뱅크스 궤도체

뱅크스 오비탈은 하루에 한 번 자전하여 내부 표면을 따라 인공 중력을 만들어내는 거대한 고리형 인공 서식지다. 이 거대한 구조물은 옛 지구(Old Earth) 같은 전형적인 암석 행성보다 수백에서 수천 배에 달하는 표면적에 걸쳐 자연스럽고 자립적인 환경을 제공할 수 있다. 뱅크스 오비탈의 엄청난 규모와 그로 인한 응력 때문에 건설에는 이형 물질(Exotic matter)가 반드시 필요하다. 뱅크스 오비탈은 우아디에서 볼 수 있는 것과 같은 항성 둘레 '링월드' 초대형 구조물과는 다른 개념이다. 전형적인 뱅크스 오비탈은 반지름이 수백만 킬로미터에 달하는 고리 형태로 배열된 소재 띠로 이루어진다. 오비탈의 자전 속도와 반지름은 내부 표면을 따른 햇빛과 표면 가속도가 행성의 낮 길이와 표면 중력을 모사하도록 설정된다.
옛 지구의 환경을 최대한 재현하도록 설계된

뱅크스 오비탈은 하루에 한 번 자전하여 내부 표면에 인공 중력을 만들어내는, 거대한 고리 형태의 인공 거주 구조물이다. 이 거대한 구조물은 일반적인 암석 행성인 구지구의 수백에서 수천 배에 달하는 표면적에 걸쳐 자연스럽고 자립적인 환경을 제공할 수 있다. 뱅크스 오비탈의 엄청난 규모와 그에 따른 응력 때문에 건설에는 이색물질이 필수적이다. 뱅크스 오비탈은 Ouaddi에 있는 것과 같은 항성 둘레를 감싸는 '링월드' 메가구조물과는 다른 개념이다. 전형적인 뱅크스 오비탈은 반지름이 수백만 킬로미터에 달하는 고리 형태의 띠 구조물로 이루어진다. 오비탈의 자전 속도와 반지름은 내부 표면의 일조량과 중력 가속도가 행성의 낮 길이와 표면 중력을 모사하도록 설정된다.
구지구의 환경을 최대한 재현한 전형적인 테라젠 뱅크스 오비탈은 태양과 유사한 항성 주위의 생명 가능 구역 내 궤도를 돈다. 내부 표면의 기압은 1바이며, 24시간을 주기로 낮과 밤이 반복되며, 1g(초당 9.8미터)의 가속도가 발생한다. 이러한 고리의 항성 기준 자전 주기는 23시간 56분 4초(86,124초)이다. 이는 고정된 별을 기준으로 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간이며, 자전 중력을 계산할 때 사용되는 값이다.
이 고리의 반지름은 1,842,509킬로미터, 둘레는 11,576,800킬로미터에 달한다. 고리는 86,124초마다 한 번씩 축을 중심으로 자전하며, 이때 테두리의 속도는 시속 483,913킬로미터, 즉 초속 134킬로미터이다. 내부 표면의 가장자리에는 물과 공기가 우주로 빠져나가지 않도록 높은 벽이 세워져 있다. 벽은 다이아몬드이드를 발포 처리하여 100킬로미터 높이로 세우고, 대부분의 경우 그 위에 400킬로미터 높이의 가볍고 투명한 팽창식 벽을 추가로 올린다. 많은 오비탈은 이보다 다소 작으며 중력도 상당히 낮다. 자전 속도 또한 현지 항성의 질량과 광도에 따라 달라지는 공전 주기에 따라 결정된다.

원하는 행성 유형에 맞는 고체·액체·기체는 원심력이 내부 표면에 붙들어 두고, 수백 킬로미터 높이의 벽 덕분에 가장자리 너머 우주로 흘러내리지 않는다. 구조물 전체는 거주민에게 적합한 생명 가능 구역 내 궤도로 항성을 공전한다. 거주민의 관점에서 완성된 뱅크스 오비탈은 원통형 행성처럼 기능하며, 구조에 관한 정보가 없는 거주민이라면 차이를 전혀 느끼지 못할 수도 있다. 전형적인 오비탈은 암석권에 해당하는 층과 수권, 대기권, 그리고 작동하는 생물권 및/또는 기계권을 갖추고 있다. 뱅크스 오비탈에서 이 구성 요소들은 오비탈의 형태를 따른다는 의미에서 리소토러스, 하이드로토러스 등으로 불리기도 한다. 전형적인 테라젠 뱅크스 오비탈은 구지구와 유사한 표면 환경을 재현하도록 설계되지만, 물론 다양한 변형도 가능하다.

뱅크스 오비탈이라는 이름은 MPA의 고르델푸스 항성계에 2226 AT에 최초로 건설된 이 유형의 거주 구조물에서 유래한다. 그 구조물은 정보화 시대의 공상과학 작가 이언 뱅크스의 이름을 따 명명되었다. 뱅크스는 이러한 구조물을 처음으로 상상한 테라젠이었지만, 당시에는 필요한 재료가 물리학이나 공학이 아닌 순수한 상상의 영역에 속했다. 어떤 형태의 일반 물질도 뱅크스 오비탈의 자전에 따른 장력을 견딜 수 없기 때문에 이색물질이 필수적이다. 이론적으로는 다른 종류의 이색물질도 사용할 수 있겠지만, 표준 테라젠 뱅크스 오비탈의 지지 구조는 마그매터로 보강된 일반 물질로 이루어진다.


Banks 궤도체는 건설된 곳에서는 어디서나 큰 인기를 누린다. 특히 행성 표면 생활에 맞게 진화하거나 설계된 인간 및 여타 클레이드들 사이에서 그러하다. 투입되는 물질의 양 대비 거주 가능한 표면적이 매우 넓다는 것이 최대 장점이다. 뱅크스가 구상했던 대로 구조적으로도 안정적이어서, 일단 건설되고 나면 유지보수 부담이 극히 낮다. 소형 거주시설과 달리 생태계와 기계생태계를 안정 상태로 유지하기 위한 자재 수입이나 정밀한 관리가 필요 없다. 질량류 기술을 사용하는 일반적인 메가구조물처럼 물리적 붕괴를 막기 위한 지속적인 관리도 불필요하다. Banks 궤도체가 외부 개입 없이 환경을 유지할 수 있는 최대 기간은 궤도체의 종류와 추정 기관에 따라 달라지지만, 오지만디아스 연구소의 분석에 따르면 표준 Banks 궤도체는 거주 불가능 상태가 되기까지 유지보수 없이 수백만 년을 버틸 수 있다고 한다. 다만 Banks 궤도체의 지지 구조를 건설하려면 대량의 마그매터를 생성하고 다루어야 하므로, 테라젠 스피어 내에서는 여전히 상대적으로 희귀한 편이다.

설계

규모 면에서는 수십 배 이상 크지만, Banks 궤도체의 기본 설계는 비숍 링과 매우 흡사하다. 원통형 '야외' 거주시설로, 고리 띠의 폭보다 반지름이 훨씬 크다. 원통(또는 토러스)의 자전 속도는 내부 표면을 따라 행성 수준의 중력을 모사하기에 충분하다. 비숍 링과 마찬가지로 Banks 궤도체는 내부 표면 쪽이 우주를 향해 열려 있어, 내부 거주자가 바라보는 하늘은 행성 표면에서 보는 하늘과 매우 유사하다. 대기가 내부 표면에 유지되는 일반적인 경우, 대기가 새어나가지 않도록 가장자리를 따라 높은 벽이 설치된다. Banks 궤도체가 비숍 링과 구별되는 핵심적인 차이는 내부 표면이 중앙의 인공 광원이 아닌 항성의 빛을 직접 받는다는 점이다. 이 방식으로 전형적인 정원세계의 낮 길이와 표면 중력가속도를 재현하려면 Banks 궤도체의 반지름이 수백만 킬로미터에 달해야 한다.

일부 Banks 궤도체에는 주로 마그매터로 건설된 스포크(살대)가 있다. 이는 조석력에 맞서 더욱 완벽한 원형을 유지하거나, 각종 추가 구조물의 지지 부재로 기능한다. 이 스포크들은 궤도체 전체에 비해 극히 얇기 때문에, 스포크가 지지하는 구조물을 보지 않고서는 스포크가 있는지 육안으로 알아보기 어려울 수 있다. 스포크의 위치를 모르는 이들에게는 궤도체 내부 표면 간 이동이 위험할 수 있다.

표준 구지구 환경과의 차이에 따라 궤도체의 크기도 달라진다. Banks 궤도체의 필요 반지름은 내부 표면에서 원하는 '중력'에 정비례하고, 원하는 낮 길이의 제곱에도 정비례한다. 즉 주기와 표면 중력가속도의 조합마다 각기 다른 크기의 Banks 궤도체가 필요하다. 또한 긴 낮을 구현하는 것은 비용이 많이 든다. 예컨대, 솔시스의 루나를 테라포밍한 환경을 재현하는 Banks 궤도체를 만들자는 제안이 한두 번 있었다. 그런 긴 낮과 밤에 적응한 클레이드가 거의 없다는 점을 제외하더라도, 이런 궤도체에 필요한 반지름은 6천만 킬로미터를 넘는다. 비교하자면, Malacandra·뉴 바르숨 및 과거 화성 트윅(Tweak) 클레이드들이 건설한 여러 Banks 궤도체처럼 테라포밍된 화성 환경을 재현하는 경우에는 반지름이 70만 킬로미터면 충분하다. 몇 가지 예를 더 들자면, 가장 전통적인 토울흐 Banks 궤도체인 O'oo'thshuul의 반지름은 140만 킬로미터이며, 제이드 차임 싱어즈가 코러스와 여타 Halogenic 행성의 표면 환경을 재현하기 위해 현재 계획 중인 Banks 궤도체는 완공 시 반지름이 910만 킬로미터에 이를 예정이다.

Banks 궤도체의 테두리 벽은 설계자의 취향에 따라 다양하게 건설될 수 있다. 어떤 경우에는 진짜 수직 벽처럼 세워지기도 한다. 이때 거의 수직에 가까운 이 표면에서 살아가도록 특별히 적응한 클레이드와 그 생태계가 형성되기도 한다. 어떤 경우에는 벽이 완만하게 솟아올라 궤도체 내부에서 보면 거대한 산처럼 보이기도 한다. 또 다른 경우에는 계단식 산과 고원 지형을 조성해 중간 층은 희박한 대기, 상층부는 진공 또는 준진공 환경을 갖추는 등 다양한 서식지를 만들기도 한다. 이는 서로 크게 다른 환경 조건을 필요로 하는 여러 클레이드가 같은 궤도체에 거주하는 경우에 흔히 나타난다. 세부 방식이 어떻든 간에, 궤도체 최저면 위로 필요한 테두리 벽의 높이는 두 가지 요인에 달려 있다. 표면 중력에 반비례하여, 중력이 절반이 되면 테두리 벽의 높이는 두 배가 된다. 예컨대 제안된 바 있는 'Lunatic' Banks 궤도체에는 약 600킬로미터 높이의 테두리 벽이 필요했을 것이다. 테두리 벽의 높이는 또한 테두리 표면에서 원하는 대기압에 정비례한다. 이 때문에 토울흐 Banks 궤도체의 테두리는 5,200킬로미터가 넘는 압도적인 높이를 자랑한다. 대부분의 테두리 벽은 발포 다이아몬드이드 자체의 자립 구조로 이루어지지만, 일부 설계에서는 하부 마그매터 직조의 변형을 통해 테두리를 만들기도 한다. 궤도체 바닥의 마그매터 원형 가닥보다 테두리 하부 가닥의 반지름을 미세하게 작게 하는 방식이다. 이를 통해 어떤 높이의 테두리 벽도 건설할 수 있다.

Banks 궤도체는 대체로 반지름에 비해 폭이 매우 좁지만, 그것만으로도 표면적은 매우 넓다. 폭이 불과 1,000km인 구지구 조건 기준 궤도체의 면적은 지구의 22.9배에 달하며, 폭이 열 배인 경우에는 거주 가능 표면적이 지구 229개에 해당한다. Banks 궤도체는 통상 최소 3,000킬로미터의 띠 폭으로 건설되지만, 미적 고려나 자재 부족으로 더 좁게 만들어지기도 한다. 폭이 50,000킬로미터(지구 면적 1,145배 상당)를 넘는 경우는 드물다. 마그매터 생산의 어려움과 비용 외에도, 폭이 넓어질수록 자전축을 유지하고 내부 표면에 직접 햇빛을 공급하기가 점점 더 어려워지기 때문이다.

건설

뱅크스 궤도체(Banks Orbital) 링 내부의 장력은 엄청나다. 내부 표면의 중력 가속도만큼 강한 중력장 속에서 반지름에 해당하는 기둥 전체를 매달아두는 것과 맞먹는 수준이다. 일반 원자 사이의 결합은 이 용도에 필요한 강도에 턱없이 부족하다. 모든 뱅크스 궤도체의 토대는 탄소의 마그매터 유사체인 마그카본 형태의 마그매터다. 이 마그카본은 나노튜브의 마그매터 등가물로 가공된다. 순수 마그매터는 일반 물질을 그냥 통과하기 때문에 뱅크스 궤도체의 기초로는 쓸모가 없다. 그러나 강철과 같은 강자성 물질에 마그나노튜브들 직조물을 결합하면 고체 기반재로 기능하도록 처리할 수 있다. 이렇게 만들어진 복합재는 현재까지 알려진 가장 큰 뱅크스 궤도체에도 필요한 인장 강도보다 수백~수천 배나 강하며, 위에 쌓이는 일반 물질의 무게를 압축력으로 지탱하기에도 충분하다. 이 복합재 층은 상당한 질량을 가지고 있지만, 여러 겹의 마그나노튜브 직조물과 그 사이에 끼인 강철 원자층으로 이루어져 있어도 눈에 보이지 않을 만큼 얇다. 안전을 위해 이 위에 일반 니켈-철 층을 덧씌우는데, 최소 1미터에서 경우에 따라 수십 미터 두께에 달한다. 이는 마그매터 필라멘트가 노출되는 것을 막기 위함이다. 뱅크스 궤도체의 바깥 부분에는 구조물에 우발적인 충돌이 발생할 경우를 대비해 발포 다이아몬드이드와 기타 재료로 이루어진 삭마층 등 추가 층이 있을 수 있다. 그러나 뱅크스 궤도체 질량의 대부분은 마그매터 복합재 층보다 안쪽에 있다. 가장 일반적인 구조는 수백에서 수천 미터 두께의 발포 다이아몬드이드 층으로, 뱅크스 궤도체 내부 표면 지형의 기반 윤곽을 형성하고 강성을 높이는 역할을 한다. 대부분의 설계에서 궤도체의 테두리 벽 역시 유사한 층으로 구성된다. 뱅크스 궤도체가 테라젠 방식의 정원세계를 모방하도록 설계된 경우—이것이 일반적이다—그 위에 수백에서 수천 미터 두께의 커런덤이드 및/또는 규산염 암석 층이 이어진다. 이것이 궤도체의 '석환(lithotorus)'을 이루며, 산소를 포함한 대기로부터 다이아몬드이드를 보호하는 실용적인 목적을 수행한다. 그 위로는 액체와 기체가 각각 '수환(hydrotorus)'과 '기환(atmotorus)'을 형성한다. 뱅크스 궤도체는 내부에서 볼 때 극단적인 지형 차이를 지탱할 수 있으며, 다양한 환경을 제공하기 위해 실제로 그렇게 설계되는 경우가 많다. 다만 구 지구의 에베레스트나 구 화성의 올림푸스 산을 능가하는 거대한 산맥도 뱅크스 궤도체의 규모에서는 거의 눈에 띄지 않는 작은 융기에 불과하다. 테두리 벽과 맞먹는 높이의 벽이나 산맥을 궤도체 원주 방향으로 세워 전혀 다른 환경을 가진 구역들을 완전히 분리하는 것도 드물지 않다. 이러한 내부 격벽도 테두리 벽처럼 발포 커런덤이드나 일반 규산염으로 외장 처리된다.
뱅크스 궤도체는 스포크와 중앙 허브 없이 건설되기도 하지만, 함께 짓는 경우도 적지 않다. 스포크에는 당연히 관련된 장력을 지탱하기 위해 마그매터 코어가 필요하다. 스포크는 교통 구조물—예컨대 테두리 벽으로 오가는 진공열차나 행성간·항성간 비행체의 이착륙 기지—의 앵커로 활용된다. 또한 일부 구현 방식에서는 뱅크스 궤도체 거주 공간 일부를 덮는 지붕이나 차양의 앵커로도 쓰인다. 빛이나 기타 복사선을 차단하거나, 테두리 벽이 허용하는 기압보다 높은 기압을 유지하고자 할 때 유용하다.

유지보수

뱅크스 궤도체는 다른 종류의 거주시설에 비해 유지보수가 비교적 적게 든다. 조명, 온도, 대기는 별도의 개입 없이 안정적으로 유지되며, 생태계는 능동적인 관리 없이도 거주 가능한 범위 안에서 자체적으로 순환할 만큼 충분히 크다. 구조물 자체는 수백 년, 심지어 수십만 년 단위로만 능동적 수리가 필요하며, 일부 다른 거대구조물처럼 질량 흐름을 조율하는 데 막대한 에너지·물질·주의가 필요하지 않다. 뱅크스 궤도체는 폭에 비해 반지름이 훨씬 크기 때문에 McKendree 실린더 같은 관형 거주시설과 달리 자전이 매우 안정적이다. 완전 밀폐형 거주시설과 달리 기체 유출을 막기 위해 외피를 유지할 필요도 없다. 뱅크스 궤도체는 수만 년 단위가 아니라면 세차 운동에 대한 대응이 필요하지 않다. 크기 덕분에 우주선(宇宙線) 차폐도 불필요하며, 기체와 액체는 원심력만으로 거주시설 바닥에 붙어 있기 때문에 이를 붙잡아두기 위한 조치도 필요 없다. 뱅크스 궤도체의 주요 취약점은 마그매터 골격과 그 위에 얹힌 일반 물질의 접합부다. 자연적인 힘이 이 부분을 교란할 가능성은 거의 없다. 가능한 시나리오를 꼽자면, 지형 아래 깔린 다이아몬드이드 발포층이 노출된 뒤 고온의 자연 화재에 노출될 경우다. 그러면 철을 녹일 만한 열기로 타들어 가고, 결국 생긴 구멍으로 대기권과 수권이 우주로 분출될 수 있다. 이런 일은 침식이 접촉 지점을 만들고 그 지역에서 강한 산불이 발생해야 한다는 조건이 겹쳐야 하므로 수천 년이 걸릴 수 있다. 그보다는 궤도체 내부 표면에 대형 혜성이나 운석이 충돌하는 것이 훨씬 현실적인 위협이다. 지금까지 테라젠 역사에서 이런 사건은 발생하지 않았다. 뱅크스 궤도체가 건설된 항성계에서는 잔해물이 미리 제거되기 때문이다. 그러나 버전 전쟁(Version War)와 같은 분쟁 중에는 운동에너지 무기로 이러한 피해가 실제로 가해졌으며, 강력한 레이저로도 유사한 결과가 초래된 바 있다.

거주 가능 표면

방향

뱅크스 궤도체 내부 표면에 사는 주민의 관점에서 보면, 행성 표면에 사는 사람과 마찬가지로 '세계'는 평평하게 보인다. 행성에 북·남·동·서와 천정·천저가 있듯이, 여기서도 여섯 가지 기본 방향이 존재한다. 천정, 즉 위는 궤도체의 축을 향하는 방향이다. 천저, 즉 아래는 축에서 멀어지는 방향이다. 궤도체의 자전이 공전 방향에 역행하지 않는 한, 동쪽은 자전 방향이며 태양이 지는 방향이다. 이는 일반 행성과 반대다. 서쪽은 자전 반대 방향이며 태양이 뜨는 방향으로, 이 역시 일반 행성과 다르다. 행성과 마찬가지로 북쪽은 동쪽으로 이동할 때 왼편, 서쪽으로 이동할 때 오른편이다. 남쪽은 동쪽으로 이동할 때 왼편, 동쪽으로 이동하는 여행자의 오른편이다. 링의 극북·극남 지역은 행성의 북반구나 남반구 주민에게 극 방향이 갖는 의미를 지니지 않는다. 림월 근처 지역은 림월의 높이와 뱅크스 궤도체의 축 기울기에 따라 그림자나 림월에 갇힌 열기로 인해 계절에 따라 궤도체 전체 바닥보다 약간 더 춥거나 따뜻할 수 있다. 이로 인해 독특한 기후 패턴이 나타나지만, 계절 변화가 더 극단적일 뿐 평균 기온은 다른 지역보다 낮지 않다.

지형

준베이스라인 테라젠 바이온트를 염두에 두고 설계된 원형적인 뱅크스 궤도체는 보통 해안선 면적을 극대화하도록 설계된다. 바다에는 섬이 많고, 육지 곳곳에 호수가 산재한다. 수변 공간은 기본적으로 기준선 인간에게 매력적이며, 따라서 인간 준베이스라인 클레이드뿐 아니라 일부 인간이 설계한 클레이드에게도 인기가 높다. 그러나 이런 설계에는 다른 이유도 있다. 전이 환경을 극대화하면 더 풍요로운 생태계가 형성되고, 육지와 수역을 인접시키면 내륙으로 물을 운반하는 일간·계절 기상 패턴이 활성화된다. 건조 환경이나 사막 환경이 필요한 경우에는 호수나 바다 없이 광대한 육지만 조성할 수도 있다. 지형에는 보통 산과 다양한 기복이 포함된다. 환경을 다채롭고 흥미롭게 만들기 위해서이기도 하고, 궤도체 내에서 서로 다른 기후를 구현하기 위해서이기도 하다. 그렇지 않으면 변화가 거의 없을 것이다. 행성과 달리 뱅크스 궤도체에서는 일조량이 위치에 따라 달라지지 않기 때문이다.

뱅크스 궤도체는 궤도체의 림월 규모에 달하는 극도로 높은 산을 조성할 수 있다는 장점도 있다. 림월처럼 이런 산들은 독특한 환경이 될 수 있다. 가파른 경사면이나 수직 절벽이 엄청난 높이까지 뻗어 올라가는 것이다. 이런 극단적인 지형은 궤도체의 서로 다른 구역을 분리하는 데도 활용될 수 있어, 기술적 수단 없이는 구역 간 이동이 불가능해진다. 단순히 야생 동물이 두 유사한 구역 사이를 이동하지 못하도록 막기 위한 것일 수도 있고, 거대 산맥 양쪽에 완전히 다른 환경 조건을 구현하기 위한 것일 수도 있다. 예를 들어 한쪽에는 테라젠 환경을, 다른 쪽에는 토울흐나 할로겐 환경을 배치하는 식이다.

일광, 링빛, 별빛

내부 링에 사는 주민에게 일출과 일몰은 행성에서와 거의 다르지 않다. 낮은 긴 그림자와 함께 시작되고 끝나며, 태양이 머리 위에 가장 직접적으로 위치하는 정오에 가장 밝다. 행성과 다른 점은, 멀리서 여명과 황혼이 링을 따라 자신의 위치를 향해 밀려오는 것을 눈으로 볼 수 있다는 것이다. 그럼에도 림 바닥에 있는 사람의 눈에는 태양이 여전히 뜨고 지는 것처럼 보인다. 링의 더 먼 부분은 하늘에 거대한 아치를 이루며, 천정을 향해 올라갈수록 좁아지고 어두워진다. 링의 자전축이 항성 공전 궤도면에 대해 기울어져 있으면, 연중 시기에 따라 일조량 강도가 다소 변화한다. 낮의 길이는 크게 달라지지 않지만 1회 공전하는 동안 두 번의 최솟값과 두 번의 최댓값이 나타난다. 궤도체가 이심률 있는 타원 궤도를 가지면 연중 시기에 따라 태양의 겉보기 크기와 일조량 밝기도 변한다. 궤도체가 공전 궤도의 빠른 구간을 통과할 때 밝기가 짧게 정점에 이르고, 주성에서 멀어질 때 훨씬 긴 어두운 기간이 이어진다.

뱅크스 궤도체의 밤은 링빛 덕분에 매우 밝다. 밤이 되면 링의 빛나는 부분이 하늘의 절반을 덮고, 어두운 부분조차 링빛을 반사하며 희미하게 보인다. 폭 1,000킬로미터에 불과한 좁은 궤도체라 해도, 천정에서 지구 달의 겉보기 폭의 10분의 1밖에 안 되지만 지구의 보름달보다 약 200배 밝다. 하늘의 넓은 면적을 덮고 있으며, 구름 때문에 지구형 표면이 구 지구의 달보다 반사율이 높기 때문이다. 링이 넓을수록 이에 비례해 더 많은 빛을 제공한다. 뱅크스 궤도체 내부 표면의 천문학자들은 흐린 별과 행성을 관측하기 어렵다. 행성 표면에서 밝은 보름달 아래 관측하는 것과 마찬가지다.

태양 공전에 대해 축 기울기가 없는 궤도체는 항상 태양을 가리고, 축 기울기가 큰 궤도체는 1년에 두 번만 태양을 가린다. 좁은 궤도체의 경우 이 효과는 미미하며 태양 빛 속에서 거의 보이지 않을 수도 있다. 예를 들어 폭 1,000킬로미터의 궤도체가 태양과 비슷한 항성 주위를 돌 경우, 천정에서 태양 겉보기 폭의 2%에 불과하므로 일조량의 극히 일부만 차단한다. 반대로 폭 35,000킬로미터의 궤도체는 개기 일식을 만들어내며, 중간 크기도 상당한 영향을 미칠 수 있다. 이것이 대부분의 궤도체가 최소한 작은 축 기울기를 갖도록 설계되는 이유 중 하나다. 축 기울기 90도, 폭 1,000킬로미터의 궤도체가 정확히 1천문단위 거리에서 태양과 동일한 항성 주위를 공전할 경우, 연 2회 발생하는 일식은 두 번의 여름 중 하나의 정점에서 21.8분 지속된다. 이 일식의 지속 시간은 궤도체의 폭에 정비례하고, 항성 공전 주기와 축 기울기의 사인값에 반비례한다. 이런 일식은 좁은 뱅크스 궤도체에서는 거의 눈에 띄지 않지만, 넓은 것에서는 극적인 사건이 될 수 있다.

날씨와 기후

행성과 달리, 뱅크스 궤도 구조물은 극지방과 적도 사이에 일조량 차이가 크지 않아 기상 시스템을 이끄는 힘이 약하다. 사실 공전 궤도의 이심률이나 황도면에 대한 자전축 기울기가 없다면 계절 변화 자체가 전혀 없다. 황도면에 대해 기울어진 궤도 구조물은 공전 1회당 두 차례의 따뜻한 계절을 맞으며, 각 계절의 한여름에는 태양이 일식을 일으킨다. 두 차례의 서늘한 계절도 있으며, 각 계절의 한가운데서 태양은 하늘에서 가장 낮은 위치에 이른다. 두 서늘한 계절의 차이는, 한 번은 태양이 남쪽 테두리벽 쪽으로 기울고 다른 한 번은 북쪽 테두리벽에 가장 가까이 접근한다는 점뿐이다. 궤도 구조물의 기울기가 상당히 가파르지 않으면 이 계절 차이는 뚜렷하지 않다. 계절의 길이는 행성의 절반에 불과하며, 하늘에서 태양의 고도는 바뀌지만 낮의 길이는 행성처럼 변하지 않는다. 긴 여름 낮이나 긴 겨울 밤도 없다. 예를 들어 23도의 자전축 기울기는 기온 변화를 거의 일으키지 않으며, 지구 적도에서 나타나는 변화보다도 더 미미하다.

테두리벽 근처 지역은 1년의 절반 동안 나머지 지역보다 따뜻하고, 반대 절반 동안은 상당히 차갑다. 이는 북쪽과 남쪽 테두리 지역이 서로 반대 계절을 갖는다는 것을 의미한다. 링 전체의 서늘한 계절에는 북쪽 테두리가 링의 다른 부분보다 차갑고 남쪽이 더 따뜻하다가, 반 바퀴 공전 후에는 반대가 된다. 그러나 이는 궤도 구조물의 기울기가 상당할 때만 의미 있으며, 어떤 경우든 해당 지역은 폭 100킬로미터 남짓의 좁은 띠에 불과하다. 궤도 구조물의 내면에 세워진 산들도 이와 유사하지만 더 작은 효과를 낸다. 북사면과 남사면이 번갈아 가며 이례적으로 따뜻하거나 차가워지는 것이다.

코리올리 효과(Coriolis effect)는 뱅크스 궤도 구조물의 기상에 큰 영향을 미치지 않는다. 코리올리 효과가 있더라도, 행성 표면에서처럼 수평 방향이 아니라 수직 방향으로 작용한다. 하강 기류는 역회전 방향으로, 상승 기류는 회전 방향으로 편향되는 것이다. 그러나 테라젠 방식의 대류권에서 실제 기상이 활발한 높이는 고작 10킬로미터에 불과하므로, 기류와 구름의 형태에 미치는 영향은 거의 없다.

코리올리 효과도 없고 표면 각 부분 사이에 큰 온도 기울기도 없으므로, 대부분의 자전 행성에서 볼 수 있는 사이클론성 폭풍이나 자전이 고정된 행성에서 나타나는 강한 정상풍에 해당하는 기상 현상이 없다. 대규모 기상 시스템 자체가 거의 존재하지 않는다. 낮에 표면이 가열되고 밤에 냉각되면서 적운이 형성되고, 때로는 뇌우도 발생한다. 물과 육지의 가열·냉각 속도 차이로 낮에는 해풍, 밤에는 육풍도 분다. 궤도 구조물의 자전축이 기울어진 경우, 물과 육지 덩어리가 서로 다르게 가열되면서 몬순과 비슷한 현상이 나타난다. 연 2회의 지역 겨울 동안에는 대륙 내부에서 차고 건조한 바람이 불고, 지역 여름에는 바다에서 따뜻하고 습한 바람이 불어온다. 약간 이심률이 있는 궤도를 도는 궤도 구조물도 짧은 따뜻한 계절과 긴 서늘한 계절을 가지며 비슷한 현상을 보인다. 전반적으로 뱅크스 궤도 구조물의 날씨는 같은 일조량, 궤도, 자전축 기울기를 가진 행성보다 온화하고 국지적이다. 스포크가 있는 궤도 구조물에서는 이 일반 원칙의 예외를 인위적으로 만들 수 있다. 스포크에 설치된 구조물을 이용해 특정 구역에 닿는 햇빛의 양을 사전에 정해진 일정에 따라 늘리거나 줄이는 것이다. 이 방식은 동일한 표면 위에 다양한 환경을 다수 조성하도록 설계된 궤도 구조물에서 흔히 쓰인다.

조석과 해류

뱅크스 궤도 구조물의 조석 효과는 같은 위치에 있는 행성과 동일하다. 해비타트 주위를 도는 천체가 없다면 달 조석은 없지만, 태양 조석은 있다. 행성과 마찬가지로, 특정 수역의 고유 주기가 조석 주기와 공명하면 조석이 매우 커질 수 있다. 구 지구의 태평양과 대서양 일부 지역이 그 예다. 공명 주기가 맞지 않으면 지중해처럼 조석 효과가 작거나, 카스피해나 빅토리아 호수처럼 무시할 수 있는 수준이다. 태양과 비슷한 별 주위를 구 지구와 유사한 궤도를 도는 뱅크스 궤도 구조물 단독의 경우, 조석 높이는 지구의 3분의 1이다. 적색왜성 주위를 테라젠 생명체가 살기 알맞은 거리에서 공전하는 경우에는 조석이 훨씬 커질 수 있다. 극단적인 사례로, 크라스니(Krasny) 같은 궤도 구조물은 지구의 80배에 달하는 조석을 경험한다. 이런 극단적인 조석 효과는 해비타트 유지보수를 어렵게 만들고, 별에 이토록 가까이 접근하면서 궤도 구조물의 방향을 유지하는 데도 상당한 에너지와 주의가 필요하다. 그 결과, 가장 어두운 적색왜성이나 백색왜성 주위의 구조물은 보통 뱅크스 궤도 구조물이 아니라 뱅크스 궤도 구조물과 같은 규모로 건설된 소형 링월드 형태를 띤다.

지구형 행성에서 볼 수 있는 차가운 극지 해양과 따뜻한 적도 해양의 대비에 해당하는 것이 없으므로, 뱅크스 궤도 구조물의 바다는 깊은 곳과 표면 사이에 자연적인 순환이 없다. 그 결과 수심 200미터 아래의 물은 무산소 상태가 된다. 더 깊은 곳에도 산소가 풍부한 물을 원한다면 설계자들이 대책을 마련해야 한다. 구 지구의 중위도 수준에 견줄 만한 강한 계절 변화가 있다면, 그에 맞는 극단적인 기후를 가지도록 해비타트를 설계할 경우 매년 수괴 전복이 일어날 수 있다. 그렇지 않은 곳에서는 수체 깊은 곳에 인공 열원을 적용해 순환을 유지하거나, 심층수를 표면 또는 인근 대륙 지역으로 펌핑하거나, 조석 효과로 혼합이 일어나도록 수중 지형을 정밀하게 설계하는 방법을 쓴다.

테두리, 외면, 그리고 내부 세계

교통

뱅크스 궤도체는 워낙 거대해서 행성이나 소형 거주지에서 쓰이는 이동 수단으로는 궤도체의 먼 곳까지 빠르게 갈 수 없다. 시속 10,000킬로미터 이상의 순항 속도를 자랑하는 초고속 진공 튜브 자기부상 열차조차 뱅크스 궤도체를 일주하는 데 수 주가 걸린다. 궤도체의 먼 곳까지 빠르게 이동하려면 행성 간 이동에 쓰이는 기술이 필요하다. 구체적인 방법은 지역 관습과 기술에 따라 다르지만, 가장 일반적으로는 림월이나 이와 유사한 높은 지점에서 발사된 우주선을 질량 빔이나 로켓으로 구동하는 방식이다. 발사 지점까지의 이동 시간, 환승 시간, 쾌적하고 경제적인 가속 조건을 모두 감안하면, 급한 용무로 급행편을 이용하더라도 하루 이틀은 걸린다.

AI와 유지관리

뱅크스 궤도체 중 완전히 수동적으로 설계된 것은 거의 없다. 대부분은 대형 식물이나 식물봇에 필적하는 복잡한 수리·자체유지 시스템을 갖추고 있다. 이를 통해 정해진 궤도를 유지하고 물리적 항상성을 보존한다. 지각자(Sentient) 능력을 갖추는 경우도 드물지 않으며, 소폰트 수준의 역량에서 초월지성(Transapient) 또는 준 아르카일렉트 수준까지 이르기도 한다. 현대에는 대부분의 뱅크스 궤도체가 토포소픽 척도 S3 등급까지의 독립 ISO(dedicated ISO)로 운용된다. 이 때문에 많은 뱅크스 궤도체의 주민들은 사실상 '신의 거처'에 사는 셈이지만, 스스로 그렇게 여기는 경우는 많지 않다. 3476년에 발생한 재앙적인 엑셀시어 사건(Excelsior Incident)에서는 20조 명이 넘는 주민이 흡수·사망하거나 회복 불가능한 방식으로 개조되었다. 그 이후 이러한 지성체들은 대부분 안전장치를 갖추어 설계된다. 이들은 더 높은 토포소픽 단계에 도달하려 하지 않거나, 아니면 정상적이고 안정적인 후계자를 남기는 방식으로 이탈한다. 이러한 안전 기준에서 벗어나는 사례는 테라젠 스피어의 변경 지역에서 간혹 목격된다.

테라젠 스피어의 뱅크스 궤도체

뱅크스 궤도체는 테라젠 스피어 내에서 아직 비교적 희귀하며, 대부분 웜홀 넥서스에 쉽게 접근할 수 있는 내부 구역(Inner Sphere)의 발전된 항성계에 위치한다. 의지가 있는 개인이라면 400년 미만의 대여행(Grand Tour)으로 거의 모든 궤도체를 방문할 수는 있다. 다만 하나하나 실제로 탐험할 수는 없다. 대부분은 구 지구 환경의 복제본이거나 '화성형' 변종 같은 유사 환경이지만, 테라젠 클레이드의 다양성이 확대되면서 뱅크스 궤도체의 종류도 다양해졌다. 극단적으로 특화된 테라젠 트윅 클레이드 중 다수가 자신들만의 궤도체를 보유하고 있으며, 투울흐(To'ul'h) 세계 환경을 재현한 궤도체도 여럿 건설되었다. 쥬라시카 연구소(Jurassica Institute)는 뱅크스 궤도체를 이용해 라주로젠(Lazurogen) 동식물로 가득 찬 세계 전체를 재현했으며, 케어테이커리스트 성향의 조직이나 초월지성이 자연 정원세계 원본의 백업용으로 설립한 궤도체도 여럿 있다. 대부분의 궤도체는 여전히 '원시' 행성 유사 환경의 광활한 공간을 조성하는 데 쓰이지만, 테라젠 공간에서 가장 큰 단일 도시 중 하나인 메트로폴리스 링 시티(Metropolis Ring City)는 뱅크스 궤도체이다. 일부 메타소프트 정치체에는 생물권이 전혀 없고 아르곤·이산화탄소 대기와 고도로 복잡한 기계계만을 갖춘 뱅크스 궤도체도 존재한다.

특히 유명한 뱅크스 궤도체로는 고르델푸스(Gordelpus) 항성계의 최초 뱅크스 궤도체(4226 AT 완공), 사달멜리크(Sadalmelik)의 달레스 궤도체(달레스 궤도), 쥬라시카 연구소의 팔레오스 시리즈(Paleos series, I~IV), 크라스니(Krasny), 말라칸드라(Malacandra), 뉴 바르숨(New Barsoom), 오푸프트슈울(O'foo'fthshuul), 카롤 링(Karol Ring), 미스가르트르(Mythgarthr), 메트로폴리스 링 시티(Metropolis Ring City)가 있다.

비테라젠 뱅크스 궤도체

무우와 부드러운 자들(Soft Ones)는 뱅크스 궤도체를 만들지 않으며, 다른 현존하는 이종 소폰트 종족 중에서도 이를 만든 것으로 확인된 종족은 없다. 삼각형 전송(Triangulum Transmission)을 통해서는 그 은하에서 뱅크스 궤도체가 만들어졌는지 여부가 불분명하며, 은하의 다른 고에너지(High Energy) 지역에서 오는 방출도 너무 희미해 뱅크스 궤도체의 존재 여부를 확인하기 어렵다. 일부 무우 자료에 따르면 그들도 한때 뱅크스 궤도체를 만들었지만 '불길하다'는 이유로 그 관행을 포기했다고 한다. 정확히 무슨 의미인지는 알 수 없다.

이종 소폰트 기원의 뱅크스 궤도체로 유일한 추정 사례는 8894 AT에 오지만디아스 연구소(Ozymandias Institute)가 발견했다. 뉴 판다바(New Pandava) 항성계에서 발견된 것으로, 마그매터로 된 골격 링 하나와 같은 궤도의 소형 암석 행성으로 구성되어 있다. 행성과 마그매터 링은 약 2억 2,300만 년 전 거의 동시에 형성된 것으로 보인다. 이것이 완성되지 못한 뱅크스 궤도체인지, 아니면 파괴되거나 붕괴된 것인지는 불명이다. 기묘하게도 해당 항성계에는 다른 소폰트 활동의 흔적이 전혀 없으며, 이 항성계나 인근 항성계에서 크기와 자전 속도가 일치하는 자연 정원세계(현존 또는 사멸)도 알려진 것이 없다. 해밀턴 외고생물학 연구소(해밀턴 연구소 for Exoplaeontology)도 이 유물을 과거의 어떤 이종 소폰트 종과도 연결짓지 못했다. 최근 노코조(NoCoZo) 기업이 이 유물로 테라젠 뱅크스 궤도체를 만들자는 제안을 내놓아 HIE와 관련 연구기관의 강한 항의를 받았으며, 이들은 연구를 완료할 때까지 해당 지역을 보호해 줄 케어테이커리스트 초월지성을 찾으려 시도하고 있는 것으로 알려졌다.

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부록: 뱅크스 궤도체 세계 구축 가이드

뱅크스 궤도체 링의 크기:

내부 표면에서 24시간 주기와 1G 중력을 만들도록 설계된 링의 반지름은 1.84 × 10⁶킬로미터다. 이를 바탕으로

필요한 링 벽 높이:

1기압, 중력 1g 환경에서 대기를 적절히 가두려면 최소 100킬로미터가 필요하다. 여기서:
h = 테두리 벽의 높이
g = 중력
p = 기압
이때
h ∝ 1/g
h ∝ p
대부분의 뱅크스 궤도체는 팽창식 벽을 사용해 이 높이를 늘리며, 총 높이는 최소 500km에 달한다.

연 2회 일식:

링의 반대편이 태양을 완전히 가리는 개기일식 지속 시간은 다음과 같다:
t = ω/(2rΩsinθ)
여기서:
ω = 궤도체의 폭
r = 궤도체의 반지름
Ω = 궤도체의 항성 공전 각속도
θ = 궤도체의 기울기

달리 말하면, 폭 1,000km의 "표준" 궤도체(지구 기준)이 우리 태양과 같은 항성 주위를 1 a.u. 거리에서 공전할 때, 일식 지속 시간은 21.8분이다. 이를 변화시키려면:
t ∝ ω
t ∝ 1/r
t ∝ 1/Ω 또는 t ∝ 공전 주기
t ∝ 1/sinθ

항성까지의 거리와 항성 질량으로 궤도체의 공전 주기를 계산하는 방법은 행성의 경우와 동일하다.

테두리에서 테두리까지 폭 1,000km인 '표준 1g' 궤도체에서, 천정 방향 링 아치의 겉보기 너비는 0.9분각이다. 참고로 태양이나 달은 구지구에서 바라볼 때 30분각, 즉 0.5도로 보인다.

폭 1,000km 표준 궤도체 건설에 필요한 재료:

1.6 × 10²² 킬로그램의 마그나노튜브 섬유 (수 마이크로미터 이하 두께의 층)
8.9 × 10²⁰ 킬로그램의 니켈-철 (kamacite & taenite), 두께 10미터
3.2 × 10²² 킬로그램의 발포 다이아몬드이드, 두께 2킬로미터
3.2 × 10²² 킬로그램의 코런덤이드 및 규산염·기타 광물, 두께 0.5킬로미터
1.2 × 10²¹ kg의 물, 두께 100m

총 비용: 16 엑사톤의 마그매터 생성에 필요한 에너지, 중간 크기 암석질·탄소질 위성 1개의 질량, 중간 크기 얼음 위성 1개의 질량.