Velen waren verheugd met de release van Rogue One: Star Wars, die een korte geschiedenis vertelde van de opening van de originele Star Wars. Dit is het verhaal van hoe de rebellen de plannen stalen van de originele Death Star, een ruimtestation ter grootte van een kleine maan en krachtig genoeg wapens om de planeet te vernietigen.
Als we deze plannen zouden kunnen bemachtigen, zouden we dan zo'n fort kunnen bouwen? Hoe zou de Death Star kunnen werken in het licht van onze technologie? Zoals bedacht door de makers van "Star Wars", is het een ruimtestation met een diameter van 120 km, gemaakt van quadaniumstaal (een fictieve legering), en beheerd door een imperiaal personeel van twee miljoen mensen, waaronder officieren, stormtroopers en piloten.
Hoe zou dit station eruitzien in de echte wereld? Laten we ons geen zorgen maken over de enorme hoeveelheid benodigde grondstoffen. Bij de huidige productiesnelheden zou het bijvoorbeeld 182 keer langer duren dan het universum bestaat om er genoeg van te verzamelen. Van grote zorg is hoe je zo'n kolossaal gevechtsstation tot leven kunt brengen en hoe je aan boord zwaartekracht kunt genereren. Dit is waar onze traditionele technologieën mogelijk niet werken.
Het internationale ruimtestation heeft ongeveer 0,75 watt vermogen nodig voor elke kubieke meter van het ruimtestation. Het wordt verzorgd door acht zonnepanelen van 34 meter lang en 12 meter breed. Zelfs als we 100% efficiënte zonnepanelen hadden die een veel grotere Death Star bedekten, zouden we nog steeds 45 keer minder stroom per volume-eenheid krijgen. Om nog maar te zwijgen van het feit dat er een ernstig gebrek aan energie zal zijn als het station verder van de zon wordt verplaatst.
Het lijkt erop dat je de truc uit "A Space Odyssey 2001" kunt gebruiken en de Death Star kunt laten draaien om kunstmatige zwaartekracht te creëren als gevolg van de middelpuntvliedende kracht. Om de zwaartekracht van de aarde na te bootsen, moet het station elke 3,5 minuten draaien, wat nogal absurd klinkt.
Maar Kubrick had een reden om het station in de vorm van een ring te maken. De middelpuntvliedende kracht is evenredig met de straal van uw cirkelvormige baan. Als je naar het midden van het station of naar de palen toe beweegt, neemt deze straal af en verdwijnt de kunstmatige zwaartekracht. Als je op deze manier echt zwaartekracht creëert, rijzen er vragen over het bolvormige ontwerp van de Death Star.
Dyson-bol
Promotie video:
Misschien zat de aanwijzing altijd al in de titel. Wat als er een nepster in het hart van de Death Star staat? Zou dit het zwaartekrachtprobleem oplossen? Dan zou het hele station op de een of andere manier een Dyson-bol worden, een technologische megastructuur die natuurkundige Freeman Dyson voorstelde: hij geloofde dat buitenaardse beschavingen zo'n bol zouden kunnen bouwen om alle energie van de ster te gebruiken. Maar de harde bollen van Dyson zullen onvermijdelijk in botsing komen met zwaartekracht. Zelfs als de bol niet uit elkaar valt, is een kleine duw voldoende om de hele structuur in te storten.
Dyson-bollen hebben echter meestal de grootte van de baan van de aarde rond de zon. Voor de Death Star, die veel kleiner is, zullen de problemen van de meeste Dyson-sferen niet bestaan. Een reactor in de kern met een diameter van 13,2 kilometer heeft 370 keer minder massa nodig dan de maan. En als staal en titanium deze omstandigheden niet kunnen weerstaan, kan het verbazingwekkende materiaal grafeen bijvoorbeeld gemakkelijk de zwaartekrachten aan.
En we hebben niet echt een echte ster nodig in het midden van het station - toekomstige fusietechnologie zou genoeg energie kunnen leveren. Hoewel we momenteel meer energie verbruiken dan we krijgen bij fusie-experimenten, geloven veel plasmafysici dat we groter moeten worden, en het ITER-experiment met een volume van een derde van het olympisch zwembad zal het aan. Als dat lukt, zouden we onze Death Star kunnen voorzien van twee miljoen keer de energie die de hele mensheid nodig heeft.
Maar er zijn nog steeds problemen. De druk in onze Death Star-reactor zal enorm zijn. De eigen zwaartekracht van de kunstmatige ster zal niet genoeg zijn om het fusieplasma vast te houden, dus we hebben wat hulp nodig. Magnetische velden zouden de oplossing kunnen zijn. De enige vangst is dat we de sterkste magnetische velden in het heelal zullen moeten creëren - een miljoen keer sterker dan ooit op aarde, iets meer inherent aan magnetars, neutronensterren met het krachtigste magnetische veld.
Er is echter een begin gemaakt. Dit zijn de dingen om mee te beginnen.
ILYA KHEL
