Schutz vor Sonneneruptionen und koronalen Massenauswürfen

PV-Elektropaneele sind für diese Umgebung eine sehr schlechte Wahl, sowohl aus den von Ihnen genannten Gründen als auch, weil die Reihe von Paneelen in dieser Entfernung von der Sonne als Sonnensegel fungiert und dem Raumfahrzeug unerwartete Drehmomente verleiht.

Die Siedlung sollte für sich genommen in Ordnung sein, da sie von mindestens 5 Metern Wasser oder Schlacke abgeschirmt werden müsste, um die kosmische Strahlung daran zu hindern, die Bevölkerung zu braten. Da Sie der Sonne aus nächster Nähe gegenüberstehen, könnte die Masse erhöht werden, um Sonneneruptionen und andere Ereignisse zu berücksichtigen. Die Masse der Abschirmung müsste mit Wärmerohren oder anderen Mechanismen durchzogen werden, um den Wärmefluss von der der Sonne zugewandten "heißen" Seite zur dem Raum zugewandten "kalten" Seite zu fördern. Dies an sich könnte der Kolonie eine beträchtliche Menge an Energie zuführen, was den Rumpf im Wesentlichen zu einem riesigen Thermoelement macht.

Ein weiteres traditionelles Mittel zur Erzeugung elektrischer Energie besteht darin, das Sonnenlicht auf einen "heißen Punkt" zu fokussieren und diesen zum Betreiben eines gewöhnlichen Dampfgenerators zu verwenden (fast jede Flüssigkeit reicht für einen Rankin-Zyklus tatsächlich aus). Viele der ikonischen Designs von Raumfahrzeugen in den 1950er Jahren hatten tatsächlich Sonnenspiegel, die im Allgemeinen zum Kochen von Quecksilber verwendet wurden, und der Quecksilberdampf trieb die Turbinen an. (Keine Sorge, die Astronauten sollten durch eine dicke Asbestdecke geschützt werden....oh)

Die markante "Trog"-Struktur oben auf dem Torus ist der Sonnenspiegel für den Quecksilberkessel

Und als wäre das aus irgendeinem Grund noch nicht genug, gibt es keinen Grund, warum das Raumschiff seine Energie an Bord erzeugen muss. Ein Netzwerk geeigneter Sonnenenergiesatelliten, die weiter von der Sonne entfernt sind, könnte einfach Energie zu einer leichten Rectenna auf der "dunklen" Seite des Raumfahrzeugs strahlen und so eine unabhängige Energiequelle bereitstellen.

Zunächst einmal: Denken Sie ein wenig über "Schiffsarchitektur" nach. Wenn Sie sicher wissen, dass die Sonne auf der einen Seite sein wird (unter der Annahme einer geosynchronen Umlaufbahn) und nicht auf der anderen, platzieren Sie die Solarmodule zwischen dem Schiff und der Sonne. Wenn Sie Wasser transportieren müssen (was Sie tun, wenn Sie Personen tragen), platzieren Sie den Wasserspeicher zwischen den Personen und der Sonne (Wasser ist ein guter Strahlenschutz).

Wie bereits erwähnt, muss ein Faraday-Käfig um die gesamte Schiffsstruktur vorhanden sein, und wahrscheinlich würden elektronische Systeme mehrere redundante Systeme aufweisen, die in getrennten, abgedichteten und isolierten Abteilungen enthalten sind. Tatsächlich könnten sie sogar auf die alte Schule gehen und altmodische analoge Navigationsgeräte als Backup für alle Fälle an Bord behalten (Sextant, Rechenschieber, Batterie zum Anzünden von Raketentriebwerken und viel Know-how, das Sie nicht einmal brauchen ein Computer).

Was auch immer die Sonnenkollektoren bestehen, sie müssen so konstruiert sein, dass sie Sonneneruptionen usw. aus nächster Nähe handhaben können, wenn sie so nahe an der Sonne betrieben werden sollen. Die gleichen Eigenschaften machen sie zu einem netten Schild für den Rest des Schiffes. Schließlich hätte das Schiff wahrscheinlich sehr dicke Wände auf der Sonnenseite. Da Sie wissen, dass Sie niemals Fenster zur Sonne haben möchten und maximale Abschirmung wünschen, und da Sie Wasser zwischen der Besatzung und der Sonne speichern möchten, sollten Sie Ihren Torus wahrscheinlich so drehen, dass der rotierende Torus hochkant ist die Sonne HINTER einer Wand aus Solarmodulen (was eine Art strukturelle Armatur erfordern würde, die von der Mitte des Torus zu dem Rahmen führt, der die Module an Ort und Stelle hält. Auf diese Weise ist immer nur ein Teil des Torus der Sonne zugewandt, aber es dreht sich weiter, sodass keine Seite endlos "gekocht" wird.

Die Computersysteme können möglicherweise durch einen in den Schiffsrumpf eingebauten Faraday-Käfig geschützt werden. Die Sonnenkollektoren wären schwieriger zu schützen. Gibt es einen bestimmten Grund dafür, dass ein Raumschiff mit Sonnenkollektoren ausgestattet ist, die den Merkur erreichen können? Vermutlich würde es durch Kernfusion angetrieben werden. Um die Passagiere zu schützen, müsste man die Außenhülle zum Schutz vor der Strahlung aus ziemlich dicken Bleistücken machen, die zum Schutz vor der Hitze mit ebenso dicken Wolframstücken bedeckt sind.

Wenn Sie Ihre Sonnenkollektoren vor dem Schmelzen schützen können, könnten Sie Wasser als Strahlungsschutz verwenden. Wasser ist ein sehr guter Strahlenisolator und kann zu diesem Zweck rund um die Siedlung eingesetzt werden.