O\x27Neill Cylinder太空艙

O\x27Neill Cylinder太空艙

O'Neill Cylinder太空艙,即奧尼爾圓筒,是一種巨型玻璃管道,長達30千米(20英里),每一個都將懸浮在月球軌道的第5拉格朗日點(L5)上。

基本介紹

  • 中文名:O'Neill Cylinder太空艙
  • 外文名:O'Neill Cylinder
  • 別名:奧尼爾圓筒
  • 提出時間:1974年
  • 提出者:傑拉德·K·奧尼爾
  • 地點:月球軌道的第5拉格朗日點
背景,簡介,建造,

背景

人類早晚有一天要居住到太空里,不僅為了臨時到那裡工作,而是永久地在那裡生活下去,這並不是什麼最新的創意。在20世紀初,康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基已經考慮過這種可能性,繼之,30年後,英國物理學家約翰·戴斯蒙德·波爾諾(JohnDesmond Bernal)做出構想,之後,很多科學幻想作家紛紛寫出它們的奇思妙想。這些小說家們並不花時間討論建設和管理太空殖民地的細節,照他們的構想,那樣的工程項目只是遙遙無期未來的事。
在20世紀70年代初,在普林斯頓的美國物理學家,傑拉德·奧尼爾(Gerard 0’Neill)重新發掘了這些構想,並在他的學生的協助下,進行了定量的研究。結果令人信服,他認為這樣的工程項目可以變成現實,並依據研究結果寫成一本書《最前沿》(The High Frontier)。該書在1977年出版後,受到美國公眾的廣泛讚譽。
按照奧尼爾的觀點,人們之所以終究要居住到太空中,有多種理由。首先,工業生產活動可以集中到那裡去。這就可以避免了繼續的環境污染,避免耗盡地球資源;其次,對於地球日益增長的人口來說,太空可以提供迫切急需的生活空間;最後,在太空可以建立一種全新社會體制,不受地面政府的約束,最終實現古老的烏托邦的夢想。有人認為,這樣的論述太過於天真。評論者認為,只要實行計畫生育、加強工業生產的管理、為了改善社會環境大家一起做出努力,同樣的目標在地球上也可以實現。可是,人類長期的歷史經驗反反覆覆地多次證明,這樣的想法比起移居太空,更為天真、更為幼稚、更為烏托邦。我們已經證明,我們可以掌握在太空中航行和工作的問題。然而,我們並不能證明,我們可以掌握我們自己生活中光怪陸離的方方面面。

簡介

1974年,普林斯頓(Princeton)的物理學家傑拉德·K·奧尼爾(Gerard K. O’Neill)撰寫了一篇論文,這篇論文會啟發未來數年的多項計畫。奧尼爾專注於將人類文明帶出地球,落戶宇宙。他計畫建造大型外太空殖民地,讓人們生活在一個巨大的圓柱體中,即奧尼爾圓柱體(O’Neill Cylinders)。他的設計堪稱未來主義思想的巔峰之作。
奧尼爾圓柱體是一種巨型玻璃管道,長達30千米(20英里),每一個都將懸浮在月球軌道的第5拉格朗日點(L5)上。
奧尼爾的大圓筒圍繞著自身的軸線旋轉,每分鐘一次,在環形的內壁模擬出地面的重力(人工重力)。可是它的周期太短了,不足以構成正確的晝夜循環。為了達到晝夜的效果,作了一套巧妙的安排。在圓筒外面安排3塊鋁製鏡面,跟著圓筒一起旋轉。沿軸向,在圓柱面上開了3扇大窗,鏡面反射的陽光透過窗玻璃射入殖民地。每一扇窗恰好正對著殖民地內的一塊生活區,也就是說整個圓筒包含3塊生活區,中間隔著3塊透明的大牆。這6塊面積都是一樣的。白天的長度就是利用打開和關閉這3塊鏡面進行控制。到了夜晚,鏡面就覆蓋在透明的牆面上。這一套安排,也可以控制殖民地內接受到的太陽能量的大小,以便調節平均溫度和模擬季節變化。
奧尼爾圓筒奧尼爾圓筒
太陽能接受板布置在圓筒的一端,提供殖民地所需的能源。系統的軸線指向太陽,以保證接受板面永遠正對著日光。一個孤零零的圓筒難以維持到如此恰當的位置。由於月亮和地球的重力作用,很容易失去穩定狀態。奧尼爾提出了一套更能保障穩定的裝置方案,將兩個圓筒連線到一起,並使他們按照相反的方向旋轉。這樣就不必配置用於起均衡穩定作用的火箭。鏡面組能為兩個圓筒造成季節變化,一個處於夏季,另一個處於冬季。其中的居民可以很容易地從這個季節走到另一個季節,以享受幾天氣候迥異的假日。

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