¿Es posible Elysium? ¿Cómo permanece la atmósfera sin escapar al espacio?

No, no es posible

La teoría detrás de la estación era que utilizaba la gestión activa de la presión atmosférica al “soplar” el aire hacia el toro. Esto tenía el efecto genial de tener una nave espacial que entrara y aterrizara en el toro en lugar de forzar su camino hacia un muelle central como lo encontraría en la estación espacial “2001: Una odisea del espacio” y luego pelear hacia la habitación. nivel y centros medicos.

Los problemas de los sopladores de presión activos son muchos. Crearía vientos horribles dentro de la estación espacial. Sería prácticamente imposible diseñar de modo que no se filtre aire entre las corrientes del soplador (la primera vez que falla uno por razones mecánicas de rutina, el aire de la estación escaparía a través de esa zona de presión muerta). Y no haría nada para detener o incluso frenar los micrometeoroides mortales o los rayos cósmicos que lloverían constantemente sobre el techo abierto de la estación. Es una solución complicada para un problema que no existe, todo para que los residentes de élite puedan volar sus embarcaciones de transporte directamente a sus residencias en lugar de utilizar un puerto de atraque.

Elysium mezcla la creación clásica de ciencia ficción de Larry Nivens llamada Ringworld. En lugar de diez kilómetros de ancho, es el diámetro de la órbita de la Tierra, rodeando completamente su estrella. Ringworld tiene paredes de varios kilómetros de altura diseñadas para mantener su atmósfera cuando gira y crea una fuerza de gravitación centrípeta. Su borde interior está abierto al espacio para absorber la energía solar. Ringworld tiene la superficie de un millón de Tierras. Esto le permite a Niven crear historias fantásticas de múltiples razas y ecologías con estrellas.

¿Podríamos construir un mundo de anillo?

No es posible con la ciencia actual.

Creo que la única forma en que podría permanecer su atmósfera es a través de algún tipo de fenómeno muy artificial, por ejemplo, el control sobre el campo magnético.

Revisé la página de Wikipedia para Elysium, y descubrí que su diseño se basa en esto:
Stanford torus – Wikipedia

Ese diseño mantiene la atmósfera dentro del toro aislada al sellarla desde el exterior … de la misma manera que los aviones, las naves espaciales y las estaciones espaciales están selladas para evitar que la atmósfera se filtre.

Me pregunto si hay suficiente vegetación en Elysium para convertir todo el CO2 que los propios ciudadanos generan para ser intercambiados por O2 …

La ilustración proporcionada por Tom Vitale muestra una cinta de tierra que parece que podría girar en un círculo completo. El radio dado de 34 km parece plausible. Poderoso edificio grande.

Creo que podría haber una manera de hacer el truco sin techo con cizalladura atmosférica y un gradiente de temperatura y composición. La atmósfera alrededor de las personas en la superficie interna de la cinta debe estar inmóvil o casi con respecto a ellos. Si están obteniendo 9.80665 m / s ^ 2, un gee estándar, su velocidad tangencial debe ser 577.43 m / s, por lo que tanto ellos como el suelo o el piso debajo de ellos giran alrededor de una vez cada 370 segundos.

El aire a su alrededor sentiría el mismo peso normal de la Tierra, y a lo largo de una línea que va hacia adentro para girar el centro, se adelgazaría con la misma altura de escala que en la Tierra: 8600 metros. En realidad, aún más, porque a medida que avanza a lo largo de esa línea radial, la aceleración centrípeta disminuye mucho más rápido que la gravedad en una línea radialmente similar desde la superficie de la Tierra. Por lo tanto, la densidad aún no estará cerca de la del espacio interplanetario cuando llegue al centro de rotación, y la atmósfera se hincará en dicho espacio en unos segundos.

Pero si el aire a unos cientos de metros sobre las cabezas de las personas fluye en un viento del oeste forzado, se siente más aceleración, por lo que su densidad disminuirá más rápidamente desde allí hacia arriba / hacia adentro. Quizás a 500 m todavía está girando con el suelo, una vez cada 370 s, velocidad tangencial 569 m / s, pero a 750 m va 50 m / s más rápido, y siente una aceleración centrípeta de 11.52 m / s ^ 2. A 1 km, otros 50 m / s, velocidad 668.94 m / s, aceleración 13.56 m / s ^ 2.

Dentro de unos pocos kilómetros a este ritmo, sentirá una aceleración bastante buena y disminuirá con una distancia de plegado en e, una altura de escala, mucho menos de 8.6 km. Junto con la rotación toroidal rápida forzada, podemos hacer una cosa más, siguiendo el ejemplo de la Tierra: establecer un gradiente de temperatura, un aire más frío que cubra más cálido.

Lo tercero que podemos hacer es reemplazar gradualmente el oxígeno y el nitrógeno con neón. Esto permitirá que la temperatura continúe bajando sin acercarse a ningún punto de licuefacción. Por lo tanto, podríamos, a diez km hacia adentro de la superficie viva – radio de 24 km – tener neón puro yendo a 2469 m / s, sintiendo 254 m / s ^ 2 de aceleración centrípeta, y a una temperatura de 50 K. Su altura de escala será 81 metro. Eso significa que se adelgazará 225000 veces entre allí y 11 km. No muchos kilómetros más a esa velocidad antes de que sea tan delgado como el espacio.

La cizalla de 200 m / s / km requerirá poder para mantenerse, y también lo será el roce de la delgada atmósfera superior / interior en las paredes norte y sur. Presumiblemente, ahí es donde estarán los fanáticos que impulsan el flujo.

Interesante, pero como otros han dicho, qué hay de malo con un bonito techo sólido transparente. Tal vez a los elíseos les gustan sus rayos cósmicos.