Gibt es irgendwelche Vorteile für ein großes Gewässer in einem Lebensraum im Weltraum?

Das klassische Beispiel eines zylindrischen Weltraumlebensraums, Clarkes Rama , hat in der Mitte einen 10 km breiten Wasserring. Die meisten Darstellungen dieses Lebensraums im O'Neill-Stil tun etwas Ähnliches und platzieren irgendwo im Inneren eine große Wassermasse.

Die Nachteile dieser Designwahl sind ziemlich offensichtlich:

  1. Wenn sich der Lebensraum bewegen soll, muss der dem Wasser verliehene Impuls berücksichtigt werden, wenn es an der Zeit ist, die Bremsen zu betätigen. Rendezvous With Rama "löst" dies mit einer steilen Klippe auf der einen Seite des Meeres, gegen die das Wasser schwappt. Diese Klippe überragt den Rest des Lebensraums und dient keinem anderen offensichtlichen Zweck.

  2. Das Meer nimmt Platz ein – fast 20 % in Ramas Fall – der für Besiedlung, Landwirtschaft usw. genutzt werden könnte.

  3. Das Meer, insbesondere wenn es den Umfang der inneren Oberfläche einnimmt, ist ein Hindernis für alle oberflächenbasierten Transporte.

  4. Wenn der Hauptzweck die Wasserspeicherung oder Erholung ist, dann könnten wohl zahlreiche kleinere und weniger hinderliche Seen die gleiche Aufgabe mit weniger oder reduzierten Nachteilen erfüllen. Tatsächlich könnten kleinere Seen sogar noch effektiver sein (z. B.: Wenn das Ziel eine Erholungsküste ist, hätten zehn Seen von 1/10 der Größe des Meeres mehr als das Dreifache der Meeresküste; Wasser, das im Rumpf gespeichert ist, stellt keine Überschwemmung dar Risiko).

  5. Wasser ist weniger dicht als das Material an der Oberfläche und unter der Oberfläche, das es ersetzt, was das Gleichgewicht des Lebensraums beeinträchtigen und dazu führen kann, dass es sich über den Kopf dreht .

Gibt es also unbestreitbare Vorteile , wenn man in einem solchen Lebensraum ein großes und hinderliches Gewässer hat, entweder am „Äquator“ oder anderswo? Vorteile müssen die oben genannten Nachteile ausgleichen. Nehmen Sie einen Lebensraum für Menschen an; Eine amphibische oder aquatische Art würde wahrscheinlich fragen: "Warum all dieses trockene Land?".

Ich habe das Innere von Rama immer so interpretiert, dass es ein Ökosystem reproduziert, anstatt eine effektive Unterkunft zu bieten. Punkt 1. kann umgangen werden, indem das Schiff „seitwärts“ gefahren wird oder kleinere Beschleunigungen verwendet werden.
Wasser ist ein ausgezeichneter Schutzschild gegen Weltraumstrahlung. Das Raumschiff könnte also wie ein Ring geformt sein, außen ein Ozean/Meer und innen Wohnen/Landwirtschaft/was auch immer.
@JulianEgner Ich spreche nicht von einem Ring oder von einem Wasserschild.
@SilverCookies: Das Schiff seitwärts anzutreiben (dh senkrecht zur Rotationsachse für künstliche Schwerkraft), wenn das Schiff bremst, hätte das eigentümliche Gefühl, die Kunst zu erhöhen. Schwerkraft (wenn Ihre Füße auf den Schubvektor zeigen) oder (teilweise oder vollständige) Negation von Kunst. Schwerkraft (wenn Ihr Kopf auf den Schubvektor zeigt). Das Aussetzen des Wasserkörpers diesem schwankenden (und rotierenden) Schwerkraftwinkel wird wahrscheinlich ein massives Wellenbad für die Dauer des Bremsbrandes erzeugen. Vielleicht nicht schlechter als die erste Ausgabe, aber auch nicht wirklich viel besser.
Wird nicht zumindest ein Teil der Fläche „unter“ der erhöhten Klippe für Tunnel und dergleichen genutzt? Und in einem bewohnten RAMA wird das Wasser als Trennwand verwendet, um den Zugang zwischen den Bereichen zu verhindern.
Übersetzungskontrolle ist keine der Überschriften auf der O'Neill-Zylinderseite von Wiki ; nur Lageregelung. Für Ihre Probleme wurden diese nicht entwickelt. Sie sind Lebensräume, keine Raumschiffe, in denen dies passieren würde: "Während sie zurückfahren, bilden sich im zylindrischen Meer Flutwellen, die durch die Bewegungen von Rama selbst erzeugt werden, wenn es Kurskorrekturen vornimmt." Und soweit ich das beurteilen kann, ist Rama kein O'Neill, weil es nur ein Zylinder ist. Ich bin da nicht 100%ig, aber ich glaube nicht, dass die Änderung der Einstellung eines O'Neills ins Wasser schwappen würde, aber es würde in Rama passieren.

Antworten (9)

Strahlungsschild

Es gibt viel Strahlung im Weltraum. Es gibt nur wenige bessere Schilde als Wasser. Aufgrund seiner Wasserstoffbrückenbindungen und seines großen Dipols (d. h. der Sauerstoff ist negativ geladen, der Wasserstoff positiv) interagiert Wasser leicht mit der gefährlichsten Strahlung im Weltraum, den Protonen der kosmischen Strahlung. Da Wasser außerdem voll von freiem H ist + Wie auch immer, die Reaktion der Protonen verursacht keine seltsamen Effekte, sie macht das Wasser mit der Zeit nur (sehr, sehr leicht) saurer. Es ist auch ein guter Blocker von Gammastrahlung.

Bauen Sie einfach Ihr großes Gewässer um das Habitat herum, um alle darin zu schützen. Als zusätzlicher Vorteil ist Wasser für sichtbares Licht relativ transparent. Der Absorptionskoeffizient von Wasser im Gammabereich beträgt etwa 20 cm 1 , während es für blaues Licht 10 ist 4 cm 1 . 2 Meter Wasser blockieren 99,9 % der einfallenden Gammastrahlung, während sie die gleiche Menge an blauem Licht durchlassen (zugegebenermaßen werden nur etwa 82 % des roten sichtbaren Lichts durchgelassen).

Fazit

Sie können Ihren Weltraumhabitat mit einem Wasserstrahlungsschild schützen, während Sie das meiste Licht durchlassen, um die Tage Ihrer Bewohner zu erhellen. Sobald Sie eine große Menge Wasser installiert haben, können Sie es auch für andere Zwecke verwenden. Trinkwasser, Luftbefeuchter, Aquarium, Erholung usw.

wow, du warst 2 minuten schneller als ich... Und deine ist eine Antwort. Ein Gewässer draußen zu haben, scheint eine gute Idee für mich zu sein.
Ist das also ein Ozean, auf dem der Rest des Schiffes schwimmt, oder ein Panzer außen herum? Die erste ist eine coole Idee (ein O'Neill-Ozeanschiff? Melde mich an), die zweite scheint die Frage des OP nicht zu erfüllen, es sei denn, ich vermisse, was du meinst?
@JoeBloggs Der Tank geht außen herum. Aber wenn Sie darüber nachdenken, ist der Tank bei zentrifugal simulierter Schwerkraft für jeden Punkt auf der Station „unten“. Man könnte also sagen, dass die gesamte Station in einem Ozean „schwimmt“. Alle Gebäude in der Kolonie haben einen Ozean im Keller. Ich würde sagen, Sie wollen das nicht nur am Äquator, Sie wollen es überall.
@kingledion: Wenn es sich um eine Außenhülle in einem großen Tank handelt, bin ich mir nicht sicher, ob dies als "großes und hinderliches" Gewässer gelten würde, wie es in den Rama-Büchern zu sehen ist. Ich stimme der Prämisse nicht zu, bin mir nur nicht sicher, ob sie die Frage beantwortet.
Als ob viel Licht im Raum wäre.
@TomášZato Es gibt viel Licht im Weltraum, wenn Sie sich in der Nähe eines Sterns befinden.
{{Referenz erforderlich}} Genauer gesagt glaube ich nicht, dass Wasser etwas Besonderes hat, um Strahlung zu blockieren (außer Mikrowellen, die nicht gefährlich sind). Soweit ich weiß, sind Gammastrahlen (auch bekannt als Röntgenstrahlen) die eigentliche Gefahr und werden unabhängig von ihrer Beschaffenheit von jeder großen Menge Materie blockiert. Für Marsreisen wird empfohlen, Wasser zu verwenden, da dies die einzige große Masse ist, die wir zwischen die Sonne und die Astronauten stellen können
Ich fürchte, das beantwortet die Frage überhaupt nicht. Ich frage nicht nach einem Wasserschild, das in allen Richtungen im Rumpf zu finden wäre, ich frage speziell nach einem offenen Gewässer innerhalb des Habitats . Ob dieses Meer mit einem Schildreservoir verbunden ist, ist irrelevant.
@rek: Obwohl ich mir vorstellen kann, mit einem Tauchboot durch den inneren Ozean zu tauchen, um das Wasserschutzökosystem zu überprüfen, in dem die Tiefseekreaturen in völliger Dunkelheit leben. Das wäre ziemlich cool.
@rek Entschuldigung, es scheint nicht zum Thema zu gehören. Ich dachte mir, dass Sie, da Sie im Grunde einen Wasserschild benötigen (es ist nach Kosten und Masse am billigsten für einen Schild), warum Sie ihn nicht auch als offenes Gewässer verwenden würden? Selbst wenn es nur aus ästhetischen Gründen da sein muss, dachte ich mir, dass Designer etwas davon gebrauchen würden.
@Madlozoz Wasser ist nicht besonders gut für Gammas, aber es ist besonders gut für kosmische Strahlen, wie ich in meinem Beitrag sage. Es ist auch das Massenüblichste in Asteroiden, Kometen und Monden im Sonnensystem, also wird es auch super billig sein. Schließlich ist Wasser sehr schwer zu aktivieren, es gibt nicht viel natürlich vorkommendes radioaktives Wasser. Es ist das Beste, daraus einen Strahlenschutz zu machen.
@kingledion Richtig! Meine Gedanken drehten sich um Radioaktivität. Ähnliche Natur, aber nicht relativistische Partikel. Beachten Sie, dass, wenn ein Deuterium ein Proton absorbiert, Sie radioaktives Tritium haben, das Wasser nicht trinkbar macht
"Als zusätzlichen Vorteil ist Wasser relativ undurchlässig für sichtbares Licht." - Sind Sie sicher, dass Sie "undurchsichtig" und nicht "transparent" gemeint haben?
Ehrlich gesagt könnte dieses mehr Rot-als-Blau-Ding ein ziemlich netter Aufhänger für die Geschichte sein – Farbe hat nachweislich Auswirkungen auf menschliche Emotionen, also hat der konstante Blaustich vielleicht eine Nebenwirkung?
Ich markiere dies als keine Antwort, da es die Frage nicht im geringsten beantwortet. Die Frage lautet: „Warum sollte es innerhalb des Habitats ein offenes Gewässer geben“, nicht „wo sonst sollte das Wasser sein?“.

Kommt auf deine Definition von Nutzen an. Im Fall von Rama war der See nicht nur ein See, sondern auch ein Maschinen-Rekultivierungs- (und vermutlich Bau-) Hof, auf dem Maschinen von überall im Lebensraum den 3D-Raum nutzen konnten, und wenn ich mich richtig erinnere, hatten sie auch etwas zu tun mit Energiespeicher. Trotzdem..

Ich gehe davon aus, dass Sie mit Gewässer ungetankt und sichtbar meinen. Dies eröffnet sofort einige Möglichkeiten:

1: Passive Temperatur-/Feuchtigkeitsregelung.

Unser Ozean ist ein genialer Wärmespeicher. Es ist im Winter warm und im Sommer kalt, da die thermische Masse des Ozeans langsam Temperaturen aufnimmt/abgibt. In Ihrem Schiff würden die Konstrukteure (vermutlich) die idealen Wärme- und Wasserdampfübertragungs- / Speicherverhältnisse (dh die Oberfläche des Ozeans zu seinem Volumen) ausarbeiten und entsprechend bauen. Wenn sich herausstellt, dass der einfachste Weg, ein solches Verhältnis zu erreichen, ein großer See ist, dann sei es so. Sie könnten wohl eine Reihe kleinerer Seen oder aktiv gesteuerte Heizungen bauen, aber sie möchten möglicherweise nicht die Systeme duplizieren müssen, die die Kontrolle des Gewässers ermöglichen, oder sie benötigen möglicherweise ein sehr großes Verhältnis von Volumen zu Oberfläche, das einfacher zu erstellen ist ein oder zwei riesige hinderliche Seen zu haben, anstatt einer Reihe kleiner. Es könnte sogar sein, dass sie, um Strom zu sparen,

2: Als Ökosystem.

Man kann einen Wal nicht lange in einem Ententeich halten. Eine tiefe Biodiversität, wie man sie als Ökosystem erhalten möchte, braucht Platz, aber auch Interaktion. Wenn Sie einen Haufen Ozeanarten mitbringen möchten, brauchen Sie etwas, das einem Ozean nahe kommt, um sie darin unterzubringen, einschließlich Tiefen, großer Oberfläche und Küstenlinie.

3: Menschen mögen Ozeane.

Ich spreche hier und da nicht von einem Erholungssee, sondern von einer großen, offenen Wasserfläche, auf der Menschen „Hochseefischen“ können. Vielleicht erfordert ein Mandat eines Senators oder ein populistischer Aufschrei von denen, die dazu bestimmt sind, an Bord Ihres Schiffes zu gehen, dass es einen Ozean gibt. In diesem Fall können Sie auch das gesamte Wasser an einem Ort aufbewahren.

4: Gegengewichte.

Ich gebe zu, dass dies zwei Ozeane erfordert, einen an jedem Ende, aber mit kreativen Rohrleitungen und einigen Unterwasserturbinen (um Schwung vom Zylinder auf den Ozean zu übertragen) können Sie Ozeane wie diesen verwenden, um unerwünschtem Taumeln entgegenzuwirken. Ein solches System wäre isoliert besser kontrollierbar, aber wenn Sie Wasser im Wert von Ozeanen benötigen und alles, was Sie tun, darin besteht, gelegentlich Schwung in / aus ihm zu bewegen, kann es auch einen zweiten Zweck erfüllen

5: Beschleunigungsdämpfung.

Wenn Sie Wohnräume oder empfindliche Maschinen in einem Gewässer aufhängen, sorgt das Wasser beim Bremsen des Raumfahrzeugs für ein G-Kraft-Polster, das die Überlebensfähigkeit unterstützt. Ich gehe davon aus, dass (wie Rama) die Beschleunigung entlang der Achse des Zylinders erfolgt. Wenn der Wasserkörper groß genug ist, die Beschleunigung klein genug und Sie sich mitten im Ozean befinden, bemerken Sie möglicherweise nicht einmal die Verzögerung (obwohl die Oberfläche ziemlich alarmierend „schwappen“ kann). In einem geschlossenen Tank ist die „Schwappbarkeit“ eines so großen Wasserkörpers stark reduziert, was zu einer stärkeren Beschleunigung führt, die sich auf den Weg zu dem macht, was Sie aufgehängt haben. Wenn Sie einen großen Wassertank haben, der mit einem offenen „schwappbaren“ Oberteil beschleunigt wird, können Sie ihn genauso gut als Ozean verwenden und einige der anderen genannten Vorteile nutzen.

Alles in allem denke ich, dass ein solcher Ozean nicht auf einen einzigen Vorteil zurückzuführen wäre: Es wäre eine Kombination aus kleineren Vorteilen und Designüberlegungen, die zusammengenommen die Ingenieure zu der Lösung führen würden, sagen wir mal es an einem Ort'. Allerdings: Wie ich in einer Antwort auf eine andere Frage angemerkt habe, erhöht ein solches Unterfangen die Komplexität. Es wäre ein Balanceakt zwischen den verschiedenen technischen Komplexitäten, politischen Zweckmäßigkeiten und Missionsanforderungen.

Im Fall von Rama und anderen langen, einzylindrigen Habitaten sorgt es für mechanisches Gleichgewicht.

Ein langer, dünner, gleichmäßiger Zylinder "will" sich über Kopf drehen, da dies die Konfiguration mit der niedrigsten Energie ist. Wenn Sie einen beginnen, sich entlang seiner Längsachse zu drehen, werden zufällige Störungen dazu führen, dass er sich allmählich in einen End-over-End-Trall verwandelt und überschüssige Energie als Wärme abgibt.

Sie können dieses bevorzugte Gleichgewicht ändern, indem Sie einen Ring aus hochdichtem Material um den "Äquator" des Zylinders hinzufügen, z. in Form eines Ozeans. Dies verschiebt die Massenverteilung des Zylinders näher an das Gleichgewichtszentrum und macht das Drehen um die Längsachse zur Option mit der niedrigsten Energie.

(Eine O'Neill-Kolonie hat dieses Problem nicht, da es sich um ein Paar gegenläufiger Zylinder handelt. Jeder Zylinder gleicht den anderen aus, sodass das System keine bevorzugte Ausrichtung oder Drehrichtung hat.)

Michael Richardson erwähnte in dem Kommentar:

Sicherheit

Wenn Sie über einen großen Lebensraum im Weltraum verfügen, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sich dort eine Kombination aus militärischer und ziviler Bevölkerung befindet. Als solches sollen das riesige Gewässer und die entsprechende Klippe als nicht offensichtliche Mauer dienen, um die zivile Zone von der militärischen Zone zu trennen. Auf diese Weise kann sich die Militärzone glücklich um die militärische Arbeit, Regierungsangelegenheiten oder geheime Mecha-Forschung kümmern, ohne sich Sorgen machen zu müssen, dass ein zufälliges Kind sich über sie wundert.

Auf der zivilen Seite des Ozeans haben Zivilisten freien Zugang, wohin sie wollen, aber nur an ausgewiesenen Kontrollpunkten können Einzelpersonen zwischen den beiden Abschnitten hin- und herwechseln.

Warnung TV-Trope-Link

Regel der Coolness

Der Ozean hat keinen praktischen oder funktionalen Grund für seine Existenz, abgesehen von der Tatsache, dass er das Prestige der Raumstation erhöht, indem er sie cool aussehen lässt. Dies kann durch einen einfachen Wettbewerb zwischen zwei Weltraummächten geschehen, und jeder versucht, den anderen zu übertreffen:

Die Union hat einen Weltraum-Habitat geschaffen, und jetzt müssen wir, die Föderation, ihren Weltraum-Habitat toppen, wenn wir unseren bauen, als solche werden wir einen riesigen Ozean hineinlegen. Dann baut die Union eine Raumstation mit einem noch größeren Ozean als die Föderation.

Ein großer Lebensraum wird einen Wasserkreislauf haben

Menschen, Tiere und Pflanzen verursachen eine erhebliche Wasserverdunstung. Dieses kondensiert auf den kühlsten Teilen des Habitats und läuft nach unten, bis sie den "tiefsten Punkt" erreichen (oder im Falle eines Habitats, das sich dreht, um die Schwerkraft zu simulieren, den breitesten Punkt).

All dieses Wasser soll abfließen und sich in einem einzigen großen See sammeln, wo es gespeichert und wiederaufbereitet werden kann. Der See kann ebenso wie ein Erdreservoir zur Erholung genutzt werden. Unbehandeltes Wasser wird aus dem See entnommen und aufbereitet, bevor es wie auf der Erde in die gereinigte Wasserversorgung gepumpt wird. Es müsste darauf geachtet werden, dass dies von der Kanalisation getrennt wird (genau wie auf der Erde ...)

Hmm.. Ich frage mich, wie die Kondensation von Wasserpartikeln im Bereich der Mikrogravitation entlang der Mittelachse aussehen würde ...

Je größer das Gewässer, desto stabiler das Ökosystem.

Wenn Sie beispielsweise ein Aquarium entwerfen, sind die kleineren viel schwieriger zu warten, da ihre Chemie sehr schnell aus dem Gleichgewicht geraten kann.

Je größer der Tank, desto langsamer die Änderungen, sodass Sie mehr Zeit haben, Ihre Nitrat- und Ammoniakzyklen zu korrigieren und auszugleichen.

Wenn Sie sich ein Sternenschiff als ein riesiges Aquarium für Menschen vorstellen, möchten Sie vielleicht ein Live-Support-System bauen, das um eine Größenordnung größer ist, als Sie denken, dass Sie es wirklich brauchen, damit es die Pflanzen für Ihre Nitrat- und Ammoniakkreisläufe beherbergen kann. alle Ihre Fische zum Essen und trotzdem trinkbar sein.

Es würde Ihnen auch etwas Spielraum geben, wenn Ihr Heiz-Kühlsystem aus irgendeinem Grund offline gehen muss. Es könnte zur Not viel zusätzliche Wärme speichern / aufnehmen.

Gibt es einen Grund, warum mehrere kleinere Gewässer das Ökosystem nicht stabilisieren können? Ein einzelner großer Körper ist auch ein einzelner Fehlerpunkt.

Die Nachteile

Ihre Nachteile sind etwas fehlerhaft oder unvollständig. Lassen Sie mich näher darauf eingehen:

  1. Wenn sich der Lebensraum bewegen soll, muss der dem Wasser verliehene Impuls berücksichtigt werden, wenn es an der Zeit ist, die Bremsen zu betätigen. Rendezvous With Rama "löst" dies mit einer steilen Klippe auf der einen Seite des Meeres, gegen die das Wasser schwappt. Diese Klippe überragt den Rest des Lebensraums und dient keinem anderen offensichtlichen Zweck.

Die Masse des Wassers ist ein gültiges Argument. Wasser ist ziemlich schwer und erfordert viel Energie zum Beschleunigen/Abbremsen. Beachten Sie jedoch mein Feedback in 4.

Ich bin mir nicht sicher, wie diese Klippe verwendet werden soll. Gegen eine Klippe zu schwappen hilft meines Wissens nach nicht beim Bremsproblem. Hin und her schwappendes Wasser ist energetisch gesehen ein Nullsummenspiel. Und während einer Bremsaktion bedeutet jede Kraft, die die Klippe auf das Wasser ausübt (um es zu verlangsamen), dass die kinetische Energie des Wassers auf die Klippe übertragen wird (Aktion gleich Reaktion, also ein Nullsummenspiel).

Die Klippe fungiert zwar als Rückhaltebehälter für das Wasser, aber das hat nichts mit dem Argument der kinetischen Energie für die Raumfahrt zu tun. Unter der Annahme, dass der Weltraumhabitat lange Zeit langsam bremsen kann , ist die Trägheit des Wassers möglicherweise sogar vernachlässigbar genug, um keine hohen Klippen zu benötigen (aber Sie müssten sehr langsam bremsen , um dies zu erreichen) .

  1. Das Meer nimmt Platz ein – fast 20 % in Ramas Fall – der für Besiedlung, Landwirtschaft usw. genutzt werden könnte.

Der Vorteil, das Meer zu haben, sollte gegen den Vorteil abgewogen werden, was man sonst mit dem Raum machen könnte. Sie würden kein Haus mit einer riesigen Garage und einer winzigen Küche kaufen, wenn Sie jeden Abend aufwendige Mahlzeiten zubereiten, aber kein Auto haben.

Wenn Sie dies wünschen, ist es auch nicht unmöglich, die Gewässer unterirdisch zu machen (dh Ihre Landwirtschaft darauf zu bauen), es sei denn, Sie benötigen einen offenen Zugang (oder eine Sichtverbindung) zum Wasser.

  1. Das Meer, insbesondere wenn es den Umfang der inneren Oberfläche einnimmt, ist ein Hindernis für alle oberflächenbasierten Transporte.

Soll ich glauben, dass wir in der Lage sind, einen Lebensraum für Kolonieschiffe einer Generation zu bauen, aber bei dem Gedanken, eine Brücke bauen zu müssen, schaudern?

Jeder vernünftige oberirdische Transport wird den Verkehr auf den Straßen verdichten (anstatt zu fahren, wohin Sie wollen). Es ist nicht übertrieben, ein paar Brücken zu bauen.

Denken Sie daran, dass viele der logistischen Beschränkungen des Transports auf der Erde damit zusammenhängen, dass sich das Transportnetz entwickelt und erweitert hat. Viele Städte (insbesondere in Europa) wurden mit Blick auf ein Pferd und eine Kutsche gebaut, nicht auf einen Lastwagen mit einem Container darauf. Es ist unmöglich, die Gebäude zu verschieben, um jede Straße zu verbreitern; und das ist das Hauptproblem bei der erhöhten Verkehrsbelastung auf den Straßen.

Das Weltraumhabitat wird jedoch zu einer Zeit gebaut, in der sich jeder bereits des Transportwesens bewusst ist. Straßen können vor Wohngebieten gebaut werden; und es wird keine logistischen Probleme geben, es sei denn, der Lebensraum im Weltraum wird voraussichtlich umfassend saniert und gleichzeitig bewohnt.

Ein großartiges Beispiel dafür im wirklichen Leben kann man finden, wenn man den US-Stadtplan mit einem europäischen Stadtplan vergleicht. Als die meisten US-Städte gebaut wurden, kannten die Menschen das Konzept des Verkehrs bereits viel besser als bei der Gründung europäischer Städte. Das Straßensystem spiegelt dieses Wissen wider, da Gitter im Allgemeinen den schweren Verkehr besser bewältigen als die schlangenförmigen Straßen Europas.

  1. Wenn der Hauptzweck die Wasserspeicherung oder Erholung ist, dann könnten wohl zahlreiche kleinere und weniger hinderliche Seen die gleiche Aufgabe mit weniger oder reduzierten Nachteilen erfüllen. Tatsächlich könnten kleinere Seen sogar noch effektiver sein (z. B.: Wenn das Ziel eine Erholungsküste ist, hätten zehn Seen von 1/10 der Größe des Meeres mehr als das Dreifache der Meeresküste; Wasser, das im Rumpf gespeichert ist, stellt keine Überschwemmung dar Risiko).

Wenn der Hauptzweck die Wasserspeicherung ist, bedeutet dies, dass das Wasser benötigt wird . Das heißt, selbst wenn es kein Gewässer gäbe; dass das Wasser noch irgendwie an Bord sein müsste (z. B. in kleinen Behältern, überall).
Wenn das Wasser sowieso an Bord ist und wir nur überlegen, ob wir es in einem großen Körper speichern oder verteilen, dann ist das Argument der kinetischen Energie (siehe 1.) hinfällig.
Die gleiche Wassermenge hat die gleiche Masse, egal wo auf dem Schiff sie sich befindet.

Freizeit betrachten; Der Hauptgrund, warum Menschen Aktivitäten auf Wasserbasis genießen, ist, dass sie eine Umgebung mit geringerer Schwerkraft simulieren (aufgrund des Auftriebs unseres Körpers). Aber im Weltraum-Habitat sind wir bereits im Weltraum . Es wäre möglich, in der Nähe der Rotationsachse des Schiffes eine (nahezu) Null-G-Zone zu schaffen; Dadurch wird ein Ersatz für die Erholung auf Wasserbasis geschaffen (und nach menschlichen Maßstäben wohl noch beeindruckender, zumindest anfangs, bevor es als normal angesehen wird).

In Anbetracht dessen scheint die Erholung (an sich) kein ausreichender Grund zu sein, um das Mitbringen eines zusätzlichen Gewässers zu rechtfertigen.

  1. Wasser ist weniger dicht als das Material an der Oberfläche und unter der Oberfläche, das es ersetzt, was das Gleichgewicht des Lebensraums beeinträchtigen und dazu führen kann, dass es sich über den Kopf dreht.

Wasser hat eine geringere Dichte als Stahl (oder eine ähnliche Metalllegierung), aber denken Sie daran, dass Sie nicht so viel Stahl benötigen. Stahl hat eine sehr hohe strukturelle Integrität, und die Masse dieser Konstruktion kann durch die Verwendung von Verstrebungen und Querträgern drastisch reduziert werden, im Gegensatz zur einfachen Verwendung von massivem Stahl.
Das ist etwas, was die Menschen seit Jahrtausenden gemeistert haben. Schon die alten Ägypter wussten um den Vorteil eines Rades mit Speichen (im Vergleich zu einer Vollscheibe), und sie waren nicht einmal die ersten, die das erkannten.

Erweiterung der Idee des Rades mit Speichen; Menschen haben auch entdeckt, dass ein Rad unter Spannung (dh es gibt eine ziehende Kraft auf die Speichen im Gegensatz zu einer drückenden Kraft) erheblich stärker sind. Moderne Fahrradräder sind ein gutes Beispiel dafür, sie stehen alle unter Spannung.
Denken Sie daran, dass wir künstliche Schwerkraft erzeugen, indem wir herumwirbeln. Das funktioniert schon wie ein unter Spannung stehendes Rad . Wir glücklichen!

was das Habitat aus dem Gleichgewicht bringen könnte

Du spannst den Karren vor das Pferd. Wenn das Weltraumhabitat Gewässer enthalten wird, wird dies zum Zeitpunkt des Baus des Weltraumhabitats bekannt sein. Daher können die Blaupausen das Wasser berücksichtigen.

Es macht auch keinen Sinn, dass Sie sich über die ungleiche Verteilung von Wasser beschweren, während Sie die vermutlich ebenso ungleiche Verteilung von Wohnungen (es sei denn, Sie wollen Menschen nach Körpergewicht unterbringen und ständig neu mischen?), Landwirtschaft oder Umzüge ignorieren um. Ein paar Leute, die sich bewegen, sind unbedeutend, aber was ist mit einem riesigen Festival, bei dem die Leute auf und ab hüpfen?

Zweitens ist als Ausgleich (langfristig) nur eine gleichmäßige Verteilung um die Rotationsachse erforderlich. Nach dem O'Neill-Zylinder müssen Sie nur sicherstellen, dass jeder "Arm" des Habitats ungefähr die gleiche Menge an Masse enthält.
Mit anderen Worten, wenn Sie jedem "Arm" ein Gewässer gleicher Größe (= Masse) zuordnen, bleibt das Gleichgewicht erhalten, egal wie groß/klein die Seen sind.


Zusammenfassung

  • Jeder Nachteil, der damit zusammenhängt, dass das Weltraumhabitat die Gewässer nicht beherbergen kann, wird durch die Tatsache zunichte gemacht, dass das Weltraumhabitat wahrscheinlich unter Berücksichtigung der Gewässer gebaut wird . Man baut kein Schiff, nur um dann zu entscheiden, was man darauf setzt.
  • Dazu gehören alle Probleme beim Navigieren in einem Gewässer. Die Straßen können gebaut werden, bevor das Wasser dem Schiff hinzugefügt wird (hier auf der Erde war das Wasser da, bevor die Straßen gebaut wurden). Dadurch haben wir den Vorteil, die Straßen und Seen so zu gestalten, dass die logistische Effizienz nicht beeinträchtigt wird.
  • Das Argument der kinetischen Energie ist gültig. Allerdings bezieht sich dies auf die gesamte Wassermenge, die sich an Bord befindet, egal ob in großen Gewässern oder vergleichsweise kleinen Wassertanks kondensiert. Masse ist in der Raumfahrt immer teuer . Wenn ein Weltraumhabitat gebaut wird, müsste alles, was wir mitnehmen möchten, seinen Nutzen gegen seine Masse abwägen (Wortspiel beabsichtigt). ZB werden wir keine Statuen aus Blei oder Gold nehmen, nur weil sie hübsch sind. Der Nachteil der zusätzlichen Masse überwiegt bei weitem den Wert, sie mitzubringen. Mit anderen Worten: Unabhängig davon, ob wir große Gewässer haben oder nicht, sind wir bereits von Natur aus in der Menge an Wasser eingeschränkt, die wir mitbringen können.
  • Funktionale Nutzungen von Wasser bedeuten inhärent, dass das Wasser gebraucht wird. Daher muss der Schluck von Natur aus so gebaut sein, dass er in der Lage ist, die Menge an Wasser zu transportieren, die wir benötigen werden.
  • Nichtfunktionale Wassernutzungen (Erholung) werden grundsätzlich negiert. Wir sind bereits in der Lage, im Weltraum eine Umgebung mit Null-G (oder niedrigem G) zu haben, die dem Schwimmen im Wasser sehr ähnlich ist. Auch, wenn die Leute nur bereit sind, durch den Weltraum zu reisen, wenn sie jedes Wochenende Jetski fahren können; Sie bringen die falsche Denkweise auf eine interstellare Reise. Es ist mehr als vernünftig, jede Aufforderung zur Erleichterung der Erholung auf Wasserbasis zu ignorieren.

Einige Gründe, Gewässer zu haben

Dies sind nur Schnellfeuer-Vorschläge.

  • Wenn Sie 1000 Liter Wasser in einen einzigen 1000-Liter-Tank füllen, benötigen Sie weniger Material, als wenn Sie 10 100-Liter-Tanks bauen möchten. Je größer Ihr Behälter ist, desto weniger Material benötigen Sie (bezogen auf das gelagerte Volumen).
  • Wenn das Wasser zB durch Algen gereinigt wird, kann es wesentlich einfacher sein, statt einer großen Anzahl kleiner Algenkolonien einige wenige massive Algenkolonien zu haben.
  • Auch wenn es keinen erkennbaren funktionellen Nutzen gibt, könnten Menschen es dennoch bevorzugen, einfach weil Menschen im Allgemeinen gerne große Gewässer betrachten.
  • Einen See in der Mitte Ihres Gebiets zu haben, bedeutet, dass alle etwas weiter voneinander entfernt sind, wodurch weniger Lärm/Lichtverschmutzung entsteht.
  • Ein offenes Gewässer befeuchtet auf natürliche Weise die Umgebung. Je trockener die Atmosphäre wird, desto mehr Wasser verdunstet (wodurch die Umgebung befeuchtet wird). Ebenso verdunstet weniger Wasser, wenn es bereits besonders feucht ist. Es ist ein selbstregulierendes System, das weder Strom noch aktive Steuerung benötigt.
  • Gibt es Tiere in Ihrem Weltraumlebensraum? (Wenn nicht zum Essen, aus ökologischen Gründen oder auch nur als Zoo?) Menschen mögen Fisch!
  • Landtiere, wenn sie sich frei bewegen dürfen, werden instinktiv immer noch ein Gewässer bevorzugen. Sie können nicht erwarten, dass sich Tiere an Raumschiffgewohnheiten anpassen; sie werden es schwer haben, sich anzupassen.
  • Sie könnten zB landwirtschaftliche Felder über dem Gewässer bauen. Anstatt Wasser herumtragen zu müssen (Bewässerung), können Sie die Feuchtigkeit des Bodens einfach über das darunter liegende Wasser regulieren.
Re: die Klippe; Es ist nur dazu da, das sich verlangsamende Wasser daran zu hindern, das Heck des Habitats zu überfluten. Ihr Feedback zu 2-5 ignoriert das skizzierte Szenario. Und leider geht keiner der Vorschläge am Ende auf die Frage ein – sie gleichen nicht die „Kosten“ eines einzelnen großen offenen Gewässers aus oder bieten mehreren kleineren Gewässern keinen Vorteil.
@rek: Das liegt daran, dass es keine signifikanten Unterschiede zwischen großen oder kleinen Körpern gibt (unter der Annahme einer bestimmten Gesamtwassermenge). Bei Raumfahrtüberlegungen geht es nur um die Masse, die Bautechnik kann im Rahmen der physikalischen Vernunft angepasst werden. Das einzige wirkliche Problem (in der Natur ) ist, dass ein größerer Körper dazu neigt, tiefer zu laufen (wodurch das Volumen und die Masse im Vergleich zur Oberfläche dramatisch zunimmt), aber nichts hindert Sie daran, ein flaches, aber großes (Oberflächen-bezogenes) Gewässer zu entwerfen wenn Sie dies wünschen.
@rek: Sie müssen den großen Unterschied zwischen der Erde und dem Lebensraum berücksichtigen. Die Menschen mussten mit der Erde so umgehen, wie sie war. Wir haben begrenzte Möglichkeiten, das Land zu formen, wir können nicht vernünftigerweise ganze Berge ausgraben usw. Aber die bloße Tatsache, dass wir einen Lebensraum im Weltraum bauen können, bedeutet von Natur aus, dass wir in der Lage sind, den gesamten Lebensraum nach unseren Vorgaben zu schaffen. Wir sind nur durch die Physik begrenzt, und wir sind hier bei weitem nicht in der Nähe der physikalischen Unmöglichkeit. Die Probleme, auf die Sie hinweisen, sind wesentlich einfacher zu lösen als die Probleme, überhaupt einen Lebensraum im Weltraum zu bauen.
Wenn das Weltraumhabitat künstliche Schwerkraft erzeugt, indem es herumwirbelt, und Gewässer enthalten wird, wird dies zum Zeitpunkt des Baus des Weltraumhabitats bekannt sein und somit berücksichtigt werden. +1
Auf dieser Seite finden Sie meine Antwort auf eine Idee, wie Sie das Problem lösen können, dass Wasser gegen die Wand schlägt. :)
@Len Ist das Wasser tatsächlich gegen die Wand geknallt? Könnte eine richtig kontrollierte Beschleunigung nicht zu einer langsamen Verschiebung der Oberflächenorientierung führen? Es ist Jahre her, dass ich die Rama-Fortsetzungen gelesen habe, daher erinnere ich mich nicht an die Beschreibung der Beschleunigungsereignisse.

1. ...Rama "löst" dies mit einer steilen Klippe auf einer Seite des Meeres, gegen die das Wasser schwappt...

Von dir selbst beantwortet

2. Das Meer nimmt Raum ein – fast 20 % in Ramas Fall – der für Besiedlung, Landwirtschaft usw. genutzt werden könnte.

Sicher, aber wenn du das Wasser brauchst, und die Menschen brauchen es, dann musst du es irgendwo hinstellen.

3. Das Meer, insbesondere wenn es den Umfang der inneren Oberfläche einnimmt, ist ein Hindernis für alle oberflächenbasierten Transporte.

Es sei denn, es gibt Brücken und Fahrzeugtransport.

4. Wenn der Hauptzweck die Wasserspeicherung oder Erholung ist, dann könnten wohl zahlreiche kleinere und weniger hinderliche Seen die gleiche Aufgabe mit weniger oder reduzierten Nachteilen erfüllen. Tatsächlich könnten kleinere Seen sogar noch effektiver sein (z. B.: Wenn das Ziel eine Erholungsküste ist, hätten zehn Seen von 1/10 der Größe des Meeres mehr als das Dreifache der Meeresküste; Wasser, das im Rumpf gespeichert ist, stellt keine Überschwemmung dar Risiko).

Was die Lagerung kleinerer Seen betrifft, haben Sie vielleicht Recht, aber dann müssen Sie Wege finden, diese einzudämmen, damit sie nicht die gleichen Probleme verursachen, die Sie für den größeren See halten. Meiner Meinung nach tauschen Sie ein Problem gegen viele kleine Probleme, ohne großen Nutzen.

5. Wasser ist weniger dicht als das Material an der Oberfläche und unter der Oberfläche, das es ersetzt, was das Gleichgewicht des Lebensraums beeinträchtigen und dazu führen kann, dass es sich über den Kopf dreht.

Aber sicherlich hat eine Technologie, die weit genug fortgeschritten ist, um all dies überhaupt zu schaffen, dies bereits in vielerlei Hinsicht berücksichtigt.

Meine zwei Lieblingsvorteile für Sie sind:

A) Trinkwasser. Sie müssen es natürlich behandeln, bevor sie es trinken, aber wie gesagt, das Wasser muss irgendwo hin.

Und B) Strahlenschutz. Rama benutzte sein Wasser zwar nicht für diesen Zweck, aber es konnte so verwendet werden.

Viel Glück!

BEARBEITEN:

Huckepack auf Flaters Antwort über das Wasser-

Was wäre, wenn Sie dies tun würden, um Schwungprobleme zu vermeiden: Lassen Sie das Wasser auf sich selbst zurückschwappen, anstatt nur hart gegen die Wand zu schlagen. Nur eine Idee...

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn Sie als Partnerrasse eine aquatische Spezies an Bord haben, wäre das sinnvoll. Andernfalls sollte das Wasser aus ästhetischen Gründen in Hydrokulturen, kleinen Pools, Rohrleitungen und vielleicht kleinen, leicht entwässernden Bächen und Springbrunnen verbleiben. Es gibt einfach keinen Grund, einen See zu haben.