Groß genug sein.

Das wars so ziemlich. Wenn der Lebensraum groß genug ist, damit Luft aufsteigen, abkühlen und Wolken bilden kann, kann es regnen. Auch wenn die Wolken alle um die Achse gedrängt sind.

Da der Spin (also die wahrgenommene Schwerkraft) abnimmt, wenn Sie sich in Richtung Zentrum bewegen, mache ich mir Sorgen, dass Tröpfchen, die sich in der Nähe des Zentrums bilden, nicht zur Oberfläche gedrückt werden.

Das wird kein Problem sein. Das Schweben in der Mitte ist ein instabiles Gleichgewicht. Tropfen können dort eine Weile hängen bleiben, aber schließlich wird jeder Tropfen in der Nähe der Mitte ein wenig nach außen zum Rand geschoben, was zu einem stärkeren Druck weiter zum Rand führt und so weiter. Selbst wenn die Atmosphäre zu Beginn vollkommen ruhig ist und sich mit dem Lebensraum mitrotiert, wird die Bewegung dieser ersten Regentropfen unter Coriolis-Effekten horizontale Wirbel erzeugen, die sich möglicherweise zu dem entwickeln, was Larry Niven „Augenstürme“ nannte (im Wesentlichen ein Hurrikan, der auf die Seite gedreht wird). ), wodurch Turbulenzen in die zentralen Bereiche eingeführt werden, die sicherstellen, dass Tropfen relativ effizient heraustransportiert werden.

Wolken können sich ziemlich willkürlich in Bodennähe bilden (das ist schließlich Nebel), daher ist ein Radius von 1 km wahrscheinlich groß genug, insbesondere wenn der gesamte Zylinder einen einzigen Tag-Nacht-Zyklus hat, damit die Luft abkühlen kann (auf diese Weise , es muss nicht so stark steigen, bevor sich Wolken bilden). Je größer der Zylinder ist, desto "normaler" erscheint das Wetter jedoch. Die offiziellen O'Neill-Zylinder, wie sie von Gerard O'Neill entworfen wurden, hätten einen Durchmesser von 8 Kilometern, was gerade groß genug wäre, damit sich Cumulonimbus-Sturmwolken bilden könnten ... die Auswirkungen von Coriolis-Kräften und die Ansammlung zur Mitte hin bedeuten wahrscheinlich dass Sie nicht wirklich Dinge bekommen würden, die wie Cumulonimbus-Wolken der Erde aussehen, aber das sollte immer noch groß genug für Regen sein .

Verwenden Sie exotische Materialien, um den Zylinder wirklich groß zu machen (z. B. 50 km Radius), damit Sie trotz des verringerten Druckgradienten Stratosphärendruck in der Nähe des Zentrums erhalten und eine klare zylindrische Wolkendeckschicht erhalten können, die sich nicht erstreckt zur Achse.

Könnten Sie nicht Regen erzwingen, indem Sie lange Spikes auf dem zentralen Schaft haben, die unter die Umgebungslufttemperatur gekühlt werden, sodass Wasser darauf kondensiert und von den Spitzen "geschleudert" wird? Indem Sie die Temperatur der Spikes anpassen, können Sie einstellen, wo/wann der Regen in Bereichen entlang des Zylinders fiel. Dies sollte auch im sehr niedrigen Schwerpunkt funktionieren. Wasser sammelt sich auf den gekühlten Spikes und die Zentrifugalkraft bewegt sie zu den Spitzen, wo sie in einem relativ vorhersehbaren Bereich landen sollten. Feuchtigkeit kann selbst aus dem trockensten Erdklima durch Kühlkondensation ( Windmühlen-betriebene Kondensatoren, die in der Wüste arbeiten ) aktiv gesammelt werdenDies sollte also auch funktionieren, wenn die Luftfeuchtigkeit im Zylinder unter dem liegt, was zur Bildung natürlicher Wolken führen könnte. Gezielter Niederschlag würde Grünflächen/offenes Wasser ermöglichen, ohne alles zu duschen (obwohl regelmäßige Schauer in anderen Bereichen Staub wegspülen können).

Ich habe das schon eine Weile in Betracht gezogen (siehe meine anderen Fragen zum Thema Zylinder) und das ist, was ich bisher herausgefunden habe:

Auf der Erde sind die Bedingungen:

1. Verdunstung – atmosphärischer Wasserdampf
2. Ein Temperatur-/Druckgradient – ​​um Dampf zu transportieren und zusammenzubringen
3. Kondensation – atmosphärischer Staub bildet den Tröpfchenkern
4. Schwerkraft – um die Tröpfchen an die Oberfläche zu ziehen

Die ersten drei Bedingungen wären in einem O'Neill- oder McKendree-Zylinder vorhanden, aber die Natur der "Schwerkraft" in einer solchen Umgebung erfordert einen Ersatz. Dieser Ersatz ist Schwung oder Wind selbst.

An Bord des Habitats:

1. Verdunstung – Wind, Hitze und künstliches Licht mit den richtigen Eigenschaften verdunsten Wasser und halten es wie auf der Erde in Dampfform.

2. Bei einem ausreichenden thermischen Gradienten sollten sich Hadley-Zellen bilden und Feuchtigkeit mit sich führen, von der wärmeren Oberfläche und dem höheren Luftdruck zur kühleren zentralen Welle mit niedrigerem Druck:

3. Kondensation – Staub ist unvermeidlich. Es kann notwendig sein, regelmäßig Wolken zu "säen", indem Partikel in die Luft gesprüht werden.

4. Winde tragen Tröpfchen durch die Atmosphäre zum zentralen Schacht, wo sie mit anderen kollidieren und zurück zur Oberfläche getragen werden. Im Gegensatz zu Regen auf der Erde "fällt" dieser in jeden erdenklichen Winkel, möglicherweise in Schleifen und Spiralen, bis er sich schließlich mit einer Oberfläche verbindet.

Annahmen

Dies setzt ein geschlossenes/fensterloses Modell mit künstlichem Licht und Wärme voraus, das durch einen Mechanismus bereitgestellt wird, der durch die zentrale Welle verläuft.