スペースコロニー考３、ハビタブルゾーンの外側へ

汝、翼を与える＠ばってん先に翼ばくれんね イベント・・（parody） @ryunosinfx

「スペースコロニー考２」をトゥギャりました。 togetter.com/li/1849957

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スペースコロニーが不人気で テラフォーミングがもてはやされるのは何でなんだろう。 スペースコロニーの最大のメリットは重力を地球とほぼイコールに出来る上に、地球から数日の旅程位置に建設できて、さらに内部の気候と生態系を規模的にほぼ完全に制御が可能という脆弱性を補って余り有るのだが

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確かにどうやって物資を集積して建造するかという課題は有るものの 素材強度的には軌道エレベーターに比べると圧倒的にハードルは低い。火星をテラフォーミングするにしても数百年はかかるわけでじゃあその間にスペースコロニーが全盛に成る時代が来るように思う。

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宇宙空間でスペースコロニーの耐用年数を1000年とした場合に、スペースコロニー甚大な損害を与えうるデブリが衝突する確率、それも外周にシールドを設けてそれでも衝撃を緩和できないクラスの衝突が起き得るか？はある。したがって保管用の水や資源物資を適度に集積して盾として配備するはありうる。

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問題は仮に衝突した場合 大気のような減速材がないので、デブリは運動量に従って自由にウロウロ、盾を配置したはいいがエネルギーは相殺されず玉突き式にコロニー本体に衝突する やはり減速材相当のなにかが必要なのではないか？ こう磁性体のチェーン網をコロニー本体の磁界で何重にも覆うとか

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最終的に運動エネルギーは何かで相殺しないといけない ①太陽風で相殺※角度によっては無理 ②星間物質を吸着して推進剤として使用 ③運動エネルギーをチェーン自体のたわみから電力に変換 ④素直に貴重な推進剤を使用 最終的には受け止める運動エネルギー自体が膨大なので合わせ技になるか

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そうなると実の所、コロニーは羊のように綿毛を纏うのかも知れない。 綿毛から姿勢制御用のスラスター集合体が先にくっついた棒が12本程度飛び出ているイメージ。 綿毛と言っても太陽電池機能と電磁気相互作用で斥力をもって一定空間に一定密度で鎮座する切れにくい縄的なものでデブリを濾し取ると

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太陽光を吸収するので 吸収スペクトルが欠けた青い雲みたいなイメージか。 で、宇宙港のエリアだけはパイプで雲に切れ間が作られているが、実際の港同様、宇宙港の岸壁は直接外部から見ることは出来ない。そこめがけて来たら防ぎようがないため。 この雲は宇宙船の衝突にも対応と。

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デブリの量にもよるし、事故の発生率を考慮すると そこまで考えなくて良くない？はある。 ただ、航空機事故と同じで血で書かれた事故再発防止策、安全管理規程を積み上げることをかんがえて コロニーが人生の基盤たるためには相応の安全策が取られるとも言える。

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コロニーも常に資材不足で悩んでいるはず。 資材が豊富に有れば有ったで、圧倒的にデブリへの衝突確率は上がるわけで少なく集積したらしたで高価な星間物質の無駄遣いでもあるので、限界まで薄く広がる。多分星間物質の収集速度が人口律速になるはず。 で、地球圏移動エネルギーが足りず外惑星へ

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多分、木星トロヤ群とかコロニーのメッカになるんじゃないかな。とは言っても人口はそこに存在する炭素元素量に依存するから、人口をもっと増やそうとすると人体の脱炭素とか、成人したらザレムのイニシエーションと同じく電脳チップに人格コピーして元素は次世代に転換すると。

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コロニー資材を月からマスドライバーで入手するなら 月がスカスカになるまで掘り尽くされるような気がする。勿論それは宇宙世紀の比ではない人口増加を実現してラグランジュポイントが満席になる世界線だけど、そうなると月も重力が減少するので、そのうち土星のリング状にコロニーが地球に環を作るか

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それは自然保護的にどうなの？と言う面もあるので賢明な人類は回避するとは思う。 もし、現在の航空機業界の様にある程度型が決まったら生産性のUPで自動構築が進展するように思う。 資源が豊富な時期にそれは達成されてスマホみたいに普及、地球の様な惑星上に住むという概念自体がレアになる気がする

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プレートテクトニクスの結果起こる地震、荒れ狂う嵐、吹き上がる火山、コントロールが不能な運任せの天候、避けられない季節変動、資源の不適当な偏在、なにより惑星外への脱出エネルギーの膨大な量といざ破壊的な隕石衝突へのバックアップのない脆弱性、テラフォーミングまでの長大な期間等惑星は辛い

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それでも平和が崩れる自体ともなれば耐久性などを考えると有望と言えば有望だけれど、平和が保たれるなら、隕石への耐久性が確保出来るならスペースコロニーは時間スケール的に避けられない未来に思う。地球環境が人口を支えきれない状況になるとそんな地球環境とは独立した生存環境は追求されるはず

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とりあえず相対速度が第一宇宙速度の２倍で物体が軌道に交差してくる場合をあとで計算してみよう。 その時にどれだけのクレーターを生成するかで必要な装甲がはじき出せるはず。 やはり回転するシリンダーをそのまま装甲とするのは衝突時に構造材の機能を損なうので外殻をつけたほうがいいね。

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乗り物として１日も滞在時間がないような破損したら容易に交換が効く大気圏内の乗り物と同格に扱うはやはり無理が有るのではないか 真空空間の気密を守りつつ１Gの仮想重力を作るために回転慣性を大質量でかけてるシリンダがモノコック構造で破損＝構造維持性能の毀損で宇宙空間にそのまま露出はまずい

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回転モーメントが機体移動時以外でかからない、静的な外殻に本当に質量装甲として軽質量の粉体を袋に入れて土嚢として集積するのはありだと思う。粉体でないと破片の質量＋相対速度エネルギーで被害が拡散してしまう。また液相の物質は真空空間では即座に気相になって散逸して保持が困難だろうし。

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ただ、粉体が重力や分子間力で結合してるままだと弱いので静電気とか磁力とかでつながっている方がいいが 物資は高いし飛散させたくもない。できれば地球上のように一定範囲に定着したほうがいい。 となれば何らかの引力で集めるしか無いが、それが磁力で分子間力でくっつく磁性体粉末を網で用意と

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第１宇宙速度は7.9 km/s （低軌道） 第２宇宙速度は11.2 km/s（静止軌道） 第３宇宙速度は16.7 km/s 月地球のラグランジュポイントに居るとすると 第２宇宙速度の倍は交差軌道としてはあり得る 1kgのデブリが正面衝突すると0km/sに1mなら 10x11200x2だから224kJ＝TNT火薬約50g弱分か

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jstage.jst.go.jp/article/struct… C4火薬50gのコンクリートに対する論文が引っかかった。うん。日本語で読めるって素晴らしい。

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やはり、ある偏執的な富豪、執筆者が全知全能の神として君臨する コロニーがハビタブルゾーンに惑星の存在しない世界に到着し、そこで人工惑星を構築すると。 人工惑星は難しそう。ならばそのまま素材工学を駆使した拡大版スペースコロニーを建造してコクーン・ワールドにした方が良さそうではある。

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重力制御のない状態で１Gを作らなければならない そして、ハビタブルゾーンに惑星はない、あっても大気が保持できない程度の重力しか無い月程度の天体である場合は素直にその天体を鉱山として直径100kmぐらいの中心部が真空になるコロニーを作ったほうが良い。

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中心部が真空なら実はすごく気密が楽なのでは？ 太陽に対して30度ほど傾いて回転している場合 直径が300kmである場合780秒に一回転・・・うーん 1日に一回転だと直径373万kmになるんよね・・・ HALOみたいなリングワールド。しかし、そのサイズを支えられる物質は存在しないのではないか。

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仮に静止衛星上軌道エレベーターに必要な4万キロ以上の自重以上を支えられる繊維が有っても 構築できるのは地球サイズ、直径13000km程度だしなあ。多分分子間結合の強度を越えてしまうので、中心部に惑星規模の重力元がないと。しかも周回速度が１日１周では地球の数倍重力がないと無理なのでは・・・