Transferencia de energía eléctrica en el espacio

Sin duda las ideas y propuestas de Alexander Bolonkin son originales e innovadoras y esta tambien lo es.
Es una propuesta para poder transferir electricidad en grandes cantidades a otras partes del sistema solar.

Una vez que empecemos a colonizar el sistema solar, puede que veamos útil transferir grandes cantidades de energía de un parte del sistema solar donde es muy abundante a otra donde no lo es tanto.
En el sistema solar interior hay energía solar abundante(a la distancia de Mercurio 6 veces mas intensa que en la orbita de la Tierra).
Gigantescas estaciones de paneles solares podrían colocarse en una orbita cercana al sol y así poder suministrar energía a grandes proyectos que requieran mucha energía, como posibles casos de terraformación, construcción de megaestructuras, o suministro de energía a naves espaciales, entre otras muchas funciones mas.

Esta transferencia de electricidad de realizaría sin cables, utilizando un filamento de plasma como conductor de la electricidad.
El plasma es el cuarto estado de la materia, los núcleos atómicos están desprovistos de sus electrones, así que hay cargas positivas y negativas libres, estas cargas libres permiten el paso de corriente lectrica, asi el plasma actua de conductor.
El propio filamento de plasma generaría por lo tanto un campo magnético que comprimiría el plasma, y así manteniendo la integridad del sistema, al mantener el plasma en una forma compacta.
De esta forma seria posible incluso transportar energía desde la Tierra a Marte(100 millones de km), con una cantidad de plasma que no superaría unos pocos cientos de gramos.
Este es un ejemplo pero sigamos con otros posibles usos.

Transferencia de energía al espacio

Se podría conectar una fuente eléctrica(1) a una estación espacial o una nave espacial(3)mediante dos cables de plasma(2) creados en forma de una haz de plasma enviados en su dirección.
En caso necesario el cable de plasma se puede desviar con un reflector de plasma(4)
La sección del cable de plasma puede ser miles de m2 .


Como se observa en la figura (a) los dos cables de plasma al tener corrientes opuestas se repelen. Los cables de plasma pueden deformarse hasta ser circulares si es necesario, esto es necesario para los siguientes casos a explicar.

Una nave espacial podría conectarse al cable y extraer energía eléctrica, Bolonkin plantea dos formas de extracción, la primera propone extraer las partículas cargadas mediante una fina película conductora para su uso, y posterior emisión por otra fina película( figura b), o mediante dos finas redes con un campo electroestático que opone resistencia a la corriente del plasma.(figura a)
La figura c muestra un reflector de plasma que cuenta de varias redes con cargas opuestas, para reflejar las partículas de cargas opuestas.

Transferencia de electricidad a un satélite, una estación espacial o la Luna.

En este caso se necesitarían al menos dos torres de 100 km( de las que ya se hablo aquí)si queremos que la transferencia sea continua, esta altura es necesaria para que la atmósfera no interfiera con el plasma.
Para una transferencia puntual a un satélite solo es necesaria una torre, como se observa en la imagen.
La energía solar recogida por paneles solares en LEO o la Luna se puede enviar a la Tierra, o al revés.

Se observa la Luna(7), la Tierra(1), las dos torres(2), el cable de plasma(4)(6)

Transferencia de electricidad a Marte.

Misma situación a la anterior pero llevada mas alla, valida incluso si Marte esta en el punto opuesto de la orbita.

Vela magnética AB de plasma.

La idea consiste en cerrar el cable de plasma en una circunferencia gigantesca.
A causa de la bajísima resistencia en el plasma el circulo se mantendría sin apoyo externo durante algunos años.
En el centro iría la nave espacial, que se mantendría unida al circulo de plasma gracias a un campo magnético que ella produciría, seria atraída o repelida por la vela según se coloque detrás o delante de este.
La vela se impulsaría gracias al viento solar. El viento es un flujo de partículas cargadas proveniente del sol, estas partículas cargadas ceden su momento al campo magnético, lo ‘empujan’, otras versiones de velas magnéticas ya se han propuesto como método para viajar a porcentajes bajos de c(3%), pero las velas(de todo tipo) ya tendrán su sitio en entradas posteriores.
Anillo de plasma(2), nave espacial(1), viento solar(3), empuje de la vela magnetica(4), fuerza magnética de la nave(5)

Transferencia inalámbrica de energía eléctrica en la Tierra.

Se trata de utilizar la ionosfera como acumulador eléctrico gigantesco y como conductor de masivas cantidades de electricidad de un continente a otro.
La superficie terrestre es utilizada como conductor de regreso.
Son necesarias al menos dos torres de 100 km, altura donde esta la ionosfera. Mejor si son mas de dos.
Vea un par de problemas a esto si fuésemos capaces de hacerlo, primero la gente ya tiene miedo con una simple antena de telefonía cerca suyo, la oposición antes una de estas cosas seria mucho mayor. Y las conspiranoias sobre el control del clima o la mente nacerían a patadas sin duda.
La otra es que necesitaríamos un gobierno a nivel mundial, no veo sino quien estaría dispuesto a enviar mucha energía eléctrica de un continente a otro.

El paper original ‘Wireless Transfer of Electricity in Outer Space’ de Alexander Bolonkin

Potencial de los habitats espaciales, esferas de Dyson y paradoja de Fermi

Después de unos días(demasiado pocos) de descanso vuelvo a la carga con esta entrada en la que tratare un amplio rango de temas, entre otras cosas de terraformación, la paradoja de Fermi, esferas de Dyson, habitats espaciales y el chauvinismo planetario.

Imaginémonos que podemos comunicarnos con un feto humano en el octavo mes de embarazo. Le preguntamos que espera de su futuro.
Quizás nos diría que el útero donde vive se le ha quedado pequeño y que espera poder salir pronto para encontrar otro útero mas grande y acogedor que le permita seguir creciendo.

También imaginémonos un civilización que vive en una isla en medio del pacifico, como pudo ser la que vivió en la Isla de Pascua, están agotando sus recursos y su población ha crecido tanto que la isla se les queda pequeña.
Han oído leyendas de otras islas lejanas, unas llamadas Las Islas Azores, y sueñan con cruzar el mar para dirigirse a ella, y así seguir con su crecimiento y solucionar sus problemas de recursos.
Por lo tanto se ponen a ello y envían unos barcos para ir en busca de esas islas.
Cruzan el mar, llegan hasta el continente asiático, pero lo ignoran, empeñados en que solo una isla como la suya les puede servir , no son capaces de ver que todo el continente asiático puede suplir sus necesidades, y así pasan por Oceanía, África y Europa, ignorándolos igualmente y finalmente llegan a las Azores, islas que habitan, pero que no les duraran mucho tiempo...

¿No resulta poco imaginativo el feto pensando que su futuro va a consistir en un paso de un útero a otro, y a otro, en vez de una vida mucho menos limitada y mas rica como ser independiente al aire libre?¿o la de esos isleños pensando que solo una pequeña isla como en la que nacieron puede suplir sus necesidades, ignorando cuatro continentes enteros en los que se podrían expandir en una tasa millones de veces en la que lo harían si se limitasen a viajar a esa otra isla soñada?

¿Pero acaso no estamos cometiendo el mismo error al pensar que vamos a abandonar este mundo(la Tierra), cruzando billones de km para aterrizar en otra ‘Tierra’ (tardemos miles de años o unos pocos)en otro sistema solar,?¿somos poco imaginativos?

Porque digo esto? La mayoría de la gente, incluidos científicos, tiene esta visión del futuro de nuestra especie en el espacio, el de una civilización que tiene que expandirse colonizando planeta tras planeta, cruzando años luz en el camino.
Cometen el error de pensar que se va dar una situación como la de muchas películas de ciencia ficción , la de un universo en que casi cada estrella tiene planetas habitables con condiciones casi como las de la Tierra.
Y lo probable es que aunque los planetas sean muy abundantes, pocas estrellas tengan planetas que tras un largo proceso de terraformación sean habitables, y menos que incluso así cumplan las condiciones agradables que esperamos de otra ‘Tierra’, como gravedad y duración del día adecuada.
Una gravedad inadecuada trae problemas de salud

A esto se le llama chauvinismo planetario, termino creado por Asimov

Descartan sin razón el potencial que supone utilizar la cantidad increíble de asteroides cometas, planetas enanos y lunas que poseen los sistemas solares, no para habitarlos sino para construir habitats como los que hable en esta entrada, utilizando los materiales que nos dan.
Estos habitats pueden otorgar a los seres humanos un forma de expansión con unas condiciones que igualan a las de la Tierra; clima agradable, buena iluminación, equivalente a la gravedad normal, día de 24 horas....o que incluso las mejoran; ausencia de terremotos, huracanes, inundaciones, plagas, contaminación....

Viendo los recursos que puede dar un sistema solar cualquiera, hagamos una comparativa de tres hipotéticos sistemas solares, uno con mucha masa en forma de grandes planetas y poca en asteroides, como puede ser el nuestro, uno donde la masa no se ha concentrado en planetas y solo hay asteroides, como puede ser Alpha Centauri, y otro caso intermedio.
Para el primer caso consideremos el equivalente de una masa terrestre(MT) en forma de cuerpos menores, para el tercero veamos de ejemplo de la nuestro sistema solar si no se hubiesen formado planetas , Júpiter tiene un núcleo sólido de cerca de 20 masas terrestres, Saturno parecido y Neptuno y Urano un núcleo de 5-7 masas terrestres, y en la nube de Oort se teoriza que pueden existir el equivalente de la masa de Júpiter en cuerpos pequeños de hielo.
Así que:
Primer caso: 1 MT en forma de cuerpos menores =5.85 * 10^24 kg
Segundo caso: 50 MT en forma de cuerpos menores =2.9 * 10^26 kg
Tercer caso: 200 MT en forma de cuerpos menores =1.17*10^27 kg

Tomando un valor aproximado de la masa que podría tener un cilindro de O’Neill (10^13kg)
¿Cuantos de estos cilindros se podrían construir?
Tomando la cifra de 5 millones que podrían vivir en cada uno,¿ cuanta población mantendrían?
¿Cuanta superficie habitable supondrían, comparándola con la que os ofrece nuestro planeta? Tierra = 510*10^6 km2, cilindro = 300 km2

Estos cálculos y los datos utilizados son únicamente aproximativos, intentan reflejar una idea, pero como veréis incluso errores de varios ordenes de magnitud no cambian mucho lo que quiero decir.

Primer caso = 5.85*10^11 habitats = 2.9*10^18 personas, 344117 veces la superficie de la Tierra
Segundo caso = 2.9*10^13 habitats = 1.46*10^20 personas =,17 millones de veces la Tierra
Tercer caso = 1.17*10^14 habitats = 5.85*10^20 personas, 69 millones de veces la Tierra.

Incluso con crecimientos inmensos de población, de alrededor de un Billón de personas al año,(un aumento equivalente a la población de la Tierra cada dos días) se necesitarían 3 millones de años para colonizar totalmente un sistema solar del primer caso, y 580 millones de años para el tercer caso. Estos valores de crecimiento son arbitrarios, podrían ser menores, por lo tanto dando unos intervalos de tiempo mayores.
Esta visión de la utilización de los recursos para la expansión de la humanidad es la de ‘hight frontier’ en oposición al chauvinismo planetario.
Trasladando esto a nuestro sistema solar y a específicamente nuestro caso de posible colonización del sistema solar, Marte aporta un cuarto de superficie terrestre mas, Venus una mas. Marte tiene un gravedad reducida que quizás sea problemática y Venus en caso de terraformarse tendría un ciclo de día-noche junto una excesiva radiación solar e índice ultravioleta algo ‘incomodo’.
Apenas dos superficies terrestres mas con malas condiciones en oposición a mas de 300000 superficies terrestres con buenas condiciones.

Y esto seguirá ocurriendo aun mas exageradamente fuera de nuestro sistema solar cuando vayamos a otros.

De hecho Frank Drake el famoso creador de la ecuación del numero de civilizaciones extraterrestres, calculo y hizo una comparativa de las energías que necesitaría una civilización expansiva en caso de decidir seguir su expansión dentro de su sistema solar a la forma del 'hight frontier' con habitats espaciales o seguir su expansión viajando a otras estrellas en busca de otros planetas.
Comparando la energía necesaria para mover un kilo a diez años luz de distancia a un 10% de c, (asumimos con optimismo que hay sistemas solares con planetas habitables cada diez años luz)con la energía para mover un mismo kilo de una distancia Luna-Tierra para construir un hábitat espacial, resulta ser:
Energía por kg para la colonización interestelar/ Energía por kg para la colonización del sistema solar = 7*10^6
Es decir varios millones de veces mas costoso.
Y si tenemos en cuenta el consumo de energía para frenar de 0.1% de c a velocidades normales en el sistema de llegada, el aumento de carga para la protección de la radiación, el factor pasa a 100 millones de veces mas costoso.

No hace falta decir que esta es una posible respuesta a la paradoja de Fermi, las civilizaciones alienígenas colonizarían otros sistemas solares muy lentamente, siendo capaces de sacar partido a su sistema solar durante millones de años.

'La paradoja de Fermi es la contradicción entre las estimaciones que afirman que hay una alta probabilidad de existencia de civilizaciones inteligentes en el universo, y la ausencia de evidencia de dichas civilizaciones.'

¿Quiere decir esto que las civilizaciones alienígenas o nosotros en un futuro no iremos a otros sistemas solares?
No, yo creo por supuesto que lo harán en el caso de existir o lo haremos en su momento, pero se ve por lo comentado como una civilización que necesita planetas se ve mas obligada a salir en busca de otros planetas puesto que en su sistema solar no dan mucha capacidad de expansión, por el contrario en el otro caso no hay una urgencia de ampliar territorio, hay de sobra en el original, puede permanecer millones de años en un sistema solar antes de salir a otro, y en caso de salir puede moverse a otras estrellas con suma paciencia a velocidades realmente lentas.

Si necesitasen viajar a otros sistemas solares, en tres millones de años(primer caso) incluso viajando a 10 km/s llegarían a cualquier estrella dentro de una esfera de 100 años luz de radio, y en 600 millones de años(tercer caso) a cualquier estrella dentro de una esfera de radio 20000 años luz(media galaxia).

¿Quiere decir que los planetas no nos servirán de nada?

No, si nos servirán , pero no son necesarios para nuestra expansión, su utilidad en mi opinión es que una vez terraformados son buenos para la expansión de la vida terrestre, es decir una civilización no planetaria puede hacer una acto de jardinería galáctica, expandiendo la vida por toda la galaxia, los planetas terraformados se convertirían en edenes naturales, sin la molestia de los seres humanos. Y si se encuentra vida nativa se puede tener una oportunidad increíble de estudiarla sin amenazarla compitiendo por el planeta.
Y además la vida se expandiría en los trillones de habitas espaciales construidos por el ser humano. Una especie de pinzon pobló cada una de las alrededor de 15 islas grandes en las Galápagos evolucionando a mas de una decena de especies diferentes, cada unos de estos habitas podría durar millones de años, y porque no indefinidamente si es mantenida por sus ocupantes, en cada uno de ellos las especies podrían evolucionar como si en islas estuviesen,¿ un trillón de especies de pinzones? seria un numero de especies mayor que juntando todas las formas de vida de este planeta, y así con todas las especies introducidas.

En cambio una civilización planetaria se ve en el compromiso de decidirse entre su expansión o la vida nativa en el caso de encontrarla, lo cual en un caso la convierte en un genocida de monstruosas dimensiones o en el otro caso dificulta su expansión mas aun. Y sino encuentra vida, la vida terrestre allí introducida se volverá a ver comprometida por la gran población humana en ese nuevo planeta, cosa que ya ocurre en el nuestro.

No solo se podría aprovechar un sistema solar mas eficientemente sino que una civilización no planetaria puede habitar cualquiera, aquellos que no tienes planetas, supergigantes, estrellas variables, sistemas con agujeros negros o estrellas de neutrones serian sistemas vedados a civilizaciones planetarias.

Pero sigamos adelante, puede que halláis terminado en la conclusión de que en un sistema solar con un numero tan elevado de habitats, de 10^11 a 10^14 , la luz de la estrella se vería interceptada en gran medida.
A esa conclusión llego Freeman Dyson, y así nació el concepto de la Esfera de Dyson, famosísima megaestructura sólida que rodearía su estrella principal para retener su energía.
El concepto de Esfera de Dyson ha sido centro de innumerables debates sobre la imposibilidad de ser construida por su inestabilidad y la ausencia de un material con la suficiente resistencia.
Pero Dyson en ningún momento hablo de una esfera rígida, el hablaba de billones de habitas espaciales, paneles solares y demás estructuras que podría construir una civilización alrededor de su estrella para aprovechar su energía o para otros usos, exactamente seria correcto decir enjambre de Dyson, pero sin explicación alguna el malentendido de que era una esfera continua se propago rápidamente, incluso gracias a científicos con el suficiente conocimiento para saber que Dyson nunca se refirió a eso.
Y ese confusión persiste aun hoy.
Se han realizado búsquedas para encontrar la huella infrarroja que dejarían estos ‘enjambres de Dyson’ , pues por pura física la luz que es detenida por estos billones de ‘cuerpos’ seria devuelta en forma de infrarrojos.
La búsqueda por ahora no ha dado resultado.

También hay ‘problemillas’ que dificultan mas las cosas a una civilización planetaria comprándola con una no planetaria.
Como es que tener que subir el pozo gravitatorio del planeta cada vez que se tiene que mover de un planeta a otro. Esto es un problema, luchar contra la gravedad encarece todo el asunto, y de hecho es el razón principal por la que la exploración actual del espacio es tan cara.
Imaginémonos que queremos convertirnos en navegantes, y que hacemos nuestros barcos en astilleros mil km tierra adentro, la navegación seria absurdamente cara y difícil.
Vivir en el espacio te evita subir y baja este pozo en los desplazamientos, el paso de un habitat espacial a otros es sumamente fácil, y si realizas todas las operaciones allí , la colonización espacial se hace muchísimo mas barata.

Vivir en el espacio entre otras cosas te permite un acceso fácil a una fuente ilimitada de energía, la luz del sol, en un planeta esto es mas complicado.

Para mas información ‘ciudades del espacio’ de Gerald K O’Neill, el fue el principal creador de los habitas espaciales, y quien planteo la pregunta“Is a planetary surface the right place for an expanding technological civilization?, o ¿Es una superficie planetaria el sitio correcto para una civilización tecnológica que se expande? y 'A comparative analysis of space colonization enterprises' de Frank Drake
¿Vosotros que pensáis?

¿¿¿Sois chauvinistas plantarios???
Si quereis teneis una encuesta a pie de pagina.


Gracias a mezvan por menear la entrada

Juego de formación estelar

Os pongo un pequeño juego de formación estelar, partes de una nube de gas donde tu siembras estrellas masivas que explotan en supernovas, el gas se comprime y se forman nuevas estrellas.El juego consiste por la tanto es conseguir el máximo nacimiento de estrellas.

Youtube en contra de James Randi y el pensamiento critico

Estoy profundamente decepcionado, me he enterado vía Pharyngula que la cuenta de youtube de la Fundación Educativa James Randi ha sido cancelada.
James Randi es un mago luchador inagotable en contra de las pseudociencias.
Parece que en youtube el pensamiento libre y critico no esta bien visto.Hay una forma de ayudar, transmitemos una protesta desde aquí.




Actualización: la cuenta de James Randi ha sido restaurada.

Kepler y detección de tecnología extraterrestre

El pasado 3 de marzo la misión Kepler fue lanzada con éxito, su objetivo es la búsqueda de planetas de un radio y una masa similar a la de la Tierra en la zona habitable de las estrellas, específicamente será capaz de encontrar planetas con un radio que va de 0.8 a 1.3 radios terrestres.
Este tipo de planetas son los que nos interesan por la posibilidad de que alberguen vida, aunque con Kepler no seamos capaces de saber si la tienen, podremos hacer una lista de otras ‘Tierras’ para posteriormente con otras misiones mas sofisticadas como Darwin o el TPF diseñadas para ello, hacer un rastreo en busca de huellas de vida en su atmósfera.

Kepler detectara estas Tierras y demás planetas por el método de transito.
El método de transito consiste en medir la disminución de la luminosidad de la estrella cuando un planeta que orbita alrededor suyo lo hace en un plano que hace que se interponga entre la estrella y nosotros. En cierto modo el planeta eclipsa a la estrella
Obviamente esta disminución de la luminosidad es mas pequeña cuanto menor el planeta, y la disminución de la luminosidad es minúscula, del orden de las diezmilésima parte en planetas de tipo Tierra.



Imagen: Efecto en luminosidad del planeta por el transito de un planeta.


En principio he dicho que con esta misión no seremos capaces de encontrar vida , pero esto no es cierto del todo, si seremos capaces de ello, en concreto seremos capaces de encontrar civilizaciones extraterrestres.

¿Como? Porque una civilización alienígena sin duda será capaz de construir estructuras, del tamaño de planetas,(incluso con materiales actuales) con motivos varios, desde habitats espaciales descomunales, pasando por gigantescas estaciones recolectoras de energía solar, velas solares o radiotelescopios descomunales.

Lógicamente estos objetos crearían una curva diferente en la luminosidad de la estrella, y Kepler seria capaz de diferenciar una curva creada por un planeta, curva como la representada arriba o la que crearia una estructura alienígena de tamaño similar.

En las siguientes imágenes se muestran la diferencia de magnitud en las curvas de luminosidad creadas por diferentes estructuras alienígenas comparadas con un cuerpo esférico como el que crea un planeta de tamaño similar.

Estructura triangular y planeta de tamaño similar.




Estructura múltiple de 7 partes y planeta de tamaño similar.




¡Cuidado! Estas graficas no representan la curva de luminosidad que crearian el tipo de objetos comentados, sino la diferencia de las curvas de luminosidad creadas por esos objetos y las que causaría un planeta de área similar.


Personalmente yo tengo grandes esperanzas de que Kepler sea capaz de encontrar estas señales de civilizaciones alienígenas en los próximos años, con mucho mas éxito que el programa de escucha en ondas de radio que persigue SETI.

Ya que he nombrado a SETI, una civilización alienígena que quisiese enviar un mensaje lo tendría mucho más fácil para hacerlo con el método del transito que mediante ondas de radio.

Simplemente tendría que colocar algunas de estas estructuras en una misma orbita(por ejemplo L5) de forma que al interceptar la luz de la estrella lo hiciese con unos intervalos de tiempo que pudiesen crear un mensaje, por ejemplo una serie de números primos.

Imagen: Curva de luminosidad creada por la sucesión de 1, 2, 3 y 5 objetos.

En la próxima década podría darse unos de los momentos mas importantes de nuestra civilización, el de encontrar otra civilización en el espacio.

Solo queda esperar.



Para más información:

Visita la pagina de la nasa sobre la misión Kepler.
Articulo original ‘Transit Lightcurve Signatures of Artificial Objects’ de Luc F. A. Arnold

Un punto azul palido

Carl Sagan propuso cuando las Voyager pasaban de Neptuno hacia el exterior del sistema solar, sacar una foto de la Tierra.
El resultado fueron estas imágenes. Se dice que a veces una imagen vale mas que mil palabras y es el caso de estas, pero las palabras de Sagan son tan poderosas como lo son las imágenes, y en este caso las imágenes y el discurso de Sagan nos envían un mensaje difícil de ignorar.

Sin mas recomiendo insistentemente leer ‘Cosmos’ y ‘Un punto azul pálido’.

Viviendo en el espacio: Esferas de Bernal y cilindros de O'Neill

Por las tres entradas anteriores sobre las cartas desde el espacio, supongo que ya estaréis familiarizados con los habitats espaciales creados por Gerald K O’Neill.
Este planteo varios modelos de habitats espaciales en los que la humanidad podría ver satisfechas sus necesidades de expansión, entre muchas otras. Por ahora solo voy a describirlos, mas adelante ya me centrare mas en sus implicaciones para la humanidad..
Quizás imaginéis estos asentamientos espaciales como frías estructuras metálicas sin vida, llenos de pasillos claustrofóbicos, como se ve en las películas de ciencia ficción, veréis que no es así.

O’Neill desarrollo tres modelos de habitats espaciales: isla 1, isla 2 e isla 3.

-el modelo de isla 1 es una versión mas pequeña del diseño de hábitat espacial creado por John Desmond Bernal en 1929, la esfera de Bernal, que era un hábitat de 1,6 km de diámetro con una capacidad de 20.000 a 30.000 personas. Esta versión poseería una capacidad de al menos 10.000 personas con un diámetro de 500m

-isla 2 es una versión mas grande de isla 1, con cabida para 140.000 personas y un diámetro de 1800 m(en el resto de la entrada cuando hable de isla 1 incluiré a isla 2)


Imagen:(pinchar)Vista esquemática de isla 1 con objetos a escala

-isla 3 es un modelo totalmente diferente, pasamos de la estructura esférica de isla 1 e isla 2 a un diseño cilíndrico, con una superficie habitable mas aprovechable, también es conocido como cilindro de O’Neill. Con 3 Km. de radio y treinta de longitud, poseería una área habitable de alrededor de 300 km2 (aunque los limites de los materiales conocidos permitirían tamaños mayores, hasta 10 km de radio y 100 km de longitud o mas). La relación radio longitud de 1/10 no es casual puesto que a mayores longitudes el efecto de giro se transformaría en un movimiento de bamboleo del cilindro

O’neill no dejo claro que población podría mantener, dio cifras de hasta 10 millones, pero como por una cuestión que se comentara mas adelante al estar estos cilindros colocados en parejas, desconozco si se refería a 10 millones en cada uno o entre los dos. La capacidad de mantener una población dependerá de la capacidad de producir alimentos, entre otras cosas, pero como cifra conservadora tomare 5 millones en cada uno.
Por supuesto no es obligatorio alcanzar estas densidades de población.

Todos estos habitats apuntan su eje de rotación hacia el sol, y rotan para proporcionar un equivalente de la gravedad en su superficie interna.

En isla 1 las ventanas están en ambos polos, un sistema de espejos refleja la luz hasta el interior a través de esas ventanas, y hasta los toroides dedicados a la agricultura de los que se hablara mas adelante.
El cilindro esta dividido en tres áreas habitables,( los valles) y tres grandes ventanales, colocadas alternativamente. Los extremos de los cilindros terminan en los dos polos en dos medias esferas, que actúan de zona montañosa con una altura de 3000 metros.
Justo encima de cada área de las ventanas hay un espejo plano inclinado a 45 grados que refleja la luz hasta el valle de debajo. El espejo reflejaría el sol dando la apariencia de cielo con un sol a una altura correspondiente alas 11 de la mañana en la Tierra, los espejos podrían ir girando para simular el movimiento del sol, incluido el amanecer y el atardecer.
el área de las ventanas no consiste en una única ventana, sino en un gran numero de pequeñas ventanas, encajadas en un fino marco metálico, desde cerca se notaria la separación entre ambas, pero desde la superficie este efecto desaparecería, de forma que los habitantes percibirían el área de las ventanas como una única ventana continua que no obstaculiza en nada a la luz.


Trayectoria de la luz en isla 1.


Trayectoria de la luz en isla 3 y en uno de sus módulos de agricultura

Podría parecer que algo así volvería extremadamente frágil un hábitat espacial, pero este es un pensamiento erróneo, un impacto de un micrometeorito del tamaño de una pelota de tenis se daría cada tres años en isla 3, creando únicamente un agujero en solo uno de los muchos paneles de los que consta el área de las ventanas.
Un agujero así seria fácilmente detectable pues se crearía una nube de condensación en el agujero por donde el aire se escapa al vació. se necesitarían años para que el hábitat se quedase sin aire a causa de un escape de aire de esta magnitud(en isla 3), y la reparación se podría dar en unas pocas horas de forma que incluso la mayor parte de la población no se daría ni cuenta, también se podrían instalar sensores para detectar posibles roturas.
En isla 1 un impacto que rompiese completamente un panel se daría cada miles de años.
Un impacto por un meteorito de una tonelada se daría con un intervalo de alrededor de un millón de años, un suceso así seria algo mas catastrófico, pero aun así no supondría la destrucción del hábitat, si esta bien construido.
Esta tasa de impactos es para una área cerca de la Tierra, estos habitats espaciales estarían es una posición mas alejada, por lo cual la tasa de impactos seria menor, la explicación de este fenómeno es que la Tierra a causa de su gravedad atrae mas meteoritos, por lo cual una misma unidad de área sufre mas impactos cerca de la tierra que lejos.
En isla 1,sus habitantes vivirían a lo largo del ecuador de esta esfera, donde la gravedad es la normal, según nos alejamos del ecuador la gravedad iría descendiendo. Bordeando el ecuador podría haber un rio.
Las personas de edad mas avanzada o con problemas de movilidad podrían trasladarse a estas zonas de menor gravedad, donde podrían llevar una condiciones de vida mejores para su estado, sin muletas o cualquier otro artilugio para facilitar la movilidad.
En isla 3 los habitantes podrían vivir en cualquiera de los tres valles, donde la gravedad seria de un g. Estos habitantes podrían tomar un sin fin de posibilidades a la hora de poblar esos valles, podrían decidir poblar los tres de forma muy repartida, o solo uno dejando los otros dos totalmente libres para el crecimiento de la naturaleza, una buena localización seria cerca de la zona montañosa al principio de los valles. Igual que en isla 1 al subir estas montañas la gravedad iría bajando, así pues también se podría trasladar la gente enferma para disfrutar de un peso menor. En uno de los polos donde se podría crear una oscuridad permanente, se formaria un casquete de hielo, que daría lugar a un rio que terminaria enun pequeño lago a medio camino en medio del valle.


Imagen:(pinchar)Se observa el interior de isla 3, los tres valles, la zona de ventanas, parte de un espejo y el casquete de hielo en el fondo, el rio y el lago.

Quizás penséis que 5 millones para una superficie de 300 km2 es una población atestada, pero tomando el ejemplo de una familia de 5 miembros con una casa de dos pisos para vivir con 50 m2 cada piso y un tejado como terraza de otros 50 m2, mas un jardín de 20 m2(toda una vivienda de lujo en la situación de pisos carísimos que hay en la Tierra) solo ocuparían toda la población 70 km2, lo cual ni siquiera es la superficie de un valle entero, los otros dos valles con 200 km2 estarían totalmente vacíos. Lejos de ser una población atestada seria una situación mas parecida a la rural, mas aun si tenemos en cuenta que ni un cm de esta área se malgastara en campos de labranza ni industrias, cosa totalmente contraria a la Tierra, donde los tres compiten por superficie aprovechable.
En esta situación las zonas no habitadas florecerían con vida salvaje.
y recordemos cuando hablamos de zonas salvajes que la mayoría de lo que en la Tierra consideramos zonas salvajes hace 50-100 años fueron zonas de cultivo o fueron taladas, los valles en los que se deje crecer a la naturaleza podrían transformarse en bosques .

Por supuesto como en cualquier ciudad, habría hospitales, cines, universidades, parques...

La agricultura no se realiza en la superficie habitable sino en los módulos para la agricultura que se encuentran en el exterior. Como se observa en las imágenes en Isla 1 los módulos para la agricultura son unos toroides alojados en los extremos de la colonia, ya comente que la luz se reflejaba por espejos hasta estos módulos de agricultura.
En Isla 3 son unos cilindros mas pequeños(2.5 km2 de superficie cada uno) en una formación de varias decenas, que giran formando un anillo a una velocidad diferente del hábitat principal.
La cantidad de superficie de los módulos de agricultura es cercana a la del área habitable del hábitat, para poder suministrar alimentos a toda la población.

Imagen (pinchar)
Vista interior de isla 3, se observa como en este caso se ha decidido poblar la falda de las montañas, el resto permanece salvaje.

El control de lo que entra en estos módulos es absoluto, por lo que no es necesario el uso de ningún plaguicida, ya que los cultivos se verán libres de cualquier tipo de plaga.
y si de todas formas una plaga se extiende en alguno de los módulos solo hay que permitir al máximo la entrada de luz para esterilizar todo el modulo mediante el calor, para después rehabilitarlo para su uso, este tratamiento también lo sufre cualquier suministro de material que vaya del hábitat a los módulos de agricultura.
Como he mencionado el paso de la luz es un factor controlado, por lo que se pueden simular las estaciones, en un modulo puede ser enero, o febrero o marzo... de forma que los habitantes del espacio tendrán fruta de cualquier temporada todos los días del año.
La agricultura estaría muy mecanizada y automatizada, que junto al control de la iluminación y temperatura, composición atmosférica y ausencia de plagas, conseguirán grandes rendimientos.
Algunos de estos módulos también pueden servir para la cría de animales, marisco, pescado, cerdos, pavos, conejos... los colonos podrían tener una dieta muy rica y variada, lejos de la insípida comida espacial idealizada por la imaginación popular.

La industria también se realizaría fuera del hábitat, la industria pesada se vería favorecida por la ausencia de gravedad, y hay procesos que verían aumentado su rendimiento por el vació del espacio, además hay procesos que en la Tierra serian prohibitivamente caros por la cantidad de energía que necesitarían, en el espacio con energía ilimitada del sol en todo momento se eliminaría esta limitación, se podrían realizar esos procesos. Si es necesario simular la gravedad para realizar ciertos procesos industriales se consigue de forma fácil haciendo girar las estructuras que sen necesarias.

Como la duración del día es algo totalmente controlable, varios habitats podrían estar sincronizados a intervalos de ocho horas de forma que cuando en uno son las 8 en otro pueden ser las 4 y en otro las 12, así de esta forma, ningún trabajador se vería obligado a trabajar de noche, para cumplir con la necesidad de producción interrumpida de la industria.

Toda la industria estaría apilada en frente del hábitat.


Imagen:(pinchar)Vista exterior de un par de isla 3, con los módulos de agricultura, y el centro industrial delante

El hecho de que la industria y la agricultura estén fuera del hábitat otorga un medioambiente libre de cualquier contaminación a sus pobladores, que respirarían un aire tan limpio como el que no se respira en la Tierra desde antes de la industrialización.

Debido a las dimensiones del hábitat, se podría construir un sistema de maglev para transportar a la población en el hábitat, gracias a este rápido medio de transporte cualquier habitante podría estar en cualquier punto del hábitat en pocos minutos. Esta especie de tren magnético podría ir por la superficie o por debajo, por eL interior del suelo del hábitat para minimizar el efecto estético sobre el entorno.

También hay un colector de energía solar que proporcionaría electricidad a todo el hábitat, la electricidad se suministraría mediante cables subterráneos a toda la población.
En el espacio el sol esta 24 horas al dia, proporcionando alrededor de 1300 w/m2, compárense con la cantidad de energía que lega por ejemplo al desierto del Sahara un día totalmente despejado,275 w/m2, con lo cual se consigue diez veces mas energía.
No solo los habitantes tendrían una cantidad increíble de energía eléctrica sino en muchas de sus actividades ni la necesitarían como de intermediaria. Se podrían introducir canalizaciones que conectasen el exterior del casco, atravesándolo hasta el interior de los hogares , como por ejemplo hasta la parrilla de la cocina.
Un gran porcentaje de el consumo de los hogares se dedica a esas actividades: cocinar , calentar el agua...y todo esto se podría hacer sin electricidad, la cual es muy abundante ya de por si.

Los habitats tienen que estar orientados permanentemente en la misma posición respecto al sol, para que la luz sea reflejada correctamente hasta el interior de los habitas y los módulos de agricultura, al sufrir un fenómeno de precesión(los habitats espaciales son como giroscopios gigantes) cambiarían su dirección. Es necesario encontrar una forma de evitar este efecto.
La solución es colocar los cilindros de O’Neill en pares con sentido de rotación contrarios, de forma que el efecto de presesión de cada cilindro se viese anulado por el de su pareja, así ambos cilindros apuntarían siempre al mismo punto, su fuente de energía, el Sol.
El par de cilindros se encontrarían a una distancia de varios km
En isla 1 se podría hacer mediante una segunda coraza separada de la estructura de la esfera, y envolviéndola a esta, que al girar en sentido contrario anularía el efecto de precesión, con el añadido de aumentar mas aun la protección contra la radiación cósmica.
Las paredes del hábitat, el terreno que hay por encima, y el volumen de la atmósfera impiden el paso de la radiación de forma que esta no supone un peligro para sus habitantes.
Además en el exterior sobre el casco se añadiría una capa de escorias industriales para disminuir mas la radiación.
La elección de reflejar la luz en vez de posicionar los habitas de forma que entre la luz directamente también tiene motivos de reducción de la radiación, una iluminación directa expone a los habitantes a la malo y bueno de la radiación, mediante espejos se refleja la parte buena y la parte mal no entra.

Cualquier persona de uno de los habitat podría viajar al otro hábitat del par en pocos minutos, a causa de la rotación de estos cilindros una persona que un pequeño modulo de transporte estuviese en la superficie exterior alcanzaría una velocidad(la de la velocidad tangencial del hábitat, 600 km/h para el modelo de isla 3 comentado) que le llevaría al otro cilindro en pocos minutos, el viaje seria gratis.
En un hábitat del par se podría elegir por dar un ejemplo un clima hawaiano y el otro algo mas frío de forma que tuviese estaciones, una persona en concreto podría estar en un mismo día disfrutando un día se sol en una playa tropical y al de una hora estar esquiando en unas laderas nevadas.


Interior de una esfera de Bernal, este en concreto a elegido un clima tropical, se observa el rio ecuatorial con playas, las ventanas por donde entra la luz reflejada, las casas y en el centro el área de recreo a baja gravedad.

No solo hay una gran capacidad de movimiento entre los habitats del par sino que es de esperar que muchos pares se agrupen en formaciones que permitiría a estos pobladores del espacio de cambiar en pocas horas de clima y de cultura.


Se observan varias agrupaciones de cilindros de O’Neill.


En isla 1 tendrían que ponerse aspersores en alguna zona a cierta altura, de forma que se pudiese crear una lluvia artificial, esto otorga un control sobre el clima a la población(por esto y por el control de la iluminación entre otras cosas), es de esperar que igual que en reuniones de los vecindarios, los habitantes se reúnan para decidir democráticamente estos aspectos climatológicos.
Isla 3 ya es lo suficientemente grande como para que la formación de nubes se de forma natural, a una cota de 400 metros , por lo que quizás podría darse lluvia de forma natural dentro del hábitat, también hay suficiente aire como para que el cielo adquiera el color azul con el que estamos tan familiarizados


Como según vamos acercándonos al centro la gravedad se reduce en el centro, se podrían crear zonas de recreo que saquen partido de esta ventaja, natación y buceo en piscina de baja gravedad, vuelo impulsado con la fuerza de los músculos...nuevos deportes surgirían, y algunos actuales podrían sufrir cambios interesantes.

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Interior de una esfera de Bernal, se observan piscinas en la zona de recreo a baja gravedad y gente volando a la derecha.

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Otro centro de recreo a baja gravedad.

A distancias mas lejanas que en la orbita de la tierra, las condiciones luminosas se pueden mantener agrandando los espejos, y haciéndolos mas curvos.
¿Cual es el limite en el que un hábitat puede instalarse en una zona del sistema solar utilizando la energía solar?
Suponiendo unos espejos con el doble de la masa en ellos que la del hábitat, una hábitat podría mantener exactamente las mismas condiciones que se disfrutarían en un hábitat en orbita terrestre a una distancia de diez veces la distancia de Pluton al Sol.
A esta barrera se le puede considerar la ‘plataforma continental’ del sistema solar.
tener una pequeña versión de una isla tropical o un pueblecito del mediterráneo a 400 UA no esta nada mal ¿no?

Esfera de Bernal mas allá de Plutón, justo en medio de un espejo colector de luz gigantesco.

Mas allá necesitaran alguna forma de energía alternativa, aunque la energía de fusión y la antimateria sean cosas que aun no controlamos, mas aun la segunda, no es de extrañar que cuando, ¿quizás dentro de dos siglos? se aventuren por primera vez versiones de isla 1 en el borde de esta plataforma continental, se tengan amplios conocimientos de ambas fuentes de energía. Alguna o varias colonias podrían decidir aventurarse mas allá, rumbo hacia estrellas cercanas, la duración del viaje no les importara, dado que no habrá mucha diferencia entre estar miles de años dando vueltas en una orbita alrededor del sol, que estar miles de años en una dirección hacia otro sol. en ese viaje no tendrían porque estar incomunicados, de forma que toda la humanidad se informaría de sus descubrimientos y ellos a la vez tendrían noticias nuestras.

Espero que junto a las imágenes quede claro como podrían ser estos pequeños hogares del espacio, mas adelante profundizare mas en este tema.

No quiere decir que las futuras colonias espaciales tengan que ser así obligatoriamente, seguramente sus constructores en su momento encontraran y realizaran cambios o construirán modelos totalmente diferentes.