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CYLINDRE O’NEILL

Un cylindre O'Neill est un projet d'habitat spatial théorique proposé par le physicien américain Gérard K. O'Neill, permettant l'accomplissement de projets d'exploration spatiale de très longue durée 

capture42-3-1.jpgGérard O'Neill était professeur à Princeton où il enseignait la physique. Il décida de faire travailler ses étudiants sur le développement de grandes structures dans l'espace. À la surprise de beaucoup, plusieurs propositions utilisant des matériaux communs comme le verre ou l'acier et pouvant fournir de grandes surfaces d'habitation fut trouvées. Le premier résultat de ce travail coopératif fut publié en 1974 dans la revue Physics Today.

capture29-2-9.jpg Une paire de cylindres O'Neill.

Présentation

O'Neill imagine trois types de colonies différentes, baptisés « Island One », « Island Two » et « Island Three » ; son projet de référence, « Island Three » – Île trois en français –, consiste en deux cylindres à rotation inversée, de trois kilomètres de rayon et trente kilomètres de longueur chacun. Chaque cylindre est composé de six tranches d'égale surface qui courent tout le long du cylindre. Trois sont des surfaces de type « fenêtre » (permettant la lumière solaire d'entrer) et trois autres sont de type « terre ». De plus, un anneau d'agriculture extérieur de quinze kilomètres de rayon tourne à une vitesse différente pour les cultures. L'unité de production est située au centre, derrière l'antenne satellite, pour subir un minimum de gravité afin de favoriser certains procédés industriels. Les colonies seraient stabilisées au niveau des points de Lagrange et subviendraient à leurs besoins grâce à l'énergie solaire

capture44-3-2.jpg Vue intérieure, montrant l'alternance de tranches « terre » et « fenêtre ».

Dans la fiction

Les cylindres d'O'Neill ont inspirés nombre d'œuvres de science-fiction. Parmi elles, la série Rendez-vous avec Rama d'Arthur C. Clarke met en scène des astronautes qui visitent un énorme vaisseau extra-terrestre en forme de cylindre O'Neill. Ce vaisseau ne contient pas de miroirs ni de fenêtre comme le cylindre O'Neill, mais est constitué de trois bandes lumineuses en lieu et place.

La série télévisée de science-fiction Babylon 5 se déroule dans une station spatiale de type O'Neill de huit kilomètres de long. La station Babylon 5 ne contient pas de cylindre contre-rotatif, mais la station précédente, Babylon 4, en contenait un.

Dans son roman Le Papillon des étoiles, l'écrivain français Bernard Werber imagine un vaisseau en forme de cylindre O'Neill de 32 kilomètres de long, mû par propulsion photonique, dans lequel une partie de l'humanité choisirait d'émigrer vers d'autres mondes, persuadée que la Terre court à sa perte. http://www.bernardwerber.com/PapillonFlash/PDE.htm

capture45-2-4.jpgSphère de Bernal

Une Sphère de Bernal est un modèle proposé pour la colonisation spatiale, comme un habitat à long terme pour des résidents permanents, proposé pour la première fois en 1929 par John Desmond Bernal.

capture31-3-4.jpgUne sphère de Bernal vue de l’extérieur.

La proposition originale de Bernal consiste en une coquille creuse de 1,6 km de diamètre, avec une population de 20 000 à 30 000 personnes. La sphère est remplie d'air.

capture32-3-3.jpgIntérieur de la sphère Bernal vue d’un pôle.

Lors d’études sur les colonies spatiales réalisées à l’université Stanford en 1975 et 1976, Gerard K. O'Neill propose une sphère de Bernal modifiée. Cette sphère fait 500 mètres de diamètre, et tourne à 1,9 tour par minute pour produire une gravité terrestre à l’équateur. Le paysage intérieur ressemble à une grande vallée qui suit l’équateur. Des miroirs externes permettent d’apporter la lumière solaire à travers des fenêtres au niveau des pôles. La forme sphérique a été choisie pour son efficacité à résister à la pression atmosphérique et à son bon rapport masse-protection contre les radiations.

La version de la sphère de Bernal proposée par O’Neill s’appelle « Island One » (Première Île), et est dimensionnée pour 10 000 personnes. Pour comparaison, « Island Two » (le Tore de Stanford) en contient 140 000, et Island Three » (le Cylindre O'Neill) des millions.

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