גליל אוניל

גליל אוניל (באנגלית: O’neill cylinder) הוא עיצוב מושבת חלל שהוצע על ידי ג'רארד ק' אוניל (אנ') בספרו The High Frontier. אוניל, שלימד סטודנטים לתואר ראשון פיזיקה באוניברסיטת פרינסטון בשנת 1969, ביקש מתלמידיו לעצב מבנים גדולים בחלל, כאשר כמה מהם יכלו לספק מגורים שגדולים דיים להתיישבות בני אדם. תוצאות שיתוף פעולה זה נתן השראה לרעיון הגליל ופורסם לראשונה בידי אוניל במאמר במגזין Physics Today בשנת 1974. העיצוב לו מתייחס אוניל, הנקרא "איי 3" (Island Three), מורכב משני צילינדרים הסובבים בכיוונים מנוגדים, כל אחד בעל רדיוס של שלושה ק"מ ואורך 30 ק"מ. לכל צילינדר יש שש רצועות השוות בגודלן הרצות לאורכו; שלוש הן חלונות, ושלוש הן "אדמה". נוסף על זאת, טבעת חקלאית חיצונית ברדיוס של 15 ק"מ סובבת במהירות משתנה לצורך עבודת האדמה. גוש הייצור ממוקם במרכז (מאחורי חלק צלחת הלוויין) על מנת לאפשר כוח כבידה נמוך לתהליכי ייצור שונים. הצילינדרים סובבים לצורך אספקת כבידה מלאכותית בתוך חלקם הפנימי. ניסויים של נאס"א בסיבוב מבנים קובעים כי כמעט אף אחד לא יחלה במחלת תנועה עקב אפקט קוריוליס באוזנם הפנימית. אולם, אנשים יוכלו לזהות כיווני סיבוב על ידי סיבוב ראשם. במידה זו, האוויר אשר נמצא בגליל ומעטפת המתכת של הגליל מספקים הגנה מספקת כנגד קרינה קוסמית. מראות גדולות תלויות על ציר מאחורי כל רצועה של חלונות. קצה החלונות, שאינו תלוי על ציר, פונה לכיוון השמש. מטרת המראות היא לשקף אור שמש לתוך הצילינדרים דרך החלונות. לילה מדומה על ידי פתיחת המראות, כדי לאפשר לחלון לשקף את ריק החלל; הדבר גם מאפשר לחום להקרין אל עבר החלל. במהלך היום, השמש הנשקפת נראית כנעה כשהמראות זזות, בכך יוצרות התקדמות טבעית של זוויות השמש. למרות שאינה נראית לעין, בבואת השמש יכולה לסבוב עקב סיבוב הגליל. כתוצאה מכך, האור הנשקף מהמראות מקוטב, ויכול לבלבל דבורים. כאשר הם חגים במסלול, אפקט הגירוסקופ שנוצר מהצילינדרים הסובבים גורם באופן טבעי למראות של סביבת המגורים להפסיק להצביע לכיוון השמש. לצורך פיצוי על האפקט הנ"ל, אוניל ותלמידיו עבדו על שיטה לכוונון המגורים עצמם. ראשית, זוג מגורים יכול להתגלגל בידי הפעלת הצילינדרים כגלגלי תנופה. אם קצה אחד מפגר בסיבובו, שני הצילינדרים יפצו על כך ויסתובבו סביב עצמם. ברגע שהמישור שנוצר בידי שני צירי הסיבוב ניצב (על ציר הסיבוב) למסלולו, אזי זוג הצילינדרים מסבסבים אל עבר השמש על ידי שימוש בכוח הנחלק בין שניהם: כאשר ריחוקם זה מזה יגרום להם להקדים באופן גירוסקופי, והמערכת תסבסב בכיוון אחד; וכאשר התקרבותם זה לזה תגרום למערכת לסבסב בכיוון אחר. רוברט היינליין הציג בנובלה שלו משנת 1963, Orphans of the Sky (שמאגד שני סיפורים שפורסמו ב-1943), צילינדרים מסתובבים המחקים כבידה. במקרה זה היו הרבה נושאים משותפים, בהם כוח הכבידה במעלה המבנה הפחית את מהירותו לקראת מרכז המבנה, בכך מאפשר גרביטציית אפס בקצה. בסדרת ספרי ראמה מאת ארתור סי. קלארק, חללית ענק חייזרית הדומה לגליל אוניל נחקרת בידי אסטרונאוטים. אולי עקב שימושו למסע בין כוכבי, ראמה היה חסר את המראות והחלונות שבגליל אוניל, אך יש לו אורות המסודרים בשלוש רצועות לאורכו, המקבילים למיקום החלונות. יש לציין כי "מפגש עם ראמה" פורסם ב-1973 בתקופה שבין העברת קורסיו של אוניל, בהם הופק עיצוב הגליל, לבין פרסום ממצאיו. אי לכך, שני העיצובים עצמאיים לחלוטין. ג'יי מייקל סטרזינסקי ביסס את רעיון תחנת החלל שלו, בבילון 5, לפי גליל אוניל, שבה התחנה, שאורכה שמונה ק"מ, ממוקמת בצביר כוכבים אפסילון ארידני וחגה סביב הכוכב אפסילון 3. התחנה, כמו גליל אוניל, מספקת כוח כבידה על ידי סיבוב שני חלקיה (האחורי והקדמי) לסירוגין, כאשר כל חלק אחראי לכוח כבידה שונה ובכך מאפשר למספר רב של גזעי חייזרים להתקיים בסביבת מגורים זו. כמו ראמה, התחנה לא כללה חלונות ומראות, אלא זו שקדמה לה, בבילון 4. בסדרת האנימה המדע בדיונית גנדאם, גליל אוניל נפוץ מאוד. בעיקר בתקופת "המאה האוניברסלית", כאשר תשעה מיליון בני אנוש חיים במושבות אלו. עיצוב מושבת החלל כרגע היא צורת המדע הבדיוני הידועה ביותר של עיצוב גליל אוניל (למרות שבניגוד לעיצוב של אוניל, לעיתים הן מתוארות ללא חלק מרכזי מסתובב). הנובלה של אורסון סקוט קארד, המשחק של אנדר, מתייחס בעיקר לאירועים המתרחשים בבית ספר ללחימה, גליל קצר של אוניל, אשר מאכלס את כל חדרי המלחמה החשובים במרכז סיבובו, ששומר עליהם בכבידה אפסית. ג'רי פורנל וג'ון קאר ערכו אנתולוגיית סיפורי מדע בדיוני הממוקמים בגליל אוניל ומושבות חלל אחרות, שפורסמה ב-1979 כ- The Endless Frontier כרכים 1 ו-2. סדרת הנובלות של וונדה מקינטייר, Starfarers, ממוקמות ב"נוסע הכוכבים", מושבת חלל בעלת צילינדר כפול המותאמת לקפיצות בין כוכביות. הקאנטוס של היפריון מאת דן סימונס מביא אזכורים רבים למאמץ מלחמתי בין בני האדם ותת גזע שולי של האנושות אשר עורכים מסע בחלל העמוק תוך שימוש במה שנחשב לצילינדרים של אוניל המורכבים על המנועים. הם מכונים בחיבה "ספינות שימורים" על ידי אוכלוסיית היקום. בLearning of The World מאת קן מקלאוד, חללית המסע הבין כוכבי But the Sky, My Lady! The Sky! מבוססת על גליל של אוניל עם מרכז מלאכותי (כוכב מיניאטורי התלוי כנורת ניאון צינורית גדולה), אשר מופעלת ומנותקת מדי 24 שעות, ואשר מסתמכת על חלונות. בכל קצה קיים חרוט שיחד הם מכילים גשר, מערכות תחזוקה, עודף דלק של כור ההיתוך, ומערכות הנעה וכוח. אלקסיס גילילאנד, סופר מדע בדיוני הציע "מראת מוזאיקה בגודל דרקוני", שתכלול חרוט של מראות מתכווננות סביב כל מושבה. אלה יוכלו לספק אמצעי תאורה, כוח והגנה למושבות. אזור המערך יהיה גדול יותר מעיצובו של אוניל, אך אינו צריך להיבנות לצורך הקלת העומס שבסיבוב יחד עם המושבה. גליל של אוניל הזהה לאלה המצויים בסדרת גנדאם מספק את הרקע במשחק פלייסטיישן 2 Tekken 5. זירת הקרב מכילה פלטפורמת זכוכית הבנויה לצד ציר בקצה אחד של המושבה, כאשר הצילינדר הסובב נמצא ברקע. הזירה נקראת The Final Frontier, וחיצוניותה יכולה להיראות בסרטון מעבר. הנוף מחוץ לחלון מרמז שהמתקן נמצא קרוב יותר לכדור הארץ מאשר התסריט הנראה לעין. בטרילוגיית הנובלות The Night’s Dawn מאת פיטר המילטון, מושבות כמו גליל אוניל נבנות מחומר ביו-אורגני. מבנים אלו, הנמדדים בין 7–65 ק"מ לאורכם ו- 5-13 ק"מ לקוטרם, הם בעלי כושר חישה, ומכילים קוד גנטי להוצאת חומר דמוי אלמוגים ומבני מלח חומצת צורן ממרכזי עצבים ובלוטות בקליפה החיצונית לצורך הגנה על אזור המגורים הפנימי. סביבות המגורים סובבים לצורך אספקת כוח צנטריפוגלי דמוי כבידה בפני השטח הפנימיים. לסביבות מגורים אלה אין חלונות מלבד לרצועת אור לאורך הציר. משחק המחשב המדע בדיוני Policenauts מאת הידאו קוג'ימה מתרחש במושבת חלל נוסח אוניל הממוקמת בנקודת לגראנז' L5. מבנים אלו יכולים להיראות גם במשחקי יריות כ-Axelay, Zone of the Enders, Super Earth Defense Force, R-Type Final, וכנראה גם רבים אחרים. גזע הנייל (Neyel) מנובלת מסע בין כוכבים The Sundered (מאת אנדי מאנגלס ומייקל מארטין), היו במקורם בני אנוש מהארץ אשר חיו ב"ואנגארד", מושבת מגורים נוסח-אוניל שנבנתה בתוך אסטרואיד (השם נייל עצמו גזור מהשם אוניל). במשחק המחשב Halo, ההאלו עצמו היה מבנה עצום בצורה טבעתית הנושא מספר נקודות דמיון לגליל אוניל. בטטרלוגיית ספרי "השמש הארוכה" של ג'ין וולף, העלילה מתרחשת על ספינה, גליל מאסיבי של אוניל, היכן שתושביה שכחו מזמן שהם מצויים במסע או על סיפון חללית. הסדרה היא הקדמה גם לספרי "השמש הקצרה". כבידה מלאכותית כדור דייסון כדור ברנל בבילון 5 טורוס סטנפורד אוניל, ג'רארד קיי (1977). The High Fontier: Human Colonies in Space. פרסום William Morrow & Company‏ ISBN 0-688-03133-1. מדיה וקבצים בנושא גליל אוניל בוויקישיתוף Globus Cassus Orphans of the Sky מאת רוברט היינליין חרוט סטאנפורד תיאורים ותמונות בנושאי התיישבות בחלל ב-National Space Society מלודיית הייפריון מאת דן סימונס Learning The World מאת קן מקלאוד The Nights' Dawn Trilogy מאת פיטר המילטון The Book of Long Sun, The Book of Short Sun מאת ג'ין וולף