Lassen Sie uns Lösungen vom Typ Ringworld ausprobieren. Sollte Pflichtlektüre für Weltenbauer sein. :-)

Besser als ich hat Ringworlds „designt“, also stelle dir das Folgende als groben Umriss vor.

Sie haben Ihre Frage bearbeitet, um nach einem Planeten in Sonnengröße zu fragen. Ich gehe für diese Zwecke davon aus, dass dies eine äquivalente Oberfläche zur Sonne ist. Das ist eine Menge Fläche und Sie können sie nach Belieben formen und formen. Wir werden triviale Details beschönigen, wie wo Sie das ganze Material bekommen (theoretisch, aber hier außerhalb des Rahmens) und wie Sie seine Umlaufbahn stabil halten (was das knifflige ist) und daran arbeiten, welche Art von Ring Sie brauchen und was Sie brauchen tun über Tag-Nacht-Zyklen und Klima.

Fläche und Abmessungen.

Die Sonne hat eine Fläche von ca$6\times 10^{12}km^2$woran es anscheinend liegt$12,000$Bereiche der Erdoberfläche.

Um diesen Bereich zu erhalten, brauchen wir eine Umlaufbahn, also werden wir ziemlich willkürlich genau eine auswählen$1\,AU$(Umlaufbahn der Erde) und das bedeutet auch, dass dies der Radius unseres Rings ist. In dieser Entfernung von ungefähr einem Stern, der praktischerweise derselbe wie unsere Sonne ist, erhalten wir auf magische Weise den richtigen Temperaturbereich auf unserer Oberfläche, ohne dass es zu Problemen kommt. Das ist$1.5\times 10^8\,km$und die Mathematik zu machen, die den Umfang unseres Rings ausmacht$9.4\times 10^8\,km$. Teilen Sie das in den Bereich, der uns die Breite unseres Rings gibt: ungefähr$6360\,km$.

• Ein Ring bei 1 AE von einem Stern, der mit der Sonne identisch ist
• Eine Breite von über$6300\,km$

Wird jemand bemerken, dass es ein Ring ist?

Ja, wenn sie zu den Rändern des Rings reisen, aber das kann durch wahnsinnig hohe "Berge" und den Rand extrem schwierig werden, und es ist wahrscheinlich kein Problem, Wolkendecke und Wetter in der Höhe in der Nähe der Ränder extrem unangenehm zu machen - extrem Winde, keine Sicht, niedriger Sauerstoffgehalt in der Höhe und extrem kalt. Dies wird natürlich keine fortgeschrittene technologische Gesellschaft täuschen, aber wenn Sie mit weniger fortgeschrittenen Kulturen bevölkern wollen - kein wirkliches Problem.

Die Sichtbarkeit ist so, dass niemand die Krümmung sehen kann. Obwohl$6300\,km$klingt viel, bis sich die Ringkrümmung "in den Himmel" erhebt (von der Oberfläche aus gesehen), werden Sie sowieso nichts bemerken, das durch atmosphärischen Dunst (und vielleicht Wolke) verdeckt wird, das im Grunde Hunderttausende von Kilometer entfernt. Am besten auf der Erde kann man ungefähr sehen$300\,km$weg (beim Fliegen bei außergewöhnlich klaren Bedingungen). Die Ringnatur ist also praktisch kein Thema. Sie werden die Krümmung ihrer Welt weniger bemerken als wir unsere.

Sie könnten während der "Nacht" die entfernten hellen Bereiche anderer Teile des Rings bemerken, aber es wird schwieriger sein, als es sich anhört. Sie wären entfernte Lichtlinien, etwa so hell wie ein Mond (wenn er klar sichtbar ist). Mit sorgfältiger Anordnung mehrerer Ringe können Sie diese meiner Meinung nach verstecken, aber es ist sowieso kein Problem.

Schwere

Sie können dies machen, was Sie wollen, indem Sie die Rotationsgeschwindigkeit des Rings variieren. Eine normale Erdoberflächengravitation ist also kein Problem.

Tag-und Nacht

Dafür wurden verschiedene Vorschläge gemacht, einschließlich eines unabhängigen Rings innerhalb des Hauptrings, der sich mit einer anderen Geschwindigkeit dreht. Der innere Ring hat teilweise Lücken, die es ihm ermöglichen, die Sonne alternativ zu blockieren und zum äußeren Ring passieren zu lassen. Auch hier liegt es ganz beim Hersteller dieses Rings, wie lange er diesen machen möchte.

Wie die Erde wird die Oberfläche während des "Tags" warm und im Laufe der Nacht kühl, da sie Wärme abstrahlt.

Mehr innere Ringe können "saisonale" Klimaschwankungen kontrollieren (durch Drehen eines variierenden Lichtfilters) und so weiter.

Atmosphäre

Klügere Leute als ich haben herausgefunden, wie man eine Atmosphäre schafft, die dort bleibt. Es ist möglich und Sie erhalten im Grunde eine Atmosphäre, die der der Erde nicht unähnlich ist, wenn Sie es wollen. Um dies aufrechtzuerhalten, wären einige fortschrittliche Biochemie und automatisierte Steuerungen durch riesige Maschinen erforderlich, aber es ist zumindest theoretisch möglich, da Sie über große Mengen an Solarenergie verfügen, um Witze zu machen - nichts hindert Sie daran, Solaranlagen (oder etwas Besseres) zu bauen, die sich weit über die Bewohnbarkeit hinaus erstrecken Teil der Ringe.

Klima

Im Wesentlichen kontrollierst du dies, indem du Berge, Meere, Flüsse, Hochebenen usw. entwirfst. Diese "formen" die Winde, und die Winde tragen Feuchtigkeit und lagern sie ab, wie sie es auf der Erde tun. Ihnen fehlen die zirkulierenden Strömungen, die wir auf der Erde haben, obwohl Sie so etwas durch subtile Steuerung der Beleuchtung optimieren können - z. B. kann Ihr "Deckel" der Atmosphäre unterschiedliche Ebenen subtiler Filterung haben, um verschiedene Bereiche zu zwingen, unterschiedliche Sonnenwärmeniveaus zu haben. Meere sind sehr wichtig.

Eis und Schnee sind nur eine Frage der Höhe und Sie sollten in der Lage sein, mit minimaler Kontrolle eine ähnliche Atmosphäre wie die der Erde zu schaffen. Jede technologische Kultur, die überhaupt in der Lage ist, den Ring zu bauen, wird dies nur als kleines Problem empfinden.

Das Klima verläuft hier im Allgemeinen von einer Seite zur anderen – entlang der Breite der Ringe. Die „Nord- und Südpole“ wären die Ränder des Rings, die wahrscheinlich von einem unglaublich steilen Abhang – stellenweise vertikal – bedeckt sind, der den Atmosphärendeckel stützt. Dies könnten arktische Regionen mit heftiger Kälte, Wind und Sturm sein. Wenn sie überhaupt sichtbar wären, wären sie dauerhaft eisbedeckte Hänge, die in Nebel und Dunst kaum sichtbar wären.

Geozentrisches Modell

Ihr riesiger Planet ist das Zentrum seines Universums. Seine Sonne dreht sich um ihn herum. Ein solches System hält mehr als nur einer Prüfung stand. Das ptolemäische Modell könnte so gut wie jede Beobachtung erklären, die Menschen von der Oberfläche aus gemacht haben.

Dies umgeht viele Probleme. Ihr Planet muss sich nicht durch den Weltraum bewegen oder drehen, und seine Wechselwirkung mit seiner Lichtquelle kann so sein, wie Sie es brauchen. Wenn Sie sich in das "Anderssein" lehnen möchten, können Sie mehr als eine sonnenähnliche Lichtquelle den Planeten umkreisen lassen, wodurch Sie Erwärmungs- und Abkühlungseffekte ausgleichen können, die als Folge von nur einer Sonne entstehen. Nächte und Tage konnten unterschiedlich lang sein, je nachdem, welche Sonne kam, und das Licht konnte einen anderen Charakter haben, je nachdem, welche Sonne am Himmel stand. Wenn sich die Sonnen nicht mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen würden, könnte es Tage mit 2 (oder mehr!) Sonnen und Tage mit 1 geben. Solche Dinge sind gutes Wasser für die Prosamühle und lassen Sie über etwas sprechen, das den Ton für Ihre Große angibt Welt.

Brechen Sie die Kontinente auf.

Abgesehen von den Polen ist das mittelkontinentale Wetter das extremste Wetter, Beispiele hierfür sind der amerikanische Mittelwesten oder West- und Zentralasien. Sie können diesen Effekt verbessern, indem Sie große Gewässer Ihre Kontinente aufbrechen lassen und das Wetter mäßigen.

Nicht wirklich

Ich nehme viel an, wie eine erdähnliche Schwerkraft, Windgeschwindigkeiten ändern sich nicht und dergleichen. Dennoch gibt es einige Probleme. Erstmal was ok ist.

Stellen Sie sich ein Sonnensystem mit einem Stern wie unserer Sonne und einem fixierten Planeten vor, wobei der dem Stern am nächsten liegende Teil des Planeten so nah wie die Erde ist. Lassen Sie uns das relativieren.

Der Durchmesser der Sonne beträgt etwa 1,4 Millionen Kilometer. Die Erde ist etwa 152 Millionen km von der Sonne entfernt. Die Goldilocks-Zone liegt zwischen 130 und 180 Millionen km. Das bedeutet, dass sich Ihr Planet vollständig innerhalb der Goldilocks-Zone befindet und Platz übrig hat, da er zwischen 152 Millionen und 154 Millionen Kilometer vom Stern entfernt ist. Großartig!

Jetzt die Probleme. Wenn sich Ihr Planet so schnell dreht wie die Erde, bewegt sich die Kruste im Vergleich zur Erde mit rasender Geschwindigkeit. Ich kann mich nicht mit den Ergebnissen in Bezug auf Windgeschwindigkeiten, Ozeanbewegungen, allgemeine Kohäsion des Planeten und dergleichen befassen, aber es sieht nicht gut aus. Sie würden also keine normalen Tage und Nächte haben, sondern die Tage außergewöhnlich aufheizen und die Nächte extrem abkühlen lassen.

Wenn man das ignoriert, wird das gesamte Ökosystem schwierig. Normalerweise trifft die Energie der Sonne direkt auf die Erde, was bedeutet, je weiter Sie sich den Polen nähern, desto schiefer wird das Licht, desto stärker wird die Energie verteilt. So sind die Pole kalt und der Äquator warm, da sie jeweils unterschiedliche Energie pro m² erhalten. Stellen Sie sich einfach eine heiße Richtungslampe auf einem Blatt Papier vor, das gerade darunter oder in einer schiefen Position gehalten wird. Der krumme hat die Energie über eine größere Fläche verteilt, dies wird nicht so heiß sein, wo das Licht auftrifft.

Euer Planet wird dasselbe haben, aber die Banden, die das passiert, sind viel größer. Das bedeutet, dass der Transport dieser Energien größer wird. Sie haben viel mehr heiße Luft am Äquator, die in die Kälte gehen möchte, wodurch Hurrikanwinde entstehen, die ein normaler winziger Wind auf der Erde wären. Wenn nicht, werden die kalten und heißen Bereiche viel heißer oder kälter, da die Hitze nicht so leicht durchdringt.

Andere Probleme umfassen die Magnetosphäre. Auch wenn es proportional stärker wird, tut dies auch die Menge der Sonnenstrahlung auf allen Bändern. Die Pole erleben wahrscheinlich nahezu konstante Nordlichter, aber mit der Menge an EM-Strahlung, von der sie befürchten, dass sie die gesamte Elektronik auf der Erde töten wird. In diesem Ausmaß wird es mit Ozon und anderen Partikeln in der Atmosphäre seltsame Dinge tun, was das Leben auf dem Planeten potenziell gefährlich macht, da noch mehr schädliche Strahlung den Boden erreichen wird.

Wir haben nicht über die tektonischen Bewegungen und viele andere Energien gesprochen, aber es genügt zu sagen, dass Sie nicht bekommen, was Sie wollen, wenn Sie vielen wissenschaftlichen Regeln folgen. Dein Planet muss den gleichen Grund für das Wetter haben, wie dafür, dass der Planet einfach existiert. Weil du es sagst und es wichtig für die Geschichte ist.

Teil eins von drei:

Eastern High Fantasy (Xianxia) bietet Welten, die sich über Millionen von Kilometern erstrecken. Beispielsweise können Beschreibungen von Entfernungen angeben, dass es 200-300 Jahre dauern wird, um von Ort A nach Ort B mit einer Geschwindigkeit von 5000 km pro Tag zu gelangen (*)

Die Welt in dem Beispiel, in der es 200-30 Jahre dauert, um mit einer Geschwindigkeit von 5.000 Kilometern pro Tag von Ort A nach Ort B zu gelangen, würde Ort A und Ort B durch etwa 73.050 bis 109.575 Tagesreisen bei einer Geschwindigkeit von trennen 5.000 Kilometer pro Tag. Somit wäre die kürzeste Route von Ort A nach Ort B 365.250.000 bis 547.875.000 Kilometer lang, und um den ganzen Planeten oder eine andere Welt herum zu gehen, würde wahrscheinlich eine Reise von mindestens 730.500.000 bis 1095.750.000 Kilometern erfordern.

Wenn also ein solcher Ort kugelförmig oder zylindrisch wäre, hätte er einen Radius von mindestens etwa 116.262.784,1 bis 173.951.212,7 Kilometern und einen Durchmesser von mindestens etwa 232.525.568,3 bis 347.902.425,4 Kilometern.

Eine Astronomische Einheit oder AE, die Entfernung zwischen Erde und Sonne, beträgt 149.597.870,7 Kilometer. Wenn also ein Planet wie der im Beispiel kugelförmig wäre, würde er mindestens etwa 0,777168 bis 1,162792 des Radius und Durchmessers der Erdumlaufbahn um die Sonne einnehmen.

Wenn also die in der Frage verwendeten Zahlen tatsächlich aus einer bestimmten Geschichte stammen, hätte der Planet in der Geschichte einen Umfang von fast einer Milliarde (1.000.000.000) Kilometern.

Es ist unmöglich, dass ein Planet eine feste Oberfläche hat, auf der Menschen leben müssen, und eine Oberfläche hat, die so groß ist wie die Oberfläche des Planeten Jupiter. Die scheinbare Oberfläche des Planeten Jupiter ist eigentlich die undurchsichtige Oberseite von Wolkenschichten in der ausgedehnten Jupiter-Atmosphäre.

Es ist sogar unmöglich, dass ein Planet einen viel größeren Durchmesser an der Spitze seiner Atmosphäre hat als Jupiter. Mit größerer Masse als Jupiter nehmen Durchmesser und Oberfläche der Planeten zu, bis sie einen Punkt erreichen, an dem das Hinzufügen von Masse aufhört, die Größe des Planeten zu erhöhen, der stattdessen dichter und kompakter wird. Daher kann kein Planet viel größer sein als Jupiter.

Es gibt zwei hypothetische Ausnahmen:

1. Wenn ein Gasriese sehr nahe um seinen Stern kreist und sehr heiß ist, schwillt seine Atmosphäre an und der Durchmesser des Planeten nimmt stark zu. Aber natürlich wird die Oberfläche der Atmosphäre keine feste Oberfläche sein, auf der Menschen stehen können, und der Planet wird ein Vielfaches der Temperatur haben, die Menschen überleben könnten.

2. Physiker haben sich mehrere exotische Arten von Materie vorgestellt, die hypothetisch existieren könnten. Und es könnte für einige Arten exotischer Materie möglich sein, Planeten zu bilden, die viel größer sind als jeder bekannte Planet.

https://en.wikipedia.org/wiki/Exotic_matter 1

Aber ich bin kein Experte für solche hypothetischen Formen exotischer Materie. Und selbst wenn sich solch ein riesiger Planet aus exotischer Materie bilden könnte, ist es natürlich möglich, dass irdische Lebensformen wie Menschen es unmöglich finden würden, auf Planeten zu überleben, die aus solch exotischen Formen von Materie bestehen.

Daher ist es grundsätzlich unmöglich, dass sich Planeten oder andere Himmelsobjekte auf natürliche Weise mit festen Oberflächen bilden und feste Oberflächen haben, die so groß oder größer sind als die Oberflächen der obersten Wolkenschichten von Riesenplaneten.

Bedeutet dies also, dass es wissenschaftlich völlig unmöglich ist, dass es für Menschen geeignete Orte zum Leben gibt, deren Oberfläche groß genug ist, um die Anforderungen der Fragestellung zu erfüllen?

Zweiter Teil:

Nicht genau.

Larry Niven diskutierte in einem Artikel mit dem Titel "Größer als Welten", Analog Science Fiction/Science fact , März 1974, vor etwa 47 Jahren, die Möglichkeiten, gigantische künstliche Orte zu bauen, an denen Menschen leben können .

http://www.isfdb.org/cgi-bin/title.cgi?133302 2

Es ist kurz zusammengefasst unter:

https://en.wikipedia.org/wiki/Bigger_Than_Worlds 3

Und wahrscheinlich hat es in den letzten 47 Jahren noch andere Diskussionen zu diesem Thema gegeben,

Science-Fiction-Autoren können sich also vorstellen, dass hochentwickelte Zivilisationen Strukturen bauen könnten, in denen Menschen leben können, die so groß oder größer als jeder fiktive Planet sind.

Natürlich gibt es das Problem, dass verfügbare Strukturmaterialien nicht in der Lage wären, die Belastungen so großer Strukturen zu bewältigen.

Aber wenn solche technologischen Probleme gelöst werden könnten, könnten superfortgeschrittene Zivilisationen supergigantische Strukturen bauen, die später von Menschen bewohnt werden könnten, die aus irgendwelchen Gründen in der Handlung einer Geschichte denken, dass ihre Struktur eine natürliche Welt ist.

Teil drei:

Eine Art gigantische künstliche Welt, die ich am 29. und 30. Mai 2021 entworfen habe.

Ein mögliches Design für einen solchen künstlichen Riesenplaneten wäre ein riesiges Gerüst, das um einen Stern konstruiert ist. Die Masse des Sterns bestimmt, in welcher Entfernung das Gerüst eine Oberflächengravitation aufweist, die etwa der der Erde entspricht.

Die Erde hat einen durchschnittlichen Radius von etwa 6.371,0 Kilometern. Die durchschnittliche Entfernung der Erde von der Sonne, eine AE, beträgt 149.597.870,7 Kilometer. Wenn also der Radius des Gerüsts eine AE beträgt, ist das etwa das 23.481-fache des Erdradius. Da die Schwerkraft mit dem Quadrat der Entfernung abfällt, wenn der Stern im Zentrum die Masse der Erde hätte, wäre die Oberflächengravitation in der Entfernung des Rahmens 1 Erdgravitation oder g geteilt durch das Quadrat von 23.481 . Da das Quadrat von 23.481 551.357.361 ist, eins geteilt durch 551.357.361 0,000000001 ist, würde die Oberflächengravitation an einem Rahmen mit einem Radius von einer AE um ein Objekt mit einer Masse von einer Erdmasse nur 0,000000001 g betragen .

Das Objekt in der Mitte des Rahmens müsste also eine Masse haben, die etwa 551.357.361 mal so groß ist wie die der Erde, damit der Rahmen in einer Entfernung von 1 AE eine Oberflächengravitation von 1 g hat .

Die Masse der Sonne wird mit etwa 333.000 Erdmassen angegeben. Das Objekt in der Mitte des Gerüsts müsste also eine Masse von etwa 1.655,7 mal der Masse der Sonne haben, damit das Gerüst eine Oberflächengravitation von etwa 1 g hat .

Einer der massereichsten bekannten Sterne ist Eta Carinae, 4 mit 100–200 M☉; seine Lebensdauer ist sehr kurz – höchstens einige Millionen Jahre. Eine Studie des Arches-Clusters legt nahe, dass 150 M☉ die Obergrenze für Sterne in der gegenwärtigen Ära des Universums ist. 5 6 Der Grund für diese Begrenzung ist nicht genau bekannt, liegt aber teilweise an der Eddington-Leuchtkraft, die die maximale Leuchtkraft definiert, die die Atmosphäre eines Sterns durchdringen kann, ohne dass die Gase in den Weltraum geschleudert werden. Ein Stern namens R136a1 im Sternhaufen RMC 136a wurde jedoch bei 315 M☉ gemessen, was diese Grenze in Frage stellt. 8Eine Studie hat festgestellt, dass Sterne größer als 150 M☉ in R136 durch die Kollision und Verschmelzung massereicher Sterne in engen Doppelsystemen entstanden sind, was einen Weg bietet, die 150 M☉-Grenze zu umgehen.[9]>

Die ersten Sterne, die sich nach dem Urknall bildeten, waren möglicherweise größer, bis zu 300 M☉ oder mehr,[10] aufgrund des vollständigen Fehlens von Elementen, die schwerer als Lithium sind, in ihrer Zusammensetzung. Diese Generation supermassereicher Sterne der Population III ist jedoch schon lange ausgestorben und derzeit nur theoretisch.

Mit einer nur 93-fachen Masse des Jupiters (MJ) oder 0,09 M☉ ist AB Doradus C, ein Begleiter von AB Doradus A, der kleinste bekannte Stern, der in seinem Kern Kernfusion durchmacht.[11] Für Sterne mit ähnlicher Metallizität wie die Sonne wird die theoretische Mindestmasse, die der Stern haben kann und dennoch im Kern fusionieren kann, auf etwa 75 MJ geschätzt. Wenn die Metallizität jedoch sehr gering ist, ergab eine kürzlich durchgeführte Studie der schwächsten Sterne, dass die minimale Sterngröße etwa 8,3 % der Sonnenmasse oder etwa 87 MJ zu betragen scheint.[13][14] Kleinere Körper werden Braune Zwerge genannt, die eine schlecht definierte Grauzone zwischen Sternen und Gasriesen einnehmen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_mass 4

Es wären also etwa 11 Sterne mit jeweils der 150-fachen Masse der Sonne erforderlich, um innerhalb des Rahmens mit einem Radius von 1 AE zu kreisen, um dem Rahmen eine Oberflächengravitation von 1 g zu verleihen .

Leider ist die obere Anzahl von Sternen in einem stabilen Mehrsternsystem wahrscheinlich 8.

https://astronomy.stackexchange.com/questions/41043/what-is-the-upper-bound-of-number-of-stable-interacting-stars-in-a-star-system/41074#41074 7

Und die hierarchische Struktur von Mehrsternsystemen bedeutet, dass ein solches Mehrsternsystem viel breiter als 1 AE sein müsste.

Glücklicherweise könnte sich im Zentrum des Gerüsts ein supermassereiches Schwarzes Loch befinden.

Ein supermassereiches Schwarzes Loch (SMBH oder manchmal SBH) ist die größte Art von Schwarzen Löchern mit einer Masse in der Größenordnung von Millionen bis Milliarden Sonnenmassen (M☉).

https://en.wikipedia.org/wiki/Supermassive_black_hole 5

Tatsächlich wäre ein supermassereiches Schwarzes Loch viel zu massiv für ein Gerüst in einer Entfernung von 1 AE, um eine Oberflächengravitation von nur 1 g zu haben .

Ein Schwarzes Loch mittlerer Masse (IMBH) ist eine Klasse von Schwarzen Löchern mit einer Masse im Bereich von 102–105 Sonnenmassen: deutlich mehr als stellare Schwarze Löcher, aber weniger als die supermassereichen Schwarzen Löcher mit 105–109 Sonnenmassen. 2 Mehrere IMBH-Kandidatenobjekte wurden in unserer Galaxie und anderen in der Nähe entdeckt, basierend auf indirekten Gaswolkengeschwindigkeits- und Akkretionsscheibenspektren-Beobachtungen unterschiedlicher Beweiskraft.

https://en.wikipedia.org/wiki/Intermediate-mass_black_hole 6

Ein hypothetisches Schwarzes Loch mittlerer Masse mit einer Masse von etwa 1.655,7 Sonnenmassen würde zu Recht in einem Abstand von 1 AE eine Oberflächengravitation von 1 g geben .

Wie würde also das Gerüst um einen Stern oder ein Schwarzes Loch gegen die Schwerkraft des zentralen Objekts von 1 g abgestützt werden ?

Wenn das zentrale Objekt ein Licht ausstrahlender Stern wäre, könnten gigantische ultraleichte Sonnensegel über die leeren Räume zwischen den Teilen des Rahmens gespannt werden. Diese Sonnensegel würden das Licht und den Sternenwind des Sterns zurückreflektieren und eine Kraft bereitstellen, um das Gerüst, an dem sie befestigt waren, anzuheben.

Aber ein Schwarzes Loch würde weder Energie noch einen Sternenwind ausstrahlen.

Wenn das Zentrum des Gerüsts von einem Stern mit 1 Sonnenmasse oder der 333.000-fachen Masse der Erde gefüllt wäre, könnte das Gerüst eine Oberflächengravitation von 1 g in einer Entfernung von etwa dem 577,06-fachen Erdradius oder etwa 3.676.458,956 Kilometern haben . Das wäre sehr nah am Stern, und das Gerüst wäre sehr heiß, es sei denn, es gäbe eine Möglichkeit, das Licht des Sterns, das auf die Innenseite des Gerüsts trifft, in Energie umzuwandeln.

Aber das Gerüst und die Sonnensegel hätten eine kombinierte Oberfläche von 5,77,0615 zum Quadrat mal der Erdoberfläche. Das wäre das 332.998,24-fache der Erdoberfläche. Wenn nur 1 Millionstel der Oberfläche das feste Gerüst wäre, wäre das das 0,332998-fache der Erdoberfläche. Wenn nur 1 Tausendstel der Oberfläche das feste Gerüst wäre, wäre das 332,9984 mal die Erdoberfläche.

Wenn der Stern in der Mitte eine Masse von 100 Sonnenmassen oder 33.300.000 Erdmassen hätte, hätte ein Gerüst in einer Entfernung vom 5.770,615-fachen Erdradius oder 36.764.589,56 Kilometern eine Oberflächengravitation von 1 g .

Ein Stern mit der 100-fachen Masse der Sonne würde ein Vielfaches der Leuchtkraft der Sonne ausstrahlen. Beispielsweise hat BL 253 eine etwa 80-fache Masse der Sonne und eine etwa 750.000-fache Leuchtkraft der Sonne.

https://en.wikipedia.org/wiki/BI_253 8

Am Beispiel eines Sterns mit einer Sonnenmasse würde das Gerüst um ein Vielfaches heißer werden, obwohl es 10-mal so weit vom Stern entfernt ist.

Aber das Gerüst und die Sonnensegel hätten zusammen eine Fläche von 5.770,615 zum Quadrat mal der Erdoberfläche. Das wären 33.299.997,48 der Erdoberfläche. Wenn nur 1 Millionstel der Oberfläche das feste Gerüst wäre, wäre das immer noch das 33,299-fache der Erdoberfläche. Wenn nur 1 Tausendstel der Oberfläche das feste Gerüst wäre, wäre das 33.299,99 Mal die Oberfläche der Erde.

Wenn das Gerüst ein Schwarzes Loch mittlerer Masse mit einer Masse von etwa 1.655,7 Sonnenmassen in einem Abstand von etwa 1 AE umgeben würde, hätte das Gerüst eine Oberflächengravitation von etwa 1 g . Aber was würde das Gerüst halten, wenn keine Strahlung des Schwarzen Lochs gegen die gigantischen Sonnensegel drücken würde?

Die Bewohner müssten das Schwarze Loch dazu bringen, Licht zu erzeugen, indem sie Materie von weit außerhalb des Gerüsts durch Lücken im Gerüst bewegen und diese Materie zum Schwarzen Loch mittlerer Masse schicken. Wenn sich die Materie dem Schwarzen Loch nähert, wird sie durch die starke Schwerkraft des Schwarzen Lochs beschleunigt, erwärmt sich und emittiert Licht – das von einfallender Materie emittierte Licht ist eine Methode, mit der Schwarze Löcher entdeckt werden. Und natürlich würden sie die Bahnen der einfallenden Materie berechnen wollen, die den leichtesten und stellarsten Wind aus dem Schwarzen Loch erzeugen würde.

Ein hypothetisches Schwarzes Loch mittlerer Masse mit einer Masse von etwa 1.655,7 Sonnenmassen wäre richtig, um es in einem Abstand von 1 AE mit einer Oberflächengravitation von 1 g zu umrahmen .

Da das Gerüst in diesem Beispiel einen Radius von etwa dem 23.481-fachen Erdradius hätte, hätte es eine Oberfläche von etwa 23.481 Quadratmal der Erdoberfläche oder etwa 551.357.361-mal der Erdoberfläche. Wenn nur 1 Millionstel der Oberfläche das feste Gerüst wäre, wäre das immer noch das 551,357-fache der Erdoberfläche. Wenn nur 1 Tausendstel der Oberfläche das feste Gerüst wäre, wäre das 551.357,361 Mal die Erdoberfläche.

Und natürlich könnten andere Größen einer solchen künstlichen Welt entworfen werden.

Kein Planet

Aber ein Dyson-Ring oder eine Dyson-Sphäre würde Ihnen das Gebiet geben, außer dass es kein Planet ist.

Wenn die Menschen nicht in der Lage wären, ins All zu reisen, würden sie den Unterschied nicht wirklich erkennen können, außer dass es nie Nacht ist.

Lege eine Plane über einen Braunen Zwerg.

Die von Hurrikanen betroffenen Regionen der USA sind der lebende Beweis dafür, dass es fast nichts gibt, was Sie nicht mit einer richtigen Plane bewältigen können, und sonnengroße Planeten sind keine Ausnahme. Beginnen wir nun damit, dass die Oberflächengravitation der Sonne das 28-fache der Erdanziehungskraft beträgt. Das bedeutet, dass wir für einen sonnengroßen Planeten einen Stern mit 1/28 = 0,036-facher Sonnenmasse oder etwa 36 Jupitermassen im metrischen Ad-hoc-System benötigen. Ein bisschen weniger, aber wer zählt - ein Brauner Zwerg hat bis zu 80 Jupitermassen.

Der Punkt ist, dass Sie Ihre Bauflotte um den braunen Zwerg herumfliegen lassen, der eine blaue Plane niederlegt. Es sollte nur ein wenig atmosphärischer Druck erforderlich sein, um es aufrecht zu halten, solange Sie etwas tun, um es an den Rändern zu stützen, wo die Atmosphäre um es herum austreten könnte. Die Außenseite muss nicht buchstäblich blau sein, aber die Innenseite muss ein verdammt guter Spiegel sein, um zu verhindern, dass Licht in diese Richtung fällt. Sie möchten, dass es wie eine Thermoskanne ist, die die Wärme hält. Ein anderes Material als Kunststoff ist ratsam. Sobald Sie das schön vernäht haben, brennt Deuteriumhält den Braunen Zwerg immer heißer. Ein Brauner Zwerg ist ein gescheiterter Stern, aber das bedeutet nicht, dass er kein Deuterium verbrennen kann! Die Kleidung des Braunen Zwergs lässt man hin und wieder raus, denn die ganze angestaute Hitze dehnt den Stern aus. Es wird immer größer, bis es die Größe der Sonne erreicht hat. Dann können Sie stellenweise etwas Wärme entweichen lassen und aufhören, ihm so viel Deuterium zuzuführen.

Wie verhindern Sie, dass die blaue Plane schmilzt? Ich kann es nicht erklären. Wie verhindert man, dass das Innere eines Tokamaks schmilzt? Es ist Kernphysik, komplizierte Konstruktion von Magnetfeldern. Und bereitstehende Raumboote mit Flicken für gelegentliche Verschmutzungen. Der Braune Zwerg verwandelt sich in einen massiv expandierten Plasmaball, wie ein Mini-Mini-Wolf-Rayet-Stern; Auf dem Plasma (einst Braunzwerg-Atmosphäre, jetzt heißer) befindet sich das Tarp; Auf dem Tarp haben Sie eine angenehme Temperatur und Atmosphäre und mäßig tiefen Boden ... machen Sie einfach Ihre magnetische Schutzbarriere gegen die Wärmeübertragung aus dem Plasma irgendwie immer effektiver, damit Sie stärker auf das Tarp und den Haufen drücken können eine dickere Planetenoberfläche darüber.

Zuerst dein Planet:

Wie andere gesagt haben, brauchen Sie viel mehr als sonnengroß, um die Reisezeiten zu erreichen, von denen Sie sprechen. Meine Lösung skaliert jedoch recht gut:

Sie haben eine Art hohle Unobtainium-Kugel oder ein Kraftfeld oder ähnliches. Darüber kommt eine 4.000 Meilen dicke Schicht aus typischem Planetenmaterial. (Ja, kein Zufall, dass das der Erdradius ist.) Sie haben einen "Planeten" mit 1 g an der Oberfläche. Legen Sie genügend radioaktive Stoffe auf den Boden, und Sie können einen geologischen Zyklus ähnlich dem der Erde haben, obwohl offensichtlich jede Platte einen weitaus geringeren Prozentsatz der Gesamtmenge ausmacht . Kein Magnetfeld, aber zumindest bei Erdgröße (der Größe, die ich mit den Zahlen gespielt habe) wird das Problem darin bestehen, dass der Sonnenwind anhaftet, nicht darin, ihn zu verlieren.

Die Beleuchtung kommt von einigen Gruppen von Sternen in Rosetten, die den Planeten umkreisen. Ich habe keine Möglichkeit gefunden, das Wetter auf den ganzen Planeten zu bringen, aber Sie können viel erdähnliches Gebiet haben. Jede Rosette enthält eine Anzahl von Sternen, die ihrer Umlaufzeit in Tagen entspricht - während sich mehrere Sterne über dem Horizont befinden, wenn sie weit genug entfernt sind, werden sie sowieso verblassen.

Die heißesten Punkte werden dort sein, wo Rosetten sich kreuzen. Unter jeder angemessenen Anordnung wird dies verbrannt. Darüber hinaus haben wir die wärmsten Bereiche unter den Rosetten, die sich abkühlen, wenn Sie sich weiter entfernen.

Sie können das erdähnliche Klima unter den Rosetten schaffen (und Ringe um die Kreuzungen legen), was das Reisen am einfachsten macht, oder die Dinge unter den Rosetten etwas wärmer machen, wodurch insgesamt mehr bewohnbare Fläche entsteht, die aber dort, wo Sie müssen, in Stücke geschnitten wird Überqueren Sie die heißen Bereiche, um zwischen ihnen hindurchzugehen.

Beachten Sie, dass dieses System aus zwei Gründen nicht langzeitstabil ist:

1. Während eine Rosette aus Sternen stabil sein kann, ziehen sie dort, wo sich die Rosetten kreuzen, aneinander. Stationkeeping wird benötigt.

2. Stellarer Wind wird den Planeten treffen und haften bleiben und der Atmosphäre Wasserstoff hinzufügen. Das muss irgendwie herausgezogen werden oder der Sauerstoff verwandelt sich langsam in Wasser.

Versuchen wir, dies logisch durchzudenken.

Es gibt (mindestens) zwei Fälle: Die Erde ist kugelförmig, oder die Erde hat eine andere Form (zylindrisch, ringförmig ...).

Beginnen wir mit der Überlegung, welchen Unterschied die Form macht

Wenn die Erde kugelförmig/sphäroid ist, dann gibt es nur eine Option für eine umlaufende Sonne, weil alle Bahnen gleich sind. Wenn es lang und dünn ist, dann gibt es unterschiedliche Umlaufbahnen - es könnte einen kürzeren Sonnenweg und eine sehr lange andere Dimension haben. Wenn es sich um einen Toroid handelt, sind komplexere Pfade möglich, und nicht alle Pfade sind topologisch gleich. Wir werden das jetzt ignorieren und darauf zurückkommen.

So funktioniert es

Schauen wir uns an, was einen erdähnlichen Planeten erdähnlich macht und was eine größere Erde erfordert. Dies wird nur eine Thumbnail-Skizze sein.

Gravitation: Eine größere Erde braucht einen Weg, um eine vergleichbare Oberflächengravitation aufrechtzuerhalten. Es muss nicht genau dasselbe sein, aber zu viel weniger verliert es an Atmosphäre und zu viel mehr, das Leben wird herausgefordert und wahrscheinlich stark verändert, und das Zurückhalten dichter Gase/Erhitzen wird zu einem Problem. Wie groß Ihre Erde also auch sein mag, Sie müssen sicherstellen, dass ihre durchschnittliche Dichte so ist, dass die Oberflächengravitation ein vernünftig vergleichbares Niveau hat. (Das ist einfach, benennen Sie Ihre gewählte Größe und Oberflächengravitation, berechnen Sie Ihre Dichte, fertig.)

Tagesgang/Oberflächentemperatur: Für ein erdähnliches Klima braucht man einen Tag/Nacht-Wechsel. Aber wenn Sie nicht dauerhafte Bereiche mit Tag und Nacht, heiß und kalt und ein paar Dämmerungszonen wünschen, benötigen Sie einen Wärmefluss, um die Dinge auszugleichen. Die Erde tut dies durch tägliche Rotation und indem sie gerade genug Wärme von der Sonne hat, um sie mit Energie zu versorgen, und das ist der einfachste Weg, dies zu tun.

Für (fast) jede beliebige Größe können wir eine Sonne arrangieren, die sich in einem bestimmten Tageszeitraum um sie dreht. Selbst wenn die Erde riesig ist, kann sie in einer Dimension schmal gemacht werden, wie eine Eieruhr oder ein Zylinder, um den Weg zu verkürzen. Aber wir brauchen die Sonne, um in einer bestimmten Zeit rotieren zu können, und das bedeutet eine oder mehrere

• eine rotierende Erde
• ein ziemlich kurzer Sonnenweg um eine riesige, sich nicht drehende Erde
• eine dichte Sonne, die sich sehr schnell um eine riesige, nicht rotierende Erde bewegt
• mehrere Sonnen?

Wir können diese mischen, anpassen und berechnen und die Erdform anpassen, um sie anzupassen, dann ihre Dichte anpassen, um die Schwerkraft richtig zu machen usw.

Ich glaube, dass diese zusammen verwendet werden können, um mit etwas Handbewegung einen erdähnlichen Planeten zu erhalten, aber so würde ich die Details berechnen.

Betrachten Sie die Orbitale der Kulturserie von Iain Banks:
https://en.wikipedia.org/wiki/The_Culture#Living_space

„Als einer der Haupttypen von Lebensräumen der Kultur ist ein Orbital eine Ringstruktur, die einen Stern umkreist, ebenso wie eine Megastruktur, die einem größeren Bishop-Ring ähnelt. Im Gegensatz zu einer Ringwelt oder einer Dyson-Sphäre umschließt ein Orbital den Stern nicht (es ist viel zu klein). Wie eine Ringwelt dreht sich das Orbital, um ein Analogon der Schwerkraft auf der inneren Oberfläche bereitzustellen. Ein Orbital der Kultur dreht sich etwa einmal alle 24 Stunden und hat eine schwerkraftähnliche Wirkung, die ungefähr der Schwerkraft der Erde entspricht, was den Durchmesser von ausmacht der Ring etwa 3.000.000 Kilometer (1.900.000 Meilen) und sorgt dafür, dass die Bewohner Tag und Nacht erleben. Orbitale spielen in vielen Kulturgeschichten eine herausragende Rolle.

Siehe auch Antworten auf diese Frage für weitere Details:
https://scifi.stackexchange.com/questions/32182/what-is-the-actual-shape-of-the-vavatch-orbital-a-true-ring