local de mercancías, así como algunas carreteras de larga distancia, pero nada como las redes de carreteras de EE. UU., por ejemplo. Las carreteras siguen siendo comparativamente baratas y pueden tener una huella pequeña. La alternativa sería tener un sistema automatizado de entrega de carga a destinos locales, pero el PRT de la ciudad de Masdar ha demostrado que esto es prohibitivamente costoso de implementar, ya que requiere una separación de niveles para funcionar de manera efectiva.
Diría que el 90% de todo el transporte (carga y pasajeros) para la nueva colonia sería por ferrocarril. Pero eso no sería un sistema de riel único e incluso un estándar de riel único. Los sistemas ferroviarios "ligeros", como las líneas de tranvía y los ferrocarriles de vía estrecha, son muy baratos y rápidos de establecer, mantener y modificar, y se pueden "actualizar" fácilmente a rieles de tamaño completo (usando las vías "ligeras" existentes para entregar materiales y mano de obra).
@ksbes Definitivamente es cierto que en este mundo el tren ligero sería barato ya que habría una automatización completa (es decir, sin costos laborales para la operación) + fácil adquisición del derecho de paso. Sin embargo, proporcionar un servicio de cobertura no sería barato si se llegara a todas las ubicaciones. No podrá ir absolutamente a todas partes por ferrocarril y las carreteras pueden cubrir las necesidades de áreas sin demanda suficiente pero que aún requieren necesidades de transporte.

Andrew dijo casi todo lo que hay que decir. Habiendo dicho eso:

La infraestructura en la Tierra se ha desarrollado históricamente. La infraestructura de su colonia también se desarrollará históricamente, con el beneficio de la retrospectiva, pero comenzando con decisiones convenientes en una sociedad pionera.

Probablemente comenzará con algunos pueblos/ciudades. En el mundo real, los aviones están repletos de turistas y viajeros de negocios. Ninguno de los dos podría ser un problema en las primeras etapas de su mundo colonial. comenzarás con

  • transporte pesado de carga para llevar el mineral al carbón (¿hay carbón?) o viceversa, y acero a las fábricas,
  • transporte de carga más liviano para llevar bienes de consumo, granos y comestibles a los centros de población, y
  • Transporte extremadamente resistente y flexible para buscadores, topógrafos, etc.

Para el primer punto, es marítimo o ferroviario convencional. Para el segundo punto, podrían ser carreteras y camiones, o usar el ferrocarril en algunos casos.

Tiene sentido. Exactamente lo que te estaba preguntando, lo expresas muy bien: tenemos la ventaja de la retrospectiva, pero aún necesitamos satisfacer nuestras necesidades más inmediatas. Entonces, ¿tendría sentido desde su punto de vista que, digamos, 300 o 400 años después de que la primera colonia fuera sofocada, las carreteras serían en su mayoría heredadas y se agruparían principalmente alrededor de las primeras ciudades, pero a medida que pasa el tiempo y se diseñan nuevas ciudades , el transporte entre ellos y entre los puntos de recursos va a ser principalmente hiperloop/ferrocarril/barco?

Las otras dos respuestas ya han respondido mucho, pero quería agregar algunas cosas que podría agregar a su consideración.

Tus ciudades se construirán de manera diferente, especialmente en cuanto a infraestructura. La mayoría, si no todos, los caminos, vías férreas y otros grandes medios de transporte serán subterráneos. La ciudad existirá a partir de edificios y paseos. Todos los accesos serán subterráneos y la mayor parte de la movilidad se centrará en los medios de transporte público (trenes, tranvías, autobuses) y los coches de alquiler (coches que se conducen solos y que se contratan para ir del punto A al punto B, nadie tendrá coches propios). más y estos automóviles seguirán la infraestructura subterránea de la misma manera que lo harán otros medios de transporte. Imagine grandes "venas" principales que tienen derivaciones para llegar a pequeños centros y puntos finales donde las personas pueden "salir" de la red e ir a sus hogares. y trabajo y lo que sea.

Las autoridades portuarias y marítimas tendrán que lidiar cada vez más con zonas donde los barcos no pueden viajar cerca de la costa debido a los generadores de maremotos o parques eólicos marinos. De lo contrario, no veo mucha diferencia en esto aparte de mejores barcos, mejores motores, etc. Los puertos tendrán un gran punto final/conexión a dicha red, posiblemente no subterráneo.

Los viajes aéreos tampoco cambiarán mucho aparte de una mejor tecnología. Puede haber mejores aviones que usen vuelos suborbitales para llegar rápidamente del punto A al punto B. Los viajes espaciales también pueden volverse algo popular, o al menos más frecuentes. Piense en líneas de suministro, líneas de inmigración, líneas comerciales, vuelos de placer, etc. Tendrá más puertos espaciales, puertos espaciales más grandes y mucho más tráfico basado en el espacio. Podría ser posible/vale la pena agrupar puertos espaciales con puertos marítimos o aeropuertos para un movimiento rápido de carga y personal entrantes.

En resumen, piense en el nivel actual de automatización, qué tan rápido avanza y extrapole eso a sus x años en el futuro. La mayoría de los vehículos conducirán/volarán/se moverán por sí solos con una intervención humana mínima. El aporte humano será más administrativo y de planificación que realmente conducir los vehículos.

Las ciudades se quedarán sin calles y la mayor parte del movimiento dentro de la ciudad será de bicicletas y bicicletas eléctricas. El transporte para más lejos se hará bajo tierra con una gran infraestructura.

¡Sí! Lo mismo pensé sobre el transporte subterráneo dentro de la ciudad con carriles rápidos y autos automatizados. La conducción manual es algo del pasado y totalmente ilegal; solo unas pocas personas, tal vez entusiastas o militares, saben cómo operar vehículos manualmente. Sin embargo, el metro no reemplazará a las carreteras/ferrocarriles para conexiones de mayor distancia entre colonias. No tendría sentido hacer el gasto de excavar cuando el espacio no es una preocupación.
Si bien es cierto que la infraestructura se construirá de manera diferente, definitivamente vale la pena señalar que si hay espacio disponible en la superficie, es MUCHO más fácil utilizar ese espacio que construir bajo tierra. Sin embargo, si el presupuesto no es un problema, entonces el subsuelo tiene el potencial de ser más eficiente cuando se hace correctamente.
@AndrewFan sí, supongo que OP se está ocupando de los edificios a más largo plazo y no de los edificios prioritarios que se usarían al colonizar el planeta por primera vez. Estos serían prefabricados e impresos en 3D y no lo suficientemente duraderos serán temporalmente. Así que estoy de acuerdo en que estos serán demasiado costosos para ser utilizados como los primeros hábitats. Pero cuando comience a construir ciudades reales en su colonia, espero que nuestros líderes benévolos elijan esto: D

Dado que una colonia se habría asentado desde el espacio, existe una opción interesante de simplemente no tener ninguna infraestructura de transporte basada en la superficie. Los módulos y suministros de la colonia habrían sido lanzados desde la órbita por la nave estelar, y un sistema de transbordadores estaría moviendo personas y equipos hacia y desde la órbita hacia la nave superior. Los transbordadores podrían viajar a la nave estelar y salir en un momento posterior, aterrizando en un sitio diferente, o viajar en un camino balístico de un sitio a otro.

SpaceX ha revivido la idea aquí en la Tierra de que la nave espacial de próxima generación realice saltos balísticos, reduciendo el tiempo de los vuelos transcontinentales a aproximadamente 30 minutos. ¿Quién querría pasar horas, días o semanas yendo del punto A al punto B si hubiera una alternativa más rápida?

Incluso la idea de la carga a granel realmente no va a entrar en escena si tiene la tecnología para los vuelos espaciales, literalmente podría vaporizar rocas para obtener los elementos que necesita para sintetizar cualquier material o dispositivo que desee fabricar, y francamente es aún más fácil hacerlo en el cinturón de asteroides local y "soltar" bienes y servicios fabricados desde la órbita, utilizando los recursos energéticos masivos para vaporizarlos y reciclarlos en el planeta cuando se desgastan, se rompen, etc.

Entonces, cada sitio en el mundo estará conectado entre sí y en órbita a través de una red de transbordadores. El seguimiento, si la densidad de población respalda la cantidad de rendimiento, sería una atadura que se extendería desde la superficie hacia el espacio para proporcionar un transporte de menor costo para personas y bienes hacia y desde la órbita.

¡Buen punto acerca de que la minería de asteroides es posiblemente más eficiente que la minería local!
¿Qué tipo de infraestructura de transporte habría en una nueva colonia planetaria?
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