第277章 波尔纳球体（一）（2/2）

而旋转重力棲息地如今是四大著名类型之一，

其他三种分別是圆柱体、环形或圆环。

確切地说，

最初的伯纳尔球体就是我们常说的**气泡棲息地**或**自由漂浮棲息地**。

一旦我们把它改造成旋转重力站，

就需要进行一些重新设计。

首先，

没有理由让人们脚下的地面既是阳光射入处，

又每3分钟明暗交替一次，

除非將极点对准太阳，

让一半永远明亮、另一半永远黑暗。

但这会造成结构薄弱，

对一个现在承受巨大离心力的空间站来说並不理想。

极点的重力也非常低，

极点本身没有旋转，

所以离开赤道后重力会逐渐减小。

这在某些方面没问题，

虽然重力很实用，

但你可能希望睡眠时是1g，

工作时是半g，

而且很多生物可能能很好地適应这些区域。

例如，

你可能在低重力区种出很棒的树木。

你还需要让阳光射入的通道，

所以可以把球体的一个极点当作朝向太阳的窗口，

要么在夜间关闭窗口，

要么让棲息地绕另一根轴旋转，

不仅每3分钟自转一次產生重力，

还每24小时反向旋转一次形成昼夜。

这种结构也比单纯的圆柱体更坚固，

因为大型圆柱体的顶盖並非理想的工程设计。

这就是我们得到**二號岛**设计的原因，

它用更细长的蛋形结构取代了球体。

与球体相比，

这种设计的低重力区域占比很小，

而环形和圆柱体设计的旋转半径均匀，

因此重力均匀。

值得注意的是，

一號岛和二號岛都比伯纳尔球体小得多。

二號岛直径仅约1英里，而非10英里；

一號岛直径0.31英里（500米），

需要每分钟旋转约两次才能產生旋转重力，

这会令人眩晕，

除非它正对著太阳並保持居中，

就像太阳在白天遮蔽旋转的星星一样。

但和**斯坦福圆环**设计一样，

后来的伯纳尔球体概念通常会加入反射镜来引入阳光。

我们现在一般不认为伯纳尔球体是真正的球体，

而奥尼尔圆柱体也很少设计成平顶盖。

两者通常都採用半球形顶盖，

或略扁的顶盖。

蛋形棲息地与半球顶盖圆柱体之间的界限可能有些模糊。

沿轴线轻微改变半径，

可以通过製造上坡、下坡和气压变化，

辅助调节气候与地形。

標准球体显然更能做到这一点，

在旋转球体中，

只有约四分之三的表面积能获得超过赤道一半的重力，

仅三分之二的面积能获得赤道四分之三以上的重力。

我认为在旋转球形棲息地中，

我们可能会把重力提升到比地球高20%到30%，

以確保大部分区域的重力接近地球標准。

赤道处可能最终会形成河流、湖泊或海洋。

更高的重力不会影响浮力，

除非你刻意建造超出光线正常穿透深度的深海。

水下压力略微更快的上升影响不大。

所有这些压力和重力的变化，

应该能形成不错的气候循环，

这可能比单纯环形或圆柱体產生的更温和的气候更可取。

不过，

我得说我们只想要適度的气候变化。

但我们还有另一个问题：

旋转重力只指向旋转轴，

所以如果你站在球体上，

你会觉得头朝向中心、脚下地面平坦，

但实际上地面是球形弯曲的，

而重力只在赤道处与地面正確对齐。

这意味著在45度角位置，

重力不仅降至71%，

还与地面呈倾斜方向。

这也意味著，

不仅空气和水，

泥土和泥浆也会慢慢从极地流向赤道。

但这並非致命缺陷，

你可以建造许多分层平台，

每层围绕旋转轴呈平坦环形，

使重力方向正確。

我们可以假定每层代表重力降低1%，

从赤道河带开始，

在这种情况下，

河带宽约0.6英里（1公里）。

每层的垂直高度相同，

因为旋转重力与半径成正比。

在直径10英里（半径5英里）的空间站中，

每个半球设100层，

每层高度为264英尺（80米）。

这些环形层或环带的宽度並不相等，

后续层级的重力和陆地面积都在减小。

当重力仅降低1%时，

面积约为9.1平方英里（24平方公里）；

重力减半时，

层级面积降至约1.4平方英里（3.7平方公里）；

重力低於1%的区域仅0.16平方英里（0.41平方公里）。

我倾向於认为社区不会简单按这些环带划分，

但地址可能会。

我敢打赌环带数量会更多，

更可能相当於普通的一段楼梯。

所有这些下方都是土壤，

但即便气候有帮助，

高层级可能也会有许多小型湖泊和池塘，

地下需要主动抽水，

將水从中心环形河带输送到极地山区。

这里可能还会有壮观的瀑布，

要么是数百个小型瀑布层层跌落，

要么是一次跨越多个层级的大瀑布。

这些层级不必是平直的墙壁，

我们可以增加弧度，

让环形层与赤道的距离

或垂直高度在全程不完全一致。

你基本不会注意到地面有1度的重力偏差，

大多数甲板和阳台为了防止雨水积聚、融雪滴落，

通常都会有这样的坡度。

所以你可以设计出长而平缓的斜坡区域，

或更多、更短的层级，

比如想让鮭鱼等鱼类能够逆流而上。

你也不需要让水直接沿著轴线流动，

河流无论如何都会自然蜿蜒，

所以你可以通过让河流在正常陆地上曲折流动，

为结构中的河流设置更平缓的坡度。