É possível construir uma nave espacial maior que a Terra?

É possível construir uma nave espacial maior que a Terra?

Sim! Sem dúvida.

E, na verdade, não é tão difícil, se você ignorar os enormes custos, isso pode ser feito com tecnologia um pouco mais avançada do que atualmente.

Agora, deixe-me explicar a ciência e a engenharia por trás disso:

Em primeiro lugar, a extração dos recursos materiais necessários não teria um impacto significativo na Terra. O único problema realmente enorme (e caro) é a colocar os materiais em órbita.

Se houvesse a mineração de asteróides, seria muito mais simples e barato. Mas respeitarei a condição imposta pela pergunta do OP, apenas os recursos da Terra.

Posição no espaço:

Primeiro, muito, muito importante, você deve construir esta nave em um dos Pontos de Lagrange Terra-Lua, L4 ou L5 para uma órbita estável, onde todas as forças se anulam. Você não pode construir em alguma órbita da Terra por causa das forças das marés.

Se em outra órbita, uma vez que sua nave é do tamanho da Terra, haveria um grande gradiente gravitacional pela diferença do lado mais próximo e o lado oposto e, a partir daí, grandes tensões estruturais.

Volume e Materiais:

Construiremos o casco externo a partir de um dos materiais mais baratos e mais fortes disponíveis. Concreto reforçado.

Portanto, teremos uma esfera oca do tamanho da Terra com paredes de 3 m de espessura. O volume de todo esse concreto é de 1.54∗10151.54∗1015 metros cúbicos.

Isso corresponde ao volume de um asteróide de apenas 143km de diâmetro (Ceres tem 940km)

Mas como você quer minerar a Terra, isso significa uma mina de superfície quadrada com 1240km de lado e 1km de profundidade. (veja a foto abaixo)

Já existem grandes minas de superfície, por exemplo, perto de Salt Lake City, a mina tem 4,5km de diâmetro e 1,2km de profundidade. Em Garzweiler, na Alemanha, a superfície de mineração é uma impressionante área de 48 km²

Há indícios de que no Saara, debaixo da areia, há calcário, então a mineração poderia ser feita lá. E depois que a mineração estiver concluída, conecte a cratera com o oceano, encha-o com água e tenha um grande mar no meio do Saara.

Um mar no Saara pode ser uma coisa muito boa: pesca, turismo, evaporação, chuvas…

Além disso, essa mineração será um enorme impulso econômico para os países mais pobres da região: Burkina Faso, Níger e Mali. E mais: se preenchê-lo completamente, isso reduzirá em cerca de 4m o nível dos oceanos do mundo, outra coisa boa, porque podemos usá-lo retardar o aumento do nível do mar gerado pelo aquecimento global.


Uma mina de superfície

Construção:

A melhor maneira de fazer isso é construir pequenos segmentos na Terra e lançá-los no LEO com algo parecido com um rail gun . Os custos com foguetes são proibitivos e muito importantes, a massa de combustível será muito, muito maior que a massa de nossa construção! Então, não para foguetes. Mas da órbita baixa ao ponto Lagrange, os foguetes servirão. Os canhões eletromagnéticos estarão localizadas perto do local de mineração, também perto do Equador, para aumentar a velocidade da rotação da Terra e alimentadas por um mar de painéis solares construídos no deserto ao redor, ou um reator de fusão.

Resistência estrutural e interior: Você precisará de algumas vigas de treliça radial para maior rigidez.

E como não há força de gravidade, portanto, sem peso, sem outras forças significativas, os compartimentos internos podem ser construídos com paredes finas, de alumínio ou plástico, poliestireno, paredes infláveis, etc… e isso sem mencionar materiais do futuro, como o grafeno, que podem fazer uma enorme diferença.

De qualquer forma, o volume interno estará praticamente vazio e leve.

(A propósito, o que você quer fazer com um volume tão grande? Se você criar uma cabine para cada pessoa na Terra , todos terão seu próprio espaço pessoal de mais de 125 quilômetros cúbicos !!!)

Energia. Sem problemas!

Claro que você vai cobrir tudo com painéis solares para coletar 174 000 TeraWats de graça! Isso significa cinco vezes mais potência do que a produção energética mundial!

Outros pensamentos:

Você terá que lidar com a dilatação/contração térmica do lado do dia/noite, mas isso pode ser tratado com juntas elásticas entre os elementos.

Além disso, construirei o casco externo a partir de paredes duplas ou até triplas, os segmentos como sanduíches com espaço entre eles. Isso aumenta a rigidez e oferece uma proteção muito melhor (os segmentos podem ser selados) em caso de falha ou os inevitáveis ​​milhares de impactos diários de micro meteoritos.

Problemas:

Como você preencheria esse volume enorme com ar? Mesmo com metade da pressão, a quantidade de ar que temos disponível não chega nem perto do necessário. (talvez minerando cometas e gigantes de gás?)

Ou você pode construir essa coisa com uma forma levemente elíptica e fazê-la girar, para que a força centrífuga mantenha o ar na circunferência externa e no centro fique mais ou menos perto do vácuo.

Como eu disse antes, enviar essa enorme massa em órbita tem um custo enorme. É muito melhor estacionar um asteroide nesse ponto e fazer a mineração no local.

Além disso, como você se protegeria contra impactos de meteoros?

Então, quais mecanismos você gostaria de usar? A aceleração aplicada deve ser muito pequena para não destruir a estrutura por conta de sua própria inércia. Ou você pode simplesmente deixa lá mesmo, porque estaria em um lugar realmente seguro e estável, mas não seria uma verdadeira nave espacial. (Se bem que com tanta energia disponível, o EmDrive poderia ser uma solução elegante …)

Além disso, isso pode ser um plano B muito bom para a humanidade, caso algo realmente ruim aconteça aqui.

De qualquer forma, ter um mar no Saara e uma excelente vista da Terra para algo muito maior que a Lua, outra Terra no céu , construída por humanos, seria definitivamente muito gratificante.

Então, vamos começar a planejar!

Texto de Valentin Ghincolov