旋转空间定居的自然照明解决方案
摘要：圆柱形千米级人造重力空间定居点是杰拉德·奥尼尔在20世纪70年代提出的。早期的概念有两个相对旋转的圆柱体和移动的镜子来模拟日夜循环。后来，卡尔潘娜一号概念表现出被动稳定的旋转和没有大型移动部件。在这里，我们提出并分析了一种适用于卡尔潘娜一号定居点的特定光传输方案。我们提出的解决方案在技术上可靠，因为它避免了可能成为单点故障的大型移动部件。该方案在外墙上有一组圆柱抛物面集光器，而在赤道有半环形反射器将聚光的阳光分布到生活表面。生活圆柱体被分成多个不同相位的$varphi$部分（山谷），处于不同的日夜和季节循环中。为了降低所需氮气的质量，使用了浅层大气，由压力密封的透明屋顶容纳。唯一需要移动的部件是安装在每个山谷屋顶下的局部遮光器。我们还发现，这类定居点在赤道有天然的位置，可以建造多层城市街区。从质量分布（旋转稳定性）角度来看，这个位置是最理想的。如果最大程度地建设，每个人的城市地板面积会很大，高达25,000平方米，比每个人的农村生物圈区域（用于食物生产）大一个数量级。每人的大城市地板面积可能会大大提高生活物质标准，而只稍微增加每人的总质量。
作者：Pekka Janhunen
论文ID：1806.09808
分类：Popular Physics
分类简称：physics.pop-ph
提交时间：2019-08-13