Aby być jak najbardziej praktycznym, misja promu kosmicznego STS-75 eksperymentowała z liną kosmiczną. Dla przypomnienia, uwięzi się zepsuły. Mówiąc dokładniej, pękł z powodów, które by go nie przerwały, gdyby linia była krótsza. Więc w pewnym sensie (ale tylko w ograniczonym sensie), widzieliśmy już pęknięcie przewodu kosmicznego z powodu jego rozmiaru.
Było to spowodowane interakcją prądu drutu z uwięzionym powietrzem z linii produkcyjnej. Prąd był spowodowany ruchem w polu magnetycznym Ziemi. To było 20 km. Nie możemy tego nazwać limitem w żadnym sensownym sensie, ponieważ NASA mogłaby teraz stworzyć lepszą więź, a celem całej misji było eksperymentowanie z prądem indukowanym. Więc izolator byłby lepszy.
Niemniej jednak prąd indukowany jest nadal zależny od rozmiaru . Jest to również specyficzne dla prędkości, pola magnetycznego i prawdopodobnie kilku innych rzeczy.
Siły pływowe
Na początku było napięcie w przewodzie były siły pływowe. Istnieje wiele propozycji uwięzi dla różnych systemów cislunar, które wykorzystują gradient grawitacji. Rozważano nawet stworzenie struktur dla ISS, które wykorzystywałyby siły pływowe do pomocy w utrzymaniu orientacji.
Jest kilka kryteriów. Siły pływowe rozciągają się tylko w jednym kierunku, więc w rzeczywistości może nie naprężać struktury w zależności od geometrii i tego, w jaki sposób jest skierowana.
W podstawowym ujęciu matematycznym pole pływowe rośnie liniowo wraz z ruchem od centralnego punktu. Jeśli masz element mechaniczny, to jest on zintegrowany na całej długości, aby dać siłę rozciągającą rzędu (długość) ^ 2, jak sądzę.
W sensownym sensie kosmiczna winda musi walczyć przeciw siłom pływowym i wymagałoby to futurystycznych materiałów. Moje słabe przybliżenie l ^ 2 byłoby niewystarczające w tej skali.
Samograwitacja
Coś może się zawalić pod własnym ciężarem. Oczywiście będziemy musieli założyć, że nie polega na presji wewnętrznej. Planety opierają się na własnym ciśnieniu wewnętrznym, aby utrzymać się stabilnie wobec własnej grawitacji. Jest to dość mało spektakularne, a ponieważ szukamy konstrukcji wykonanych przez człowieka, wyobrażam sobie coś w rodzaju Gwiazdy Śmierci.
Jeśli sferyczna stacja kosmiczna ma stałą gęstość, grawitacja rośnie liniowo od Centrum. Z tego powodu miałby taką samą (długość) ^ 2 skalę wymagań konstrukcyjnych, ale byłoby to ściskające. Możesz przesuwać granice materiałów bardziej za pomocą obciążeń rozciągających niż ogólnie obciążeń ściskających.
Ważne jest, aby pamiętać, że samograwitacja zależy od średniej gęstości konstrukcji. W rzeczywistości jest to zależność (gęstość) ^ 2. Argumentem za kwadratem jest to, że na Ziemi twoja waga wynosi po prostu (masa), ponieważ jest to grawitacja między tobą a Ziemią. Grawitacja własna jest między tobą a tobą. W ten sposób termin masowy zostanie wprowadzony dwukrotnie. Oznacza to, że bardzo rzadka struktura mogłaby teoretycznie obejmować rozmiar większy niż Ziemia, nie zapadając się pod wpływem własnej grawitacji.
Inne
Jest jeszcze jeden sposób, aby posunąć się dalej - użyj sił kinetycznych. Możesz mieć sztywną strukturę, która obraca się w dużym pierścieniu, co pozwala uniknąć kompresji własnej grawitacji. Możesz posunąć ten pomysł bardzo daleko, z ogromnymi samograwitującymi się rojami Dysona lub czymś podobnym. Ale może to nie spełni wymogu bycia „sztywnym”. Mogą istnieć inne obejścia. Moja kreatywność zawodzi mnie w tym momencie.
W tym momencie, dochodząc do absurdu, pojawiają się dziwne, a nawet komiczne ograniczenia, o których możesz pomyśleć. Na przykład, jeśli założymy, że nasz wzrost energetyczny nadal rośnie w tempie 1% rocznie, będziemy gotować Ziemię za około 1000 lat. To nie jest skomplikowany argument. Załóżmy tylko, że nadal rośniemy wykładniczo, a wniosek jest oczywisty. Można to zastosować na dowolnej granicy, w tym na Układzie Słonecznym lub galaktyce.
Ostatecznie tak, granicą byłoby przekształcenie się w czarną dziurę. Trudno przewidzieć, jak to się stanie wcześniej niż granica termiczna, ponieważ jest bardzo wrażliwa na gęstość materii. Teoretycznie można by stworzyć czarną dziurę bez katastrofalnego zdarzenia, takiego jak supernowa, ponieważ duże czarne dziury mogą mieć „gęstość” (określoną przez horyzont zdarzeń) mniejszą niż woda. Więc gdybyś latał w przestrzeni kosmicznej gigantycznymi blokami ołowiu w starannie zaplanowanej formacji na przestrzeni wielu lat świetlnych, mógłbyś zamienić się w czarną dziurę w bardzo nowatorski sposób. Ale dlaczego?