인공적 행성들

성간 식민지화는 은하수에 있는 행성들의 대다수가 테라젠 생명체에 적합하지 않다는 사실로 인해 복잡해진다. 많은 경우 이 문제는 회전 우주 거주지, 버블햅, 돔형 표면 거주지와 같은 매우 대규모의 거주 가능한 구조물 건설로 해결되었다. 많은 집단이 사용하는 또 다른 선택지는 판트로피의 원리를 사용하여 식민지 개척자들 스스로의 특성을 변경하여 지구와 다른 환경에서 살 수 있도록 조정하는 것이다.

테라젠 스피어에서 채택된 더욱 특이한 전략 중 하나는 일반적인 행성 물질을 사용하거나 행성 모양의 거대구조물로 맞춤 제작 행성을 건설하는 것이다.

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암석 세계의 건설

제한된 수의 세계만이 성공적으로 테라포밍될 수 있으며, 많은 그러한 세계들은 지구와 유사한 환경을 유지하기 위해 지속적인 개입이 필요하다. 예를 들어, 대기와 기타 휘발성 물질을 점진적으로 잃어가는 작은 세계들이 그렇다. 그러한 세계들은 준테라포밍(Paraterraform)되거나 휘발성 성분을 지속적으로 보충받을 수 있다. 그러나 그러한 조치들은 기술적 개입이 중단되더라도 지질학적 시간 규모에서 자체 환경을 유지할 수 있는 세계를 만들어내지 못한다. 이러한 이유로 주문에 따라 거주 가능한 행성의 건설을 허용하는 매우 에너지 집약적이고 첨단 기술 또는 신 기술 방법들이 개발되었다. 그러한 행성들은 기술적 개입 없이도 수십억 년 동안 지속될 것으로 기대된다.

적절한 질량의 행성이 없는 항성계에서 지구와 유사한 세계를 만드는 것은 거대한 기술적 도전이다. 항성계에 충분한 암석과 금속 질량이 있다면, 이 물질들을 모아서 적절한 크기와 밀도의 행성을 만드는 것이 가능하지만, 그러한 막대한 양의 물질을 항성계 주변으로 이동시키려면 상당한 양의 에너지와 첨단 기술이 필요하다. 게다가 세계 자체를 조립하는 일도 만만치 않다. 물질들이 모여 점점 더 강한 중력을 가진 천체를 형성하면서 충돌의 힘이 증가하고 천체들이 가열된다. 이러한 충돌들은 함께 새로 조립된 세계를 용융 상태로 만들 것이며, 그대로 방치되면 표면이 생명체를 지원할 수 있을 만큼 충분히 식기까지 수백만 년이 지나야 할 것이다. 그때조차도 세계는 화산 활동에 취약할 것이다.

고에너지 충돌 없이 그러한 세계를 조립하기 위해, 성장하는 세계 주변에 타원형 동적 궤도 고리로 된 매우 큰 골격이 건설된다. 들어오는 물질은 고리의 가장 바깥쪽 가장자리와 랑데부하도록 유도되고, 고리를 따라 표면으로 향하면서 감속된다. 이 감속은 고리가 지지하는 선형 가속기 배열에서의 회생 제동 형태를 취하며, 회수된 에너지의 일부는 고리 시스템에 전력을 공급하는 데 사용된다. 그러나 이 과정은 많은 폐열을 발생시키며, 궤도 고리 골격은 행성 표면에서 열을 전달하여 우주로 효율적으로 방출한다. 행성이 최종 크기에 도달한 후에도 골격은 표면이 식는 동안 수백 년, 심지어 수천 년 동안 그 자리에 남아 있다.

합리적인 시간 내에 행성계를 재배치하는 데 필요한 에너지는 항성을 다이슨 전력 수집 무리로 감싸거나, 마그매터 촉매 변환과 같은 다양한 물질-에너지 변환 방법을 사용하여 수집할 수 있다. 10억 톤 또는 다소 적은 정도의 작은 블랙홀은 고온에서 복사하기 때문에 질량으로부터 직접 전력을 생성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 종류의 작은 블랙홀은 주기적이거나 지속적인 질량 보충이 필요하며, 그렇지 않으면 점차 증발할 것이다. 소위 호킹의 매듭(Hawking's Knot)은 초기 블랙홀 발전기로부터 개발된 정교한 물질-에너지 변환 시스템이다.

대규모 인공 행성 건설의 초기 사례 중 하나는 집합적으로 아오 라이(Ao Lai)로 알려진 감마 레포리스 A+B에서 발생했다. 두 항성 모두 새로운 행성을 건설할 수 있는 광범위한 암석 소행성대를 가지고 있었다. 그러나 모든 항성계가 그러한 자원을 가지고 있는 것은 아니다. 다른 항성계에서는 주문에 따라 세계를 생산하기 위해 다른 방법들이 사용될 수 있다.

상당수의 맞춤 제작 행성들은 젊은 원시행성 원반 내에서 조립되었으며, 물질 흐름을 사용하여 물질을 배아 세계로 재유도하면서 그들의 규모, 온도 및 구성을 관리한다. 이런 방식으로 혼돈스러운 물질 덩어리는 거주 및/또는 데이터 처리를 위한 다양한 맞춤 제작 행성 및 기타 구조물로 유도될 수 있다.

예를 들어, 심스 월드

블랙홀 초월껍질 세계

적절한 지구형 행성이 없고 고체 세계를 건설하기에 충분한 규산염 및 금속 원소가 없는 행성계에서는, 가스 행성(또는 지역 항성)의 수소와 헬륨을 질량원으로 사용하여 인공 행성 질량 블랙홀을 형성할 수 있으며, 그런 다음 그 블랙홀 위에 초월껍질을 건설하여 지구형 세계를 포함한 광범위한 행성 환경을 재현할 수 있다.

인공 블랙홀은 압축과 충돌로 또는 적절한 질량의 마그매터의 제어된 붕괴로 제조할 수 있다. 수소와 헬륨 우주에서 가장 흔한 원소들 및 기타 일반적인 비암석 물질을 원하는 세계보다 약간 덜 무거울 때까지 추가할 수 있다. 지구 질량 행성의 경우, 그러한 블랙홀은 반경이 약 1센티미터이다. 그런 다음 질량 빔(Mass beams) 기술을 사용하여 블랙홀 위에 동적으로 지지되는 초월껍질을 세울 수 있으며, 껍질 위에 비교적 얇은 지형 층을 추가할 수 있다.

이 구조물의 중심에 있는 블랙홀은 조석력 및 마찰 효과로 질량을 에너지로 변환할 제어된 강착 원반에 질량을 추가하여 에너지를 생성하는 데 사용될 수 있다. 작동 시 그러한 블랙홀은 딥웰 산업 구역(Deep Well Industrial zone)과 유사하지만, 에너지 출력은 더 적다. 시간이 지남에 따라 이 추가된 질량의 일정량(일반적으로 5%)이 사건 지평선에 들어가 블랙홀의 총 질량을 증가시킨다. 동적으로 지지되는 껍질의 직경을 그에 따라 증가시키지 않으면 행성의 표면 중력이 시간이 지남에 따라 천천히 증가할 것이다.

블랙홀 자체가 충분히 빠르게 회전하면, 에르고스피어로 알려진 영역에서 직접 질량-에너지를 추출할 수 있다. 반면 행성 질량의 블랙홀은 차가운 물체이므로 호킹 복사는 전력 생성에 직접 사용할 수 없다.

에코토피아 연구소(Ecotopia Lab)의 수많은 세계들은 지역 항성에서 추출한 물질로 이런 방식으로 건설되었으며, 그 세계들의 조건은 생명정치체(Biopolity) 세계건설자들의 요구에 따라 조정될 수 있다. 엄격히 말하면 이 세계들은 행성보다는 행성형 천체로 분류되어야 하지만, 행성과 매우 유사하게 만들 수 있다.

블랙홀 초월껍질 시스템의 한 가지 장점은 인공 세계의 반경이 동등한 암석 세계보다 훨씬 작거나 훨씬 클 수 있다는 것이다. 작은 블랙홀 주위의 작은 껍질은 필요한 경우 1G의 표면 중력을 생성할 수 있다. 껍질의 크기를 늘리면 중력을 줄일 수 있고, 블랙홀의 질량을 늘리면 반대 효과가 있다. 중심 질량의 압축된 특성은 블랙홀 초월껍질 시스템에 이점을 제공하는데, 인공 세계의 반경이 동등한 암석 세계보다 훨씬 작을 수 있기 때문이다. 일부 지구형 환경의 초월껍질 세계는 반경이 수백 킬로미터에 불과한 반면, 다른 세계는 반경이 수만 킬로미터이다. 일부 인공 행성은 여러 개의 동심층을 가지고 있으며, 울트라텍 셸월드로 알려져 있다.

초월껍질 세계는 지속적인 유지보수가 필요한데, 능동적인 제어가 없으면 껍질이 파국적으로 붕괴될 것이기 때문에, 제어 시스템이 고장 나거나 방치되면 그러한 세계는 안전하지 않을 것이다.

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원소변환

극소수의 인공 세계는 마그매터 촉매 핵융합을 사용하여 생산되었다. 더 가벼운 원소를 융합함으로써 규소, 알루미늄, 산소, 탄소 그리고 심지어 철과 같은 더 무거운 물질을 생산할 수 있다. 그러한 원소를 생성하는 핵융합 과정은 매우 발열적이며, 이러한 종류의 대규모 핵융합이 일어나는 장소는 매우 고에너지 환경이다.

가스 행성은 제어된 핵융합을 사용하여 수많은 지구 질량의 중원소를 생산하기 위해 채굴될 수 있다(예를 들어 DWIZ로), 그러나 그 과정에서 매우 밝아질 것이다. 헬륨부터 시작하여, 더 무거운 원소들을 핵융합/변환으로 만들 수 있지만, 변환을 통한 행성 형성으로 생산되는 에너지는 수천 년간의 태양 광도에 해당한다.

이 광도 자체는 예를 들어 변환 과정 동안 가스 행성 주위에 마트료시카 마이크로노드를 건설함으로써 활용될 수 있다. 변환 핵융합으로 구동되는 마이크로노드는 행성이나 다른 대형 거대구조물을 만들기에 충분한 질량이 변환될 때까지 수천 년 동안 계속 작동할 수 있다. 그 후 마이크로노드는 해체될 수 있다. 마이크로노드는 매우 많은 수의 지각자(Sentient) 개체를 포함할 수 있기 때문에, 마이크로노드가 작동을 중단하면 그들은 이주하게 되며 일반적으로 다른 곳으로 이동한다. 이러한 이주한 개체들 중 일부는 새로 만들어진 세계의 첫 번째 거주자가 될 수 있다.

중력 풍선과 에더월드

밀도 높은 대기를 담기 위해 거대한 외부 껍질을 사용하는 두 가지 종류의 행성형 천체를 건설할 수 있다. 중력 풍선은 더 작으며, 다양한 종류의 서식지를 지원할 수 있는 호흡 가능한 대기를 포함한다. 반면 에더월드는 가스 세계에서 추출한 매우 큰 수소와 헬륨 저장소를 둘러싸는 이중 금속 껍질로 구성되며, 거주 가능한 표면은 두 금속층 사이에 끼워져 있다. 에더월드는 이국적인 물질에 의존하지 않는 가장 큰 거주 가능 거대구조물에 속한다.