McKendree-Zylinder

Der McKendree-Zylinder wurde 2000 vom NASA-Ingenieur Tom McKendree vorgeschlagen und ist eine dramatische Vergrößerung des klassischen O'Neill-Zylinders. Während O'Neills Entwurf aus den 1970er Jahren auf Stahl und Glas basierte und einige Kilometer Durchmesser hatte, nutzt der McKendree-Zylinder Kohlenstoffnanoröhren als Baumaterial. Die enorme Zugfestigkeit dieses Materials erlaubt Zylinder mit einem Durchmesser von 460 Kilometern und einer Länge von 4.600 Kilometern.

Die bewohnbare Innenfläche eines solchen Zylinders würde über 6 Millionen Quadratkilometer betragen, also ungefähr die Fläche des indischen Subkontinents. Rotation erzeugt künstliche Schwerkraft an der Innenwand. Anders als bei einem kleinen O'Neill-Zylinder wäre der McKendree groß genug für eigenes Wetter, Flüsse und sogar einen erkennbaren Horizont.

Das Konzept ist physikalisch plausibel, aber technisch extrem anspruchsvoll. Die Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren in den benötigten Mengen (Milliarden Tonnen) liegt weit jenseits heutiger Fertigungsmöglichkeiten. Außerdem müssten Asteroiden oder Monde als Rohstoffquelle dienen. McKendree argumentierte, dass eine Typ-II-Zivilisation auf der Kardashew-Skala solche Ressourcen mobilisieren könnte.

In Iain M. Banks Culture-Romanen kommen Orbitale vor, die konzeptionell dem McKendree-Zylinder ähneln: ringförmige Habitate mit planetarer Fläche, die durch Rotation Schwerkraft erzeugen.

Der Übergang vom O'Neill-Zylinder zum McKendree-Zylinder verdeutlicht, wie sehr das Baumaterial über die mögliche Größe entscheidet. Stahl hätte bei einem Zylinder von 460 Kilometern Durchmesser unter dem eigenen Gewicht nachgegeben. Kohlenstoffnanoröhren haben eine spezifische Festigkeit, die mindestens hundertmal höher ist als die von Stahl bei einem Bruchteil des Gewichts. Das macht Strukturen in Dimensionen möglich, die mit klassischen Materialien schlicht nicht realisierbar wären.

Die Fläche eines McKendree-Zylinders würde es erlauben, Millionen von Menschen zu beherbergen und dabei eine Landschaft zu erzeugen, die von einer natürlichen kaum zu unterscheiden ist. Wälder, Flüsse, Küstenlinien, sogar Hügellandschaften wären realisierbar. Die Krümmung der Innenfläche würde erst ab einigen hundert Kilometern spürbar werden, was für die Bewohner eine praktisch ebene Welt erzeugen würde. Der künstliche Horizont wäre nach oben gebogen statt nach unten, was den einzigen offensichtlichen visuellen Unterschied zur Erde ausmacht.

Gerard O'Neill, der Vater des Weltraumhabitat-Konzepts, glaubte in den 1970er Jahren, dass Zylinder-Habitate die naturgemäße nächste Stufe der menschlichen Expansion sein würden. McKendrees Weiterentwicklung zeigt, dass O'Neills Grundprinzip skalierbar ist, bis zu Dimensionen, die einem Kontinent entsprechen. Das macht den McKendree-Zylinder zu einem Referenzpunkt für alle Diskussionen über post-planetare Zivilisationen.