Pourrons-nous Jamais Construire Un Monde En Anneau? - Vue Alternative

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Anonim

D'énormes structures flottantes qui exploitent l'énergie des étoiles peuvent abriter l'humanité. Certes, les construire sera une tâche incroyable. Les mondes annulaires géants en orbite autour d'étoiles lointaines sont devenus emblématiques de la science-fiction. Leurs paysages purs, enfermés dans de minces structures annulaires, font vibrer nos imaginations. Le monde de l'anneau est devenu un motif commun, une future base pour l'humanité.

«Tout cela n'a aucun sens, bien sûr», déclare le professeur à la retraite Freeman Dyson. C'est Dyson qui a popularisé l'idée de ces mégastructures; ils sont finalement devenus connus sous le nom de sphères Dyson. Dyson, à son tour, «emprunta l'idée» à l'écrivain de science-fiction Olaf Stapledon dans son roman Star Maker de 1937, dans lequel un terrien itinérant rencontre des mégastructures similaires qui absorbent l'énergie des étoiles proches. Bien que Dyson ait vu ces sphères comme des coquilles de structures orbitales afin d'absorber le maximum d'énergie de l'étoile, les auteurs de science-fiction admettent la possibilité que des sphères habitables recouvrent l'étoile.

Dix ans après la publication de l'article de Dyson en 1960 sur ces structures dans Science, Larry Niven a décidé d'utiliser l'anneau équatorial comme sphère de Dyson comme base de son roman Ringworld.

Les Ring Worlds ont depuis figuré dans la série de jeux vidéo Halo, le film Elysium de 2013 et le roman Culture d'Ian Banks. Dans Halo, ce sont des mondes artificiels géants où les humains ont la capacité de vivre à l'intérieur de l'anneau, tandis que l'extérieur est protégé par une coquille solide. Dans Elysium de Neil Blomkamp, quant à lui, le monde de l'anneau tourne autour de la Terre et ressemble plus à une station spatiale. Comment construisez-vous de telles bagues dans le monde réel?

Comme pour tout champ, la taille compte. Le monde de l'anneau est une mégastructure et sa construction nécessitera une énorme quantité de matériaux et d'énergie.

Collecter des astéroïdes

L'écrivain de science-fiction et ancien astronome Alastair Reynolds estime: «Il y a suffisamment de matériel dans la ceinture de Kuiper pour construire quoi que ce soit. Nous pourrions absorber tous les petits astéroïdes, filtrer les matières volatiles, laisser de la roche pure et en construire des structures incroyables."

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Cependant, il y a des endroits où ce matériau est en abondance. Ceinture de Kuiper - c'est une région du système solaire qui s'étend sur environ 2,97 milliards de kilomètres au-delà de l'orbite de Neptune. Il est rempli de corps en forme d'astéroïdes qui pourraient être une source idéale de matières premières
Cependant, il y a des endroits où ce matériau est en abondance. Ceinture de Kuiper - c'est une région du système solaire qui s'étend sur environ 2,97 milliards de kilomètres au-delà de l'orbite de Neptune. Il est rempli de corps en forme d'astéroïdes qui pourraient être une source idéale de matières premières

Cependant, il y a des endroits où ce matériau est en abondance. Ceinture de Kuiper - c'est une région du système solaire qui s'étend sur environ 2,97 milliards de kilomètres au-delà de l'orbite de Neptune. Il est rempli de corps en forme d'astéroïdes qui pourraient être une source idéale de matières premières.

L'astronome Katie Mack n'est pas d'accord avec lui. Elle dit: "La ceinture de Kuiper est assez diffuse et vous devez assembler et démonter pas mal de corps pour collecter la bonne quantité de matériel."

Si - et c'est un gros si - la société du futur a suffisamment de temps et de capacité pour collecter et transporter du matériel de la ceinture de Kuiper vers l'orbite requise, il y aura suffisamment de matières premières pour construire le monde de l'anneau. Cependant, la question demeure de savoir si investir autant de temps et de ressources en vaudra la peine.

Le monde en anneau doit également supporter une forme de gravité; sinon, tout, y compris l'atmosphère nécessaire à la vie, flotterait dans l'espace lointain. Le moyen le plus courant de générer une gravité artificielle est de générer une force centrifuge par rotation. Cependant, faire tourner un objet aussi massif à la vitesse requise sera une tâche colossale.

Les forces de rotation doivent être uniformément réparties, sinon la structure peut se déchirer. Heureusement, il n'y a pas de friction dans l'espace et la rotation à la vitesse souhaitée ne ralentira pas.

Plus le diamètre du monde de l'anneau est grand, plus les forces agiront sur la structure en rotation. Selon Mack, la force de ces forces de cisaillement agissant sur l'anneau dépendra de "la proximité de l'étoile et de la gravité dont vous avez besoin".

Puissance inconnue

Si nous supposons que le monde de l'anneau aura le même diamètre que l'orbite terrestre (environ 300 millions de kilomètres) et nécessitera une gravité de 1G, il devrait tourner à une vitesse d'environ 1,9 million de kilomètres par heure. Les forces qui agissent dessus seront si puissantes que, selon Mack, «nous devrons trouver une nouvelle façon de lier les atomes ensemble».

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Une des solutions théoriques à ce problème technique peut être cachée dans une certaine forme de piézoélectricité. En termes simples, un matériau peut être artificiellement renforcé en y faisant passer de l'électricité.

Cependant, compte tenu de la taille de l'anneau et de l'énergie dont il a besoin, l'efficacité de cette entreprise colossale commence à être remise en question. La puissance devra être uniformément répartie dans toute la structure, tout en réduisant à zéro le risque de panne de courant catastrophique.

Le défi ultime sera de maintenir le monde de l'anneau sur une orbite stable autour de l'étoile. Reynolds se souvient que peu de temps après la publication de "Ringworld" de Larry Niven, "les fans ont calculé que si le Ringworld se rapprochait un peu plus de l'étoile, l'équilibre serait perturbé, la structure dériverait et finirait par exploser."

Niven s'en est occupé dans les romans ultérieurs de The Ring World, en attachant des fusées aux bords extérieurs de la structure, ce qui stabiliserait constamment sa position et assurerait son centrage par rapport à l'étoile.

Si nous supposons que la société du futur aura des capacités techniques à grande échelle pour la construction du monde en anneau, la question du renforcement de la structure et du maintien de sa stabilité orbitale sera résolue, que feront-elles ensuite?

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Dans Culture, les stations orbitales étaient utilisées comme de grandes habitations, tandis que dans la série Halo, elles étaient des dispositifs apocalyptiques conçus pour faire exploser et détruire une infection dangereuse. Dyson voyait ses royaumes comme un moyen de maximiser la récolte d'énergie d'une étoile, et non comme une alternative à la terraformation pour les rendre aptes aux humains.

Mack dit: "Nous pourrions créer un monde en anneau pour ne pas terraformer les mondes existants." Cependant, elle estime que cette solution n'est peut-être pas la plus efficace. Le scientifique estime que «toute société qui peut facilement construire une structure comme le monde en anneau peut facilement trouver une planète rocheuse et la terraformer à sa discrétion».

Bien que la technologie de terraformation soit différente de ce qui est nécessaire pour construire un anneau orbital, le niveau de progrès technique global sera à peu près le même. D'un autre côté, malgré toute leur splendeur théorique, les mondes en anneau restent des exemples scientifiquement inaccessibles et inefficaces d'ingénierie stellaire.

Ilya Khel