Welche Auswirkungen hätte ein massiver Hüllenbruch an einem O'Neil-Zylinder auf die darin befindlichen Personen?

Für meine grobe Schätzung werde ich Bernoulli zur Annäherung verwenden, wie unten beschrieben. (Dies setzt voraus, dass die Flüssigkeit nicht komprimierbar ist, was für Luft nicht wirklich gut gilt, und setzt einen stationären Strömungszustand voraus, der bei einem ausreichend großen O'Neil-Zylinder und einem kleinen Loch wahrscheinlich zutreffen würde.)

Unter Verwendung von Ableitung 4, unter der Annahme, dass die Anfangsgeschwindigkeit Null ist, die Luftdichte und der Anfangsdruck erdnormal sind (1,225 kg/m3 und 101 kPa) und der Enddruck Null ist (Raumvakuum), können wir feststellen, dass die Endgeschwindigkeit auf etwa 400 m/ berechnet wird. s oder 900 mph.

Dies ist eine wirklich sehr schnelle Windgeschwindigkeit, schneller als Hurrikane (74-160 mph), sogar schneller als Tornados (oberes Ende um 300-400 mph) und schneller als die Schallgeschwindigkeit bei Meeresspiegeldruck (768 mph)

Nun, das würde nicht wirklich passieren , wenn wir uns unsere Annahme ansehen, wir gingen davon aus, dass Luft inkompressibel ist, sie ist komprimierbar. Die Grenze dafür, wie schnell sich Luft bewegen würde, ist die Schallgeschwindigkeit , Wellen bewegen sich nicht schneller als in Luft, ohne dass etwas direkt darauf drückt. 768 mph ist immer noch ziemlich erstaunlich schnell, nicht etwas, dem Sie zu nahe sein möchten (die Windgeschwindigkeit würde weiter vom Loch entfernt abfallen).

Das wäre definitiv schnell genug, um Leute auszusaugen. Aus der Was-wäre-wenn-Serie von XKCD ist es bei Windgeschwindigkeiten über ~ 120 mph unmöglich zu stehen und Sie würden anfangen zu rutschen und aus dem Loch gezogen zu werden.

Abgesehen von den hohen Windgeschwindigkeiten würde der Luftdruck im Zylinder um das Loch herum zu fallen beginnen, die Temperaturen würden sinken, Wolken würden sich bilden, es wäre einem großen Tiefdrucksturmsystem auf der Erde sehr ähnlich.

Larry Nivens ursprünglicher Ringworld-Roman zeigte ein Loch im Weltraum, das einen ständigen Sturm verursachte, der sich auf das Loch konzentrierte.

In Bezug auf lokale Seen oder Ozeane würden sie entweder aufgrund des Temperaturabfalls einfrieren oder aufgrund des Druckabfalls kochen, je nachdem, wie weit sie vom Loch entfernt sind (näher am Loch kochen und weiter entfernt frieren und im Allgemeinen vom Riesen herumgeweht werden). Winde, könnte es ein wenig wie eine riesige Schneekugel aussehen.)

Abhängig von der relativen Größe des Lebensraums und des Lochs könnte dieser Sturm lange anhalten oder sofort die gesamte Atmosphäre mit Schallgeschwindigkeit in einem Schlag aussaugen. Auf jeden Fall ein schlechter Tag.

Josh King gab eine gute Antwort zur Luft, aber ein dringenderes Problem könnte davon abhängen, wo sich das Loch genau in Bezug auf die Drehachse des Zylinders befindet.

Die Island 3-Konfiguration besteht eigentlich aus zwei gegenläufig rotierenden Zylindern, deren Längsachse auf die Sonne gerichtet bleibt, um Sonnenenergie für Industrie und Landwirtschaft zu sammeln. Wenn ein Zylinder aus der Achse gebrochen wird, gerät der Zylinder aus dem Gleichgewicht und beginnt um seine Drehachse zu wackeln oder zu präzedieren, wodurch der Zylinder selbst (ein Verbundkonstrukt aus Beton, Glas und unter Spannung stehenden Stahlseilen, ähnlich wie eine Aufhängung) erheblich belastet wird Brücke). Da der Zylinder relativ lang und schlank ist, könnten die plötzlichen Drehmomente, die durch die Präzession um die Achse herum verursacht werden, möglicherweise den Zylinder knicken und einen katastrophalen Ausfall verursachen.

Insel 3

Selbst ohne einen katastrophalen Ausfall eines der Zylinder wird der unausgeglichene Zylinder den gekoppelten Zylinder und die Mechanismen, die sie miteinander verbinden, einer enormen Belastung aussetzen. Die Bewohner werden ein „Spinquake“ spüren, das so etwas wie eine unausgeglichene Beladung in einer herkömmlichen Toplader-Waschmaschine während des Schleuderns ist. Je nach baulichen Details von Einbauten, Gebäuden etc. kann es beim Auseinanderrütteln zu vielen inneren Schäden kommen.

Das Notfallverfahren, wenn einer der Zylinder aus dem Gleichgewicht gerät, könnte durchaus darin bestehen, den zweiten Zylinder abzuwerfen, um ihn von Rüttelkräften zu isolieren, und zu hoffen, dass der betroffene Zylinder nicht katastrophal ausfällt. Wenn dies der Fall ist, werden große Teile mit hoher Geschwindigkeit in den anderen Zylinder geschleudert, wobei mindestens die Außenbeschläge (die großen Spiegel und landwirtschaftlichen Zylinder an den Außenringen) zerstört werden und möglicherweise verstärkende Spannreifen brechen und die Struktur des Zylinders selbst durchbrochen wird ein Worst-Case. Angesichts der Größe und Masse jedes Zylinders kann man davon ausgehen, dass selbst ein entkoppelter Zylinder sich nicht weit genug entfernen kann, um nicht in den Stunden oder Tagen zerstört zu werden, die es dauern könnte, bis der erste Zylinder auseinander gerüttelt ist.

Die wahre Bedrohung für die Kolonie könnte also ein mechanisches Versagen sein, wenn das System aus dem Gleichgewicht gerät.