Bou de Stanford
El bou de Stanford és un disseny propost per la NASA[1] per a un hàbitat espacial capaç d'albergar a 10.000 residents permanents.[2] Consistix en un toroide en un diàmetro de 1790 m que gira una volta per minut per a proveir una gravetat artificial d'1 g per la força centrífuga.
Orige
[editar | editar còdic]El bou de Stanford va ser propost durant l'Estudi d'Estiu de la NASA en l'any 1975,[1] realisat en la Universitat de Stanford, en el propòsit d'especular sobre dissenys per a futures colónies espacials[3] (posteriorment, Gerard K. O'Neill va propondre la seua Illa Un o esfera de Bernal com una alternativa al bou).[4] Posteriorment, en 1977, va ser publicat el llibre Space Settlements - A Design Study (Assentaments espacials - Un estudi de disseny), escrit per Richard D. Johnson i Charles H. Holbrow, en les conclusions de dit estudi, i el disseny concret propost per a el hàbitat espacial.[5] El bou de Stanford es referix solament a esta particular versió del disseny, ya que el concepte d'una estació espacial giratòria en forma d'anell va ser prèviament proposta per Wernher von Braun[6] i Herman Potočnik[7] i apareix ocasionalment en la lliteratura de ciència ficció, com per eixemple en la tetralogía Món Anelle (1970-2004) de Larry Niven i en 2001: A Space Odyssey (novela) (1968) d'Arthur C. Clarke.
Descripció
[editar | editar còdic]Consistix d'un bou o un anell en forma de dónut, d'un diàmetro d'1,8 quilómetros (en el disseny específic de l'hàbitat per a 10.000 habitants que va ser descrit en l'Estudi d'Estiu de l'any 1975, que ha de ser diferenciat del concepte genèric d'estació espacial de roda giratòria) que trencada a una velocitat d'un gir per minut per a proporcionar una gravetat artificial d'entre 0,9 i 1,0 g en la part interior de l'anell extern, producte de la força centrífuga.[8]
La llum solar és proporcionada en l'interior del bou per un sistema d'espills.[9] L'anell està conectat a un eix a través de "ràdios de roda", que servixen com a conductes per a les persones i materials que es mouen des d'i cap a l'eix. Ya que l'eix és el centre de rotació de l'estació, té la gravetat artificial més baixa i és el lloc més segur per a que una nau espacial atraque. La indústria de gravetat zero seria realisada en un mòdul no rotatori conectat a l'eix del bou.[10]
L'espai interior del bou seria usat per a viure, i seria lo suficientment gran per a que un ambient natural poguera ser simulat; el bou seria com un estret, llarc i recte vall glacial els extrems de la qual es curven cap a dalt i que finalment es troben en la part superior per a completar un círcul. La densitat de la població seria similar a la d'un suburbi dens, en part de l'anell dedicat a la agricultura en múltiples nivells i part a vivendes.[10]
La llum solar penetra a l'interior del bou per un sistema d'espills elevats.
El disseny del bou de Stanford no va ser concebut per a un únic assentament espacial aïllat, sino com a part d'un sistema per a la colonisació de l'espai. Una part de les persones que viurien en la colónia treballarien en la construcció de satèlits de producció d'energia solar, i de noves colónies, de modo que el hàbitat fora capaç de autorreplicarse, donant lloc finalment a un sistema complet format per múltiples bous de Stanford.[11][12]
Forma seleccionada
[editar | editar còdic]L'Estudi d'Estiu de la NASA de 1975 va evaluar vàries opcions per al disseny de l'hàbitat espacial, incloent formes esfèriques i cilíndriques, ademés de la toroidal. El toroide es va elegir com la millor opció, entre atres raons, perque minimisava la cantitat de massa necessària per a tindre la mateixa àrea i ràdio de rotació.[13]
Característiques generals
[editar | editar còdic]Localisació: L5 Massa total: 10 millons de tonellades (incloent l'escut antirradiación (95% de la massa total), hàbitat i atmòsfera) Població: 10.000 persones Diàmetro: 1.790 metros Circumferència: 5.623,45 metros Rotació: 1 revolució per minut Temperatura: 23 ± 8 °C Escut anti-radiació (no giratori): 1,7 metros de gruixa, fet de sol llunar en bruto[13]
Components
[editar | editar còdic]
Tubo habitable (el toroide pròpiament dit), en un diàmetro de 130 metros. 2/3 de la seua superfície estan formats per plaques d'alumini, i l'1/3 restant està compost per finestres de cristal montades sobre varetes d'alumini, per a permetre que la llum solar penetre en l'interior del toroide. Espill principal, no giratori, que dirigix la llum solar cap a l'esfera central. Esfera central, en un diàmetro de 130 metros. Espills secundaris rodegen l'esfera central i dirigixen la llum solar cap al tubo habitable. Esfera de fabricació (no giratòria), conectada al pol sur de l'esfera central, en un diàmetro de 100 metros. També està conectada a una caldera solar i al radiador de l'hàbitat. Mòdul d'acoplament (no giratori), conectat al pol nort de l'esfera central, en un diàmetro de 15 metros i una llongitut de 60 metros. Ràdios: 6 radis de 15 metros de diàmetro cada u, que conecten l'esfera central en el tubo habitable. Inclouen ascensors, cables d'alimentació i conductes d'intercanvi de calor entre el toroide i l'esfera central.[13]
Distribució de la superfície i el volum
[editar | editar còdic]La circumferència del toroide pròpiament dit (uns 5.600 metros en total) es dividiria en 6 seccions d'igual llongitut. 3 de les seccions es destinarien a l'agricultura, i les 3 restants, a usos residencials. Les seccions agrícoles i residencials s'alternarien. Una planura central recorreria tota la llongitut del toroide. Per a guanyar espai, les estructures s'escalonarien sobre les parets curves del toroide, mentres que moltes instalacions comercials (tals com a grans tendes, indústria llaugera o instalacions mecàniques) quedarien per baix del nivell de la planura central. Segons les figures incloses en l'estudi, el sol de la planura es trobaria aproximadament a 1/4 del diàmetro del tubo sobre el fondo del toroide, i cada u dels radis es conectaria al toroide en el centre d'una de les 6 seccions.[13]
Usos no agrícoles
[editar | editar còdic]| Us[13] | Superfície utilisada (m2) | Número de nivells | Àrea total disponible (m2)[nota 1] | Altura per nivell (m) | Volum (m3) | Notes |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Residencial | 120.000 | 4 | 490.000 | 3 | 1.470.000 | Incloent vivendes (37 m2/persona), espai exterior privat i zona d'accés peatonal (12 m2/persona d'espais exteriors en total). Les vivendes són modular, lo que permet vivendes agrupades d'un o dos nivells, aixina com grups d'edificis d'apartaments de 4 o 5 plantes, i vivendes construïdes en terrat, aprofitant les vores de la planura central que recorre el toroide |
| Tendes | 10.000 | 2 | 23.000 | 4 | 92.000 | Els autors de l'estudi varen calcular les necessitats d'espai a partir de recomanacions que estimen 10 tendes per cada 1.000 habitants |
| Oficines | 3.300 | 3 | 10.000 | 4 | 40.000 | |
| Escoles | 3.000 | 3 | 10.000 | 3,8 | 38.000 | En centre multimèdia comunitari. Els autors de l'estudi varen calcular les necessitats d'espai per a una població estudiantil del 10% de la població total |
| Hospital | 3.000 | 1 | 3.000 | 5 | 15.000 | Hospital de 50 llits en totes les instalacions necessàries |
| Llocs de reunió (iglésies, salons comunitaris, teatres) | 15.000 | 1 | 15.000 | 10 | 150.000 | |
| Oci i entreteniment | 10.000 | 1 | 10.000 | 3 | 30.000 | Totes les formes d'entreteniment comercials, incloent les activitats en interiors i els restaurants |
| Espais públics oberts | 100.000 | 1 | 100.000 | 50 | 5.000.000 | Parcs, zoològic, activitats recreatives a l'aire lliure (natació, gòlf, àrees de jocs) |
| Indústria llaugera | 20.000 | 2 | 40.000 | 6 | 240.000 | Indústria llaugera de bens personals, mobles, artesania, etc. |
| Almagasenament | 10.000 | 4 | 50.000 | 3,2 | 160.000 | Venda al por mayor i almagasenament |
| Transporte | 120.000 | 1 | 120.000 | 6 | 720.000 | 15 metros d'ample habitual en els carrers. Carretera de circumvalació al voltant del toroide, a la vora de la planura central. Sistema de transport colectiu compost per una acera mòvil, un monorraíl i un minibús |
| Equips de conmutación de comunicacions (per a 2800 famílies) | 500 | 1 | 500 | 4 | 2.000 | Distribució de comunicacions i telefonia |
| Tractament i reciclat de residus i aigua | 40.000 | 1 | 40.000 | 4 | 160.000 | Incloent el suministrament, tornada i reciclat d'aigua, i el tractament d'aigües residuals |
| Suministrament i distribució elèctrica | 1.000 | 1 | 1.000 | 4 | 4.000 | Incloses les subestacions de transformació |
| Varis | 10.000 | 2 | 29.000 | 3,8 | 112.000 | |
| Total | 466.000 | - | 942.000 | - | 8.233.000 |
Usos agrícoles
[editar | editar còdic]| Us[13] | Superfície utilisada (m2) | Número de nivells | Àrea total disponible (m2)[nota 1] | Altura per nivell (m) | Volum (m3) | Notes |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Zones de cultiu | 147.000 | 3 | 440.000 | 15 | 6.600.000 | Llista de cultius:
38.000 m2 de sorgo (producció de 83 g/m2/dia). 235.000 m2 de soja (producció de 20 g/m2/dia). 72.000 m2 de blat (producció de 31 g/m2/dia). 36.000 m2 d'arròs (producció de 35 g/m2/dia). 9.000 m2 de dacsa (producció de 58 g/m2/dia). 52.000 m2 de verdures i hortalices (producció de 132 g/m2/dia). Cada una de les tres àrees destinades a agricultura alberga els mateixos cultius. Part de la producció es destina a l'alimentació del ganado. Per a obtindre sucre, s'utilisa el sorgo. Es cultiven arbres frutales en parcs i zones residencials, que proporcionen 250 g de fruta per persona i dia, i servixen al mateix temps per a fins ornamentals. |
| Zones per a ganaderia | 17.000 | 3 | 50.000 | 15 | 750.000 | Cabanya d'animals estable:
260.000 peixos (0,1 m2 ocupats per cada u). 62.000 pollets (0,13 m2 ocupats per cada u). 28.000 conills (0,4 m2 ocupats per cada u). 1.500 vacuns (4 m2 ocupats per cada u). Cada una de les tres seccions destinades a agricultura alberga entorn a un terç dels animals de cada espècie. Es permet flexibilitat per a que atres animals substituïxquen part d'estes sifres (per eixemple, els porcs tindrien uns requisits de superfície intermijos entre els de els conills i els vacuns). |
| Processat, recollida, almagasenament, etc. d'aliments | 13.000 | 3 | 40.000 | 15 | 600.000 | |
| Zona de secat agrícola | 27.000 | 3 | 80.000 | 15 | 1.200.000 |
Totals
[editar | editar còdic]| Superfície utilisada (m2) | Àrea total disponible (m2) | Volum (m3) | Notes[13] |
|---|---|---|---|
| 670.000 | 1.552.000 | 17.383.000 | Només una part dels 678.000 m2 de superfície total i els 69.000.000 m3 de volum total del toroide són utilisats. La superfície total és el resultat de multiplicar la llongitut del toroide a l'altura del seu centre (5215 m), per l'ample en eixe mateix punt (130 m). |
Construcció
[editar | editar còdic]En una massa de 10 millons de tonellades, es va prevore la seua construcció usant materials en bruto extrets des de la Lluna i enviats a l'espai usant una catapulta electromagnètica, i recuperant els contenidors en el punt L2 usant un capturador de massa, per a després transportar-los al punt L5 a on ells podrien ser processats en una instalació industrial i començar la construcció del bou, solament els materials que no pogueren ser obtinguts en la Lluna serien importats des de la Terra. També la mineria d'asteroides podria ser una atra opció.[14]
Proyecte de nau generacional
[editar | editar còdic]En l'artícul científic de 2012 World Ships - Architectures & Feasibility Revisited, es va propondre una nau generacional (en anglés també anomenada "world ship", la traducció lliteral del qual seria "nau món") basada en el bou de Stanford. El bou de Stanford va ser seleccionat front als dissenys de hàbitats espacials d'O'Neill pel seu nivell de detall, que comprén en profunditat aspectes com els sistemes de soport vital i la gruixa de les parets.
La nau consistiria en quatre bous de Stanford apilats, cada u en una població de 25.000 habitants (major que la població de 10.000 habitants del bou de Stanford original, pero mantenint el disseny general i les dimensions originals, i casi la mateixa massa, que aumentaria només un 10% fins als 11 millons de tonellades), per a una població total de 100.000 habitants, que és el tamany mínim de població que l'artícul considera per a una nau generacional de tipo world ship.
Com a sistema de propulsió, es va elegir una versió aumentada del dissenyat en el Proyecte Daedalus. Un únic sistema basat en Daedalus, en una massa d'aproximadament unes 500.000 tonellades mètriques, estaria unit als centres dels quatre bous de Stanford. Daedalus proporcionaria atres característiques adicionals, tals com la generació d'energia (ya que l'energia solar, usada en el Bou de Stanford original, no està disponible en el mig interestelar a través del com viaja una nau generacional) i un escut antipolvo per a protegir els bous de Stanford dels impactes de pols interestelar.
La nau també necessitaria d'un sistema de detecció de fallos i autorreparación totalment automàtic, per a evitar que els fallos puguen tindre efectes catastròfics.[15]
Galeria
[editar | editar còdic]-
Configuració del bou de Stanford. -
Sistema de transport per a la construcció del bou (1975). -
Un bou expandint-se a partir de boles interconectadas o mancuernas. -
Un concepte d'una base llunar de la NASA en catapulta electromagnètica (l'estructura llarga que s'estén cap a el horisó).
-
Vista externa d'un bou de Stanford en les "persianes" dels espills de l'escut protector contra la radiació retirades per a mostrar l'interior d'est. -
Cort d'un bou de Stanford.
En la ficció
[editar | editar còdic]La Trilogia de Gaea de John Varley tracta sobre un bou de Stanford en òrbita al voltant de Saturn. Existixen moltes atres mencions de hàbitats en forma de roda en la ciència ficció, tal com la tetralogía Món Anelle de Larry Niven o l'Estació Espacial V que orbita a la Terra, ideada per Arthur C. Clarke i Stanley Kubrick, i mostrada en la película de 1968 dirigida per Kubrick 2001: A Space Odyssey. La saga de videojocs de dispars titulada Halo, tracta sobre una série de bous de Stanford en òrbita per tota la galàxia, sent construïts pels Forerunners.
En la película Elysium de 2013, escrita i dirigida per Neill Blomkamp, part de la trama es desenrolla en una estació orbital en forma d'un bou de Stanford habitat per l'èlit adinerada com a forma d'escapar d'una Terra distópica, superpoblada i empobrida. També en la película Interstellar de 2014, apareix un hàbitat espacial similar al bou de Stanford, en el que la població humana es va marchar d'un planeta Terra que estava altament contaminat.
També es poden apreciar alguns bous de Stanford que rodegen la Base Estelar «Yorktown» en la película Star Trek Beyond, a on tenen lloc partix dels acontenyiments de la película.
Vore també
[editar | editar còdic]Estació espacial giratòria en forma de roda Esfera de Bernal Cilindre d'O'Neill Colonisació de l'espai Hàbitats i estacions espacials en la ficció Mineria d'asteroides Nautilus-X
Notes
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 «Stanford Torus Space Settlement - NSS» (en en-us). Consultat el 2025-04-08.
- ↑ Johnson. NASA Study, pg 1, "The Overall System", pg 60, Summary
- ↑ Johnson. NASA Study, pg VII, "Preface"
- ↑ Gerard K. O'Neil, "The High Frontier", William Morrow & Co., 1977, p149
- ↑ «Table_of_Contents1.html». nss.org. Consultat el 2025-02-12.
- ↑ Von Braun, W.:Crossing the Final Frontier, Colliers, March 22, 1952
- ↑ Hermann Potočnik : The Problem of Space Travel (1929)
- ↑ Johnson, NASA study, p46
- ↑ «Powering the Stanford Torus». large.stanford.edu. Consultat el 2025-05-18.
- ↑ 10,0 10,1 Johnson. NASA Study, Chap. 5
- ↑ «The Colonization of Space». settlement.arc.nasa.gov. Archivat des d'el original, el 2009-12-14. Consultat el 2025-10-27.
- ↑ «Building the Colony and Making It Prosper». settlement.arc.nasa.gov. Archivat des d'el original, el 2009-11-07. Consultat el 2025-10-27.
- ↑ 13,0 13,1 13,2 13,3 13,4 13,5 13,6 Johnson, Holbrow. «[1]», National Aeronautics and Space Administration. Consultat el 12 de novembre de 2012.
- ↑ Johnson, Richard D.; Holbrow, Charres. «Space Settlements: A Design Study». NASA Technical Reports Server. Consultat el 20 d'octubre de 2012.
- ↑ “World ships—architectures & feasibility revisited” . Journal of the British Interplanetary Society 65 (4).
Referències
[editar | editar còdic]Enllaços externs
[editar | editar còdic]
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Toro de Stanford» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.
Erro en la cita: Existixen etiquetes <ref> per a un grup nomenat "nota", pero no es trobà una etiqueta <references group="nota"/>