شهرهای سیارکی؛ یک تئوری قابل بررسی یا ایده‌ای رویاپردازانه و خام؟

با این حال، در حالی که استوانه‌های اونیل راه‌حلی برای کمبود گرانش فضا ارائه می‌دهند، نباید فراموش کنیم که تهیه و رساندن تجهیزات ساختمانی لازم از زمین به فضا برای ایجاد استوانه‌های اونیل دشوار بوده و‌ هزینه‌ی بالایی خواهد بود.

ایده‌ای برای تکمیل کار ناتمام اونیل

میکلاوچیچ، فرانک و چندین دانشجوی روچستر در طول همه‌گیری و قرنطینه کووید ۱۹، معمای مطرح پیرامون ایجاد استوانه‌های مقرون به صرفه اونیل را در نظر گرفته و مورد بررسی قرار دادند.

نتیجه‌ی نهایی آن بود که شاید هر یک از آن کوه‌های پرنده‌ی دوار پیرامون خورشید، مسیری سریع‌تر، ارزان‌تر و مؤثرتر برای برای ایجاد شهرهای فضایی هموار سازند. به باور میکلاوچیچ این پروژه در وهله‌ی نخست تنها به‌عنوان راهی برای فیزیکدانان و مهندسان به‌منظور رفع خستگی و کنار گذاشتن استرس‌های زندگی و تصویرپردازی و بررسی پدیده‌ای دیوانه‌کننده آغاز شده بود.

با این حال، آنها بسیار زود و در همان مراحل آغازین بررسی‌هایشان به این نکته پی بردند که شاید دستاوردی خاص در انتهای مسیر نهفته باشد؛ یک پاسخ ارزشمند برای این پرسش که آیا می‌توان از سیارک‌ها برای ایجاد استوانه‌های اونیل استفاده کرد؟

مسیر سریع، ارزان و موثر

سیارک‌ها اجرام سنگی گردش‌کننده به دور خورشید هستند و از شکل‌گیری منظومه‌ی شمسی در حدود ۴/۶ میلیارد سال پیش باقی مانده‌اند. دانشمندان تخمین می‌زنند که حدود هزار سیارک با قطر ماکزیمم بزرگتر از ۱/۸ کیلومتر در منظومه خورشیدی ما وجود دارند و همانند سیارات اصلی منظومه به دور خورشید در حال حرکت هستند.

فرانک از این مقدمه نتیجه‌گیری می‌کند که «همه‌ی آن کوه‌های پرنده‌ی گردش‌کننده به دور خورشید، ممکن است مسیری سریع‌تر، ارزان‌تر و مؤثرتر برای شهرهای فضایی فراهم کنند».

سیارک‌ها علاوه بر فراوانی در منظومه‌ی شمسی، مزایای بسیار دیگری برای سکونت انسان دارند، از جمله لایه‌های سنگی آنها که سپری طبیعی در برابر تشعشعات مرگبار کیهانی از خورشید ایجاد می‌کنند.

از دیگر سوی، محققان به وجود چندین ایراد عمده در سیارک‌ها پی بردند. طی بررسی‌ها مشخص می‌شود سنگ تشکیل‌دهنده‌ی سیارک‌ها به اندازه‌ای قوی نیست که بتواند حتی گرانش ناشی از چرخشی به میزان یک‌سوم مقدار گرانش زمین را تحمل کند. هنگامی که سیارک در معرض چرخش قرار می‌گرفت، به‌سادگی می‌شکست. علاوه بر این، بیشتر سیارک‌ها نه حتی سنگ‌های جامد نیستند، بلکه به‌تعبیری همانند «تپه‌های خرده‌سنگ» هستند؛ خوشه‌هایی از تخته‌سنگ‌های سست، سنگ‌ها و شن‌ها که توسط گرانش متقابل ضعیف فضا در کنار هم قرار گرفته‌اند. اگر محققان واقعا قصد ساخت زیستگاه‌های فضایی در این سیارک‌ها را داشته باشند، بایستی نحوه‌ی کار با توده‌های خرده‌سنگ را بیابند.

مدیریت خرده سنگ‌های فضایی

تحقیقات میکلاوچیچ روی سیستم‌های دانه‌ای متمرکز است. منظور از سیستم‌های دانه‌ای، سیستم‌هایی است که از ذرات بسیار ریز تشکیل شده‌اند؛ مانند ماسه یا دانه‌. وی به‌طور خاص، چگونگی واکنش این سیستم‌ها را در محیط‌هایی با گرانش کم یا محیط‌های بدون گرانش مطالعه می‌کند؛ مثلا مطالعه روی این موضوع که کاوشگرهای فضایی چگونه ممکن است به سطوح دانه‌ای سیارات برخورد کرده و آنها را از هم بپاشانند.

میکلاوچیچ می‌گوید: «تحقیق متداول من و این پروژه در دو سر یک طیف قرار دارند. من معمولاً به پاسخ سطح دانه‌‌ای اجرام دانه‌ای علاقه‌مند هستم، در حالی که این پروژه بیشتر یک تمرین تصویری بزرگ برای مدیریت خرده‌سنگ به‌عنوان یک سیستم بزرگ بود».

میکلاوچیچ و همکارانش محاسبات نیروها، مواد و استراتژی‌هایی را برای ساختن سکونتگاه‌های سیارکی در حال چرخش انجام دادند و ایده‌ای را برای مهار خرده‌سنگ‌هایی ارائه دادند که ناگزیر از تشکیل استوانه اونیل از یک سیارک به وجود می‌آمد.

حمل یک سیارک

حال می‌خواهیم ببینیم راه حل جایگزین آنها برای ایده‌ی اولیه‌ی اونیل و همکارانش با توجه به ایراداتی که برای آن در بخش‌های قبل برشمردیم چیست؟ پاسخ تک‌خطی در نگاه نخست شاید اندکی عجیب و نامانوس باشد: یک کیسه بسیار بزرگ و انعطاف‌پذیر.

تعبیر کیسه یا bag بنابر توضیحات میکلاوچیچ، یک کیسه محافظ استوانه‌ای ساخته‌شده از نانولوله‌های کربنی نسبت به جرم کلی خرده‌سنگ‌ها و زیستگاه انسانی بسیار سبک خواهد بود؛ اما این سازه به اندازه‌ای قوی است که بتواند همه چیز را کنار هم نگه دارد. در حال حاضر حتی مدل‌هایی بهتر از آن نانولوله‌های کربنی هم در حال توسعه هستند و علاقه‌ی زیادی به افزایش تولید آن‌ها به‌منظور استفاده در کاربردهایی با مقیاس بزرگ‌تر وجود دارد.