스페이스 콜로니

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1 개요

인공의 우주 거주지. 라그랑주점에 회전하는 구조물을 설치하여, 소위 인공중력을 발생시켜 지구의 중력 환경을 구현한 식민지로 사용한다는 개념이다. 인공적인 바이오스피어.

2 특징

회전으로 원심력을 발생시켜 의사(擬似, 실제와 비슷한)중력을 만들어 내는 것이므로 회전 속도에 따라 중력을 조절할 수도 있고 회전이 정지하면 무중력 상태가 된다.

천체 간의 인력이 안정된 지점인 라그랑주점에 존재하므로 위치고정을 위한 비용이 들지 않으며, 우주공간에서 새롭게 영토를 개척하는 것이므로 인구과잉 문제의 해결방안으로 꼽히기도 한다. 이게 추진력을 가지고 목표를 향해 날아간다면 세대 우주선이라 할 수 있다.

3 종류

흔히 3가지 형태가 제시되고 있다.

종류	모양	크기	부피	면적	예상 인구	회전속도
버널 구체(초기형,1929)	공 모양	직경 16km			2,3만명
스탠포드 토러스	고리 모양	직경 1.6km			1만명	1rpm
아일랜드 1	공 모양	직경 500m			1만명	1.9rpm
아일랜드 2	공 모양	직경 1.8km			14만명
아일랜드 3(오닐 원통)	원통 모양	직경 6km, 길이 30km			1,000만명	0.55rpm

3.1 버널 구체

Bernal Sphere. 1929년에 존 데즈먼드 버널 박사가 고안한 디자인으로 island one이라고도 불린다. 공 같은 구체형으로 회전하는 형태. 중심부에 있는 광원으로부터 빛을 공급받는다. 원환형이나 실린더형과는 달리, 내부의 중력이 일정하지 않다. 구조상 구 내부의 적도에서는 중력이 커지고, 극지역으로 갈수록 중력이 낮아지기 때문. 그래서 공간활용율이 떨어질 수 있다.

규모에서는 비교가 안 되지만, 구체형의 인공 구조물이라는 점에서 다이슨 스피어와 비슷하다.

3.2 스탠포드 원환

Stanford Torus. 1975년에 스탠포드 대학에서 설계된 디자인으로 버널 구체의 대체 버전이다. 바퀴 같은 형식으로 회전하는 형태. 빛과 에너지는 중앙부에서 중심선을 가로질러 전달한다. 회전하는데 필요한 최소한의 골격만 남겨 원심력을 극대화한 형태로, 비교적 소규모·저출력으로 구동이 가능하다. 애니메이션 신기동전기 건담 W의 콜로니와 영화 엘리시움의 엘리시움이 이에 속한다.

3.3 오닐 원통

O'Neill Cylinder. 1976년에 제라드 오닐 박사에 의해 제안된 디자인으로 island three라고도 불린다. 거대한 원통형으로 원통의 중심축을 기준으로 회전한다. 외부 유리창 및 내부 반사경을 통해 직간접적으로 태양광을 받는 방식과, 중심축 주변에 인공 태양을 설치하여 내부에서만 빛을 공급하는 밀폐식이 있다. 기동전사 건담 시리즈, 매스 이펙트 시리즈의 시타델 등이 가장 일반적으로 알려진 스페이스 콜로니 형태이다.

3.4 콜 버블

본격 우주구급 풍선놀이
댄드리지 콜 박사와 도날드 콕스 박사가 고안해낸 디자인이며, 래리 니븐의 소설들을 통해 유명해졌다. 크기는 기초가 되는 소행성의 크기에 달려 있지만, 지름 1마일, 길이 2마일 정도의 소행성이 적합하다고 한다.
건설 방법은 다음과 같다. 니켈과 철로 구성된 원통 형상의 소행성 내부에 물을 넣는다. 그 다음, 소행성이 긴 축을 중심으로 회전하게 하고 나서 태양열로 소행성을 가열한다. 소행성이 녹기 시작할 정도가 되면 물이 수증기가 되어 팽창하면서 소행성을 부풀린다. 그 다음, 부푼 소행성 내부를 테라포밍 하면 된다.참 쉽죠?아니

빛은 태양을 바라보는 쪽에 반사경을 달아 중심축을 오가며 산란되게 하는 방식이나, 중심축을 가로질러 특정 파장의 빛을 투과시키는 핵융합 원통을 설치하는 방식으로 공급한다.

3.5 비숍 고리

Bishop ring. 포레스트 비숍 박사가 고안해낸 디자인이다. 탄소 나노튜브를 사용해 만든다고 한다. 스탠포드 토러스의 크고 아름다운 친척이며, 공기는 원심력이 다 잡아 주는 듯. 지름은 원 디자인은 1000킬로미터, 최대 수천 킬로미터로, 헤일로가 이 종류에 속한다고 할 수 있다. 링월드 축소판

3.6 멕켄드리 원통

외부

내부

Mckendree Cylinder. 2000년에 톰 멕켄드리 박사가 디자인한 스페이스 콜로니며, 재질은 비숍 고리와 동일한 탄소 나노튜브다. 원 디자인에서 지름은 920킬로미터이며 길이는 4600킬로미터로, 오닐 원통의 형님이라고 볼 수 있다. 오닐 원통과 다른 점은, 크기 덕에 내부에 약간 더 작은 원통을 넣어도 문제가 없다는 것이다.마트료시카 그 덕에 몇 개만 있어도 행성급의 인구를 수용할 수 있다.헤일로보다 나은 것 같다실린더월드

3.7 칼파나 원

외부

내부
Kalpana One. 2005년 우주 거주구 디자인 대회에서 우승한 디자인으로, 컬럼비아 호 참사로 인해 사망한 우주인 칼파나 차울라의 이름을 딴 스페이스 콜로니. 지름은 250미터, 길이는 325미터로, 다른 디자인들보다 작다.

4 각종 매체에서 등장하는 스페이스 콜로니

• 기동전사 건담 시리즈 - 대부분 아일랜드-3(오닐 실린더) 타입으로 주로 등장한다. 그런데 왠지 이걸 초거대 질량병기로 지구에 낙하시키는 작전이 많은 것 같다.
• 데드 스페이스 2 - 스프로울: 사실 스페이스 콜로니 보다는 엄청나게 큰 우주 기지라는 느낌이 더 강하다.
• 록맨 X5 - 유라시아
• 소닉 더 헤지혹 시리즈 - ARK
• 스코페로: 카사하라 테츠로의 만화. 제목은 <스페이스 코로니>를 줄여서 <스페코로>라고 책자에 쓰여있는 것을 주인공이 가로읽기로 '스코페로'라고 잘못 읽은 것으로 뭐 별 뜻은 없고 중요하지도 않다. 장르는 스페이스 콜로니 스포츠근성러브코미디물이지만, 카사하라 테츠로 만화가 언제나 그렇듯이 과학설정의 치밀함은 NASA급이다.
• 엘리먼트 헌터 - 콜로니
• 엘리시움(영화) - 엘리시움
• 우주를 달리는 소녀 - 브레인 콜로니
• 인터스텔라 - 쿠퍼 스테이션
• 은하철도 999 - 고스트 콜로니: 은하철도 999/등장인물 참고.
• 파워레인저 로스트 갤럭시 - 테라벤처: 후속작에서도 종종 언급되거나 회상씬 등으로 나온다.
• 파피용 - 우주이민선 파피용. 폐쇄식 아일랜드-3 타입이며, 동력은 태양돛으로 공급받고 직접적인 빛은 콜로니 중심축을 통과하는 대형 인공조명 전등들을 통해 비춰진다는 구조.
• 헤일로 시리즈 - 헤일로: 이쪽은 모양만으로 보면 링월드에 가깝다고 느껴질 수도 있으나, 따져 보면 대형 비숍 고리에 가깝다. 생긴 건 둘 다 거기서 거기다
• 매스 이펙트 시리즈 - 시타델(매스 이펙트)

5 기타

미국 애리조나에서 행해진 바이오스피어 2 실험은 이 스페이스 콜로니와 같이 어떤 인공적 개입 없이 지속적으로 순환가능한 폐쇄 생태계를 구현하려는 실험이었다.

소유즈 우주선이 원심력으로 인공중력을 발생시키는 것을 실험한 적이 있다.

기동전사 건담 시리즈에서는 이상하게 이걸 떨궈서 공격하는 작전이 자주 나온다. 주거 기능은 페이크고 사실은 지온 공국의 대행성용 질량병기라 카더라

웨이브에서 2015년 2월 오닐 실린더 형이 논스케일 프라모델로 발매되었다. 정식 제품명은 스페이스 새틀먼트(Space Sattlement). 제품화 과정에서 스튜디오 누에의 도움을 받아 설정화집도 동봉되어있고 가조립에 스티커만 붙여도 그럴싸한 퀄리티와 웨이브 답지 않은 괜찮은 조립성으로 호평을 받고있다. 모 모형점에서는 "떨어뜨리지 마십시오"라는 주의문구를 붙이기도 했다