Ringworlds

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항성 주위 회전 거대구조물

링월드
이미지 제공: Starscapion
WD 0343+247 주위의 링월드
링월드 개념은 구지구 정보화 시대 초기에 우화 작가 래리 니븐이 처음 묘사했다. 링월드는 항성을 완전히 둘러싸는 고리 모양의 거대구조물이다.

이러한 구조물의 표면에서 보면 항성은 항상 머리 위에 있다. 원할 경우 낮-밤 주기는 다양한 종류의 차광막으로 제공될 수 있다. 뱅크스 궤도체(Banks Orbital)의 크기는 원하는 낮/밤 주기의 길이와 원하는 중력의 결합된 요소에 의해 결정된다. 링월드의 크기는 표면에서 원하는 일사량에 의해 결정된다. 태양 주위에서 표면에 지구와 같은 조건을 갖춘 링월드는 화성 궤도보다 약간 큰 최대 직경을 가지게 된다.
링월드
저작권: Lilly Harper

불안정성

링월드는 항성을 완전히 둘러싸고 있으며 본질적으로 불안정하다. 행성의 중력이나 코로나 질량 방출(CME)과 같이 작용하는 모든 힘은 링월드를 항성 쪽으로 표류하게 하고 결국 항성과 충돌하게 만든다. 다행히 이러한 힘은 매우 작으며 위치를 유지하기 위해 다양한 안정화 방법이 사용된다. 둘레 주위에 배치된 태양 돛은 한 가지 가능성이다. 태양 돛의 가속은 링월드와 함께 항성을 공전하는 행성의 작은 중력 섭동의 균형을 맞추는 데 사용될 수 있다. 추진기도 같은 방식으로 사용될 수 있다. 램스쿱 기술을 사용하여 태양풍을 수집하면 추진기에 저렴한 연료를 제공한다. 또는 무반동 추진장치를 사용할 수 있어 연료 요구 사항이 없어져 링월드 건설의 이 부분이 단순화된다. 긴 케이블을 둘레에서 항성까지 연결할 수 있다. 그런 다음 케이블을 항성의 자기장에 자기적으로 결합하여 링월드를 제자리에 고정할 수 있다.

링월드 (원거리)
이미지 제공: John M. Dollan

낮/밤 주기

링월드의 거주 가능한 내부 표면은 항상 항성을 향하고 있으며, 낮/밤 주기(밤이 원하는 경우)는 항성의 빛을 차단하여 제어해야 한다. 이것은 항성과 링월드 사이에 궤도 구조물을 배치하여 달성할 수 있으며, 빛이 차단될 때 밤을 만든다. 이러한 구조물은 다양한 구성으로 배열될 수 있으며, 일반적으로 전력 수집 군집으로도 사용된다.

크기

링월드의 크기는 표면에서 원하는 일사량과 건설에 사용 가능한 물질의 양에 의해 결정된다. 표면에 지구와 같은 조건을 가진 링월드의 경우 항성의 거주 가능 영역 내에서 공전해야 한다. 태양과 유사한 항성의 경우 직경이 2억에서 5억 킬로미터 사이가 된다. 최대 폭은 항성의 직경만큼 클 수 있지만 일반적으로 훨씬 얇으며, 물질의 가용성이 일반적으로 결정 요인이다.

최초의 링월드는 작고 차가운 백색왜성 주위에 건설되었으며, magmatter 대신 궤도 고리 기술을 사용했다 - 최초의 이러한 구조물인 Wadai에 관한 기사를 참조하십시오. 백색왜성 주위에 위치한 링월드는 직경이 몇 백만 킬로미터에 불과하며, 모도소폰트 울트라테크의 범위 내에 있다.

건설

링월드 건설에는 많은 양의 물질과 에너지가 필요하다. 1AU에서 항성을 둘러싸고 폭이 10,000km인 링월드는 다음이 필요하다

1.3e25 킬로그램의 마그카본 버키튜브 섬유 몇 마이크로미터 두께의 층 생성에 1.2e42 줄의 에너지 필요 약 2.2개 지구 크기 행성의 질량/에너지
7.2e23 킬로그램의 니켈-철
2.6e25 킬로그램의 발포 다이아몬드이드.
2.6e25 킬로그램의 커런덤이드, 규산염, 탄소, 및 기타 광물
9.7e23 킬로그램의 물

고리를 건설하고 마그매터를 제조하는 데 필요한 에너지 외에도, 링월드 자체는 매우 많은 양의 회전 에너지가 필요하다. 이 양만으로도 태양과 유사한 항성의 약 20,000년 출력량과 같다.

링월드
이미지 제공: Steve Bowers

조석

링월드는 둘레 전체에서 균형 잡힌 중력 인력을 경험한다. 테라포밍된 내부 표면은 조석을 경험하지 않는다. 이것은 생물권을 채울 생명체의 종류를 결정할 때만 고려 사항이다. 조간대 환경을 필요로 하는 모든 유기체는 호수나 바다로 물을 이동시키는 인공 조석 시스템을 공학적으로 설계하지 않고는 생물권의 일부가 될 수 없다. 엔젤넷의 변형은 바다에 대용량 거품을 생성하여 경우에 따라 이를 관리할 수 있다. 일부 경우에는 저기술 솔루션이 사용되어 육지나 해산의 큰 공동이 교대로 가압되어 바닥의 터널을 통해 물을 바다로 밀어낸다. 이러한 동굴의 총 부피는 바다의 면적에 의도된 조석 범위를 곱한 것과 같다. 일반적으로 총 수천 입방 킬로미터다. 이들은 어두운 방이므로 심해 환경의 시뮬레이션으로도 사용된다. 일부는 이러한 깊고 어두운 바다로 음식을 떨어뜨리는 나노제조기를 가지고 있다.
뱅크스 궤도체와 환형세계 비교
이미지 제공: Ron Bennett
이 다이어그램은 뱅크스 궤도체와 환형세계(Ringworld) 사이의 크기 차이를 보여준다. 환형세계는 항성을 완전히 둘러싸는 반면, 궤도체(Orbital)은 훨씬 작으며 행성처럼 항성을 공전한다.
환형세계는 뱅크스 궤도체 개념과 혼동되어서는 안 된다. 뱅크스 궤도체는 훨씬 작지만 그래도 여전히 매우 큰 고리 모양의 거대구조물로, 행성처럼 항성을 공전하며 낮과 밤의 주기를 제공하기 위해 기울어져 있다. 환형세계에 사용되는 건설 재료와 기술은 뱅크스 궤도체에 사용되는 것과 매우 유사하다. 전형적인 뱅크스 궤도체는 직경이 300만~400만 킬로미터인 반면, 환형세계는 직경이 수억 킬로미터에 달할 수 있다. 그러나 적색왜성과 백색왜성 주위에 여러 개의 더 작은 환형세계가 건설되었으며, 이러한 작은 환형세계 중 많은 수가 전형적인 뱅크스 오비탈과 규모가 비슷하다.
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개발 노트
글: Ron Bennett
최초 게시일: 2013년 3월 26일.

이미지 'WD 0343+247 주변 환형세계' 2/2026 추가
추가 정보
이미지 '환형세계' 저작권: Lilly Harper, 허가를 받아 사용. 재사용 조건은 https://beaconsinthedark.wordpress.com/.에서 그녀에게 문의하시기 바란다.
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