Angenommen, ein Planet ist mit schwimmendem Eis auf einem Wasserozean bedeckt und hat kein festes Land.
Wäre es möglich, dauerhafte Siedlungen, Städte zu errichten?
Besonders interessiere ich mich für Technologien zur Bekämpfung
Eisdrift
Schmelzen von Eis unter den Konstruktionen und Versorgungsunternehmen
Untergang von Gebäuden durch Schneefall (wie bei der US-Südpolkuppel)
Stärke der Eisdecke, um großen Gebäuden standhalten zu können
Folgendes gilt:
Es gibt eine beträchtliche Eisdrift, wie in der Arktis.
Es kann zeitweise zu klarem Wasser kommen, aber das ist nur eine Zeit lang, und dann bewegt sich Eis an die Stelle, dauerhaft eisfreie Gebiete gibt es nicht.
Ich frage mich, ob Anker gegen Drift helfen könnten?
Es ist wahrscheinlich möglich, aber ich würde meine Eisstadt nicht mit Metallankern verankern.
Stattdessen würde ich versuchen, die Bildung von Ankereis zu fördern , also Eis, das sich am Grund eines Gewässers bildet. Wenn Ihre Stadt auf einem großen Eisfleck basiert, der den Meeresboden berührt, driftet dieser bestimmte Teil des Eises nicht und kann als Plattform für eine geostationäre Stadt verwendet werden.
Eine Möglichkeit, die Ankereisbildung auszulösen, wäre, unterkühlte Sole durch Löcher im Eis zu gießen. Dieses außergewöhnlich salzhaltige Wasser kann bis unter den Gefrierpunkt des Wassers gekühlt werden, was dazu führt, dass sich ein langer Eiszapfen um den Solefluss bildet, der sich schließlich wie hier mit dem Grund des Ozeans verbindet. Wenn bei ruhigem Wetter bei minimaler Abdrift viele solcher Strömungen erzeugt würden, könnten sie eine ausreichende Ankerkraft bereitstellen, um die Abdrift zu stoppen.
Alternativ konnten Schnee und Eis angehäuft werden, bis die Eisschicht dick genug war, um den Grund des Ozeans zu berühren. Dadurch würde auch eine hohe „Düne“ aus Eis über der Meeresoberfläche entstehen, die proportional zur Tiefe ist, in die das Eis absinkt. Da die Verwitterung die Oberfläche des Eises langsam erodieren würde, müsste es ständig wieder aufgefüllt werden, um zu verhindern, dass das Eis nach oben und weg schwimmt.
In beiden Fällen würden sich nach der Verankerung als Stamukha bekannte Strukturen an den Rändern Ihrer Stadt bilden, die eine zusätzliche Verankerung bieten, wenn die an Ihrem Anker befestigten Eisplatten gegen das umgebende Treibeis brechen und sich schließlich zu Mauern auftürmen, die dick genug sind, um den Grund zu berühren der Ozean.
Das schwere, dicke Eis unter Ihrer Stadt würde ein Fundament bilden, auf dem Gebäude errichtet werden könnten. Es wäre jedoch sehr schwierig, nach Materialien zu suchen, um solche Strukturen zu schaffen. Die meisten Gebäude werden wahrscheinlich aus dem am reichlichsten verfügbaren Baumaterial gefertigt: Eis.
Wenn Sie an einem Ort bleiben wollen, müssen Sie entweder über das Eis reisen (was Ihnen anscheinend nicht gefällt), darunter (ein schrecklich düsterer Lebensstil) oder hindurch (was bestimmte technische Herausforderungen mit sich bringt, die ich jetzt behandeln werde die Anschrift).
Ich habe ein interessantes Nachschlagewerk gefunden, Basic Coastal Engineering
Es besagt, dass eine vertikale Wand an der Wasserlinie horizontalen Kräften in der Größenordnung von 200 bis 300 Newton pro Quadratzentimeter ausgesetzt sein kann. Wenn Sie Eis mit einer Dicke von bis zu 6 Metern (aus Gründen der Argumentation) annehmen, ergibt dies eine Gesamtkraft von etwa 1700 Tonnen pro Meter Breite. Dies würde eine ziemlich erstaunliche Menge an Verankerung erfordern.
Auf der anderen Seite können geneigte Platten das Eis anheben, wodurch es unter seinem eigenen Gewicht bricht und die horizontale Kraft stark reduziert wird - nennen Sie es aus Gründen der Argumentation eine Reduzierung auf 40 N/cm^2 oder etwa 225 Tonnen pro Meter der Frontbreite, die viel erträglicher ist. Sie brauchen genug Auftrieb, um die Kante des Eises anzuheben, und genug Tiefe, um darunter zu greifen.
Ich denke, dies würde entweder zu einem langen, schmalen Lastkahn mit sehr tiefem Tiefgang oder zu einem SWATH-Schiffsdesign (Katamaran mit dünnen vertikalen Rümpfen, die auf untergetauchten Pontons stehen) führen. Der Lastkahn würde mehr Verankerung erfordern, aber der SWATH hat weniger Auftriebsreserven. In beiden Fällen müssen Sie sich gelegentlich mit ungewöhnlich dickem Eis, dh mit Druckkämmen, auseinandersetzen. Dies wird wahrscheinlich am besten von einer Wachtruppe durchgeführt, die mit Wasserbomben oder Torpedos bewaffnet ist - eine Unterwasserexplosion ist viel effektiver beim Anheben und Zerbrechen des Eises. (Vielleicht den Sprengstoff durch eine Art wiederverwendbaren Druckluftinjektor mit hohem Volumen ersetzen?
Insgesamt erscheint dies wie eine sehr große Investition für sehr beengten Wohnraum. Ich denke, es ist viel wahrscheinlicher, dass die Menschen in tragbaren (gleitenden) Modulen in einer kontinuierlichen Migration gegen die Eisbewegung leben, wie von James vorgeschlagen, oder einfach mit der Scholle (Wortspiel beabsichtigt) gehen, wie es der Bowlturner vorschlägt.
Vielleicht finden Sie Project Habakuk interessant; Dies war ein Plan aus dem 2. Weltkrieg für einen im Nordatlantik stationierten Eisbergflugplatz, der mit einer Mischung aus Isolierung und Kühlung vor dem Auftauen bewahrt wurde. Solange die Eisoberfläche unter -16°C bleibt, wird sie lebensfähig bleiben; Beim Testen wurde ein 9 m x 18 m großer Block den ganzen Sommer über von einem 1-PS-Motor gewartet.
In der Praxis wanderten die Menschen zu einer Eisscholle weit im Norden und bauten eine neue Stadt; fahren Sie damit die nächsten 30 oder 40 Jahre, bis es zu teuer wird, die Kühlung zu warten; Wiederholen Sie dann den Zyklus.
Die Welt, die Sie beschreiben, unterstützt keine dauerhaften Siedlungen (es sei denn, Sie definieren neu, was eine dauerhafte Siedlung ist. Wenn Sie von einem LAT / LON-Standort sprechen ... dann nein ... aber wenn Sie eine Gruppe von Gebäuden und Menschen wollen, denke ich wir können unterstützen und ich denke, die Antwort hier sind kleine modulare Gebäude.
Lassen Sie mich etwas näher darauf eingehen,
Dies gibt Ihnen anpassungsfähige Gebäude, die die Welt, auf der Sie sich befinden, überleben können. Natürlich hoffe ich, dass Sie einen wirklich guten Grund haben, Menschen auf diesen Planeten zu schicken, da sich Menschen auf ihm nicht natürlich entwickelt hätten.
Da das Eis schmelzen kann und es sich nicht um eine permanente Eiswelt wie Hoth handelt, müssen Gebäude auf großen „Schwimmern“ gebaut werden, die möglicherweise sogar beweglich sind. Die Schwimmer würden auch dazu beitragen, dass die Gebäude nicht durch Druck im Eis „versinken“ und können bewegt werden, um oben zu bleiben. Pflanzen und dergleichen müssten wahrscheinlich in Gewächshäusern sein (auch auf Schwimmern bauen), denn während Sie mit importierter Erde Gärten auf dem Eis bauen könnten (in Alaska gibt es Gärten mit Permafrost darunter), brauchen Sie es immer noch warm genug, um zu sprießen und zu wachsen . Dafür braucht es Gewächshäuser.
Die Schaffung großer (hoher) Strukturen wäre aus vielen Gründen unklug, da Eis kein Fels ist. Je höher Sie bauen, desto mehr druckschmelzendes Eis unter dem Gebäude wird betroffen sein. Es wird tatsächlich auf einem Wasserkissen schwimmen.
Sie haben auch das Problem, Baumaterial zu bekommen. Sie müssten entweder unter dem Eis abbauen (gefährlich und problematisch) oder alle Materialien einschiffen. Die Kosten für den Versand der Materialien würden wahrscheinlich kleinere, leichter zu bauende Strukturen fördern, die bei Bedarf bewegt werden können.
EDT: Es wäre klüger, das Eis treiben zu lassen und dabei zu bleiben, als zu versuchen, es zu verankern. Es ist zwar nicht so unvermeidlich wie ein Kontinent, aber es sind Hunderte von Millionen (Milliarden?) Tonnen, die sich bewegen wollen, entweder durch Gezeiten und/oder Konvektionsströmungen.
Schauen Sie sich an, wie Basen am Südpol mit Designs hergestellt werden, die auf Problemen mit früheren Iterationen basieren.
Diese Seite enthält viele Details in herunterladbaren Dokumenten, einschließlich Herausforderungen für die Architektur des Südpols , für die es Hauptkategorien gibt
Ich sehe nicht, dass es das überfliegt, aber ich erinnere mich an etwas über die Notwendigkeit von Fundamenten, die die Wärme vom Boden isolieren, damit die Gebäude nicht versinken! Dies gilt auch für Permafrost.
Mindestmass
Ville Niemi