จากที่ช่วงที่ผ่านมาผมเขียนบทความในเพจเกี่ยวกับปัญหาสภาพอากาศปิดในกรุงเทพ ที่เป็นการ Urbanization ซึ่งตัวโครงสร้างของตัวเมืองกลายเป็นตัวกีดขวางการระบายความร้อน ระบายฝุ่น ออกจากตัวเมือง และต้องการการแทรกแซงด้วยฝีมือมนุษย์เพื่อลดปัญหามลภาวะ ความเหนอะหนะ ในตัวเมือง ทีนี้ถ้าหากเรามองในสเกลที่ใหญ่กว่านั้น ถ้าโลกเรา Urbanized จนทั้งดาวกลายเป็นเมืองใหญ่ เราจะเจอปัญหาอะไร แล้วเราจะแก้ยังไง เรามาดูเทียบกับนครโลหะในหนังไซไฟ นคร Coruscant แห่งจักรวาล Star Wars ศูนย์กลางของอาณาจักรกาแลคติก ที่ทุกส่วนครอบคลุมด้วยโลหะและซีเมนต์ ไม่มีเหลือแม้แต่ผืนมหาสมุทร มันจะจัดการปัญหาภาวะตัวเมืองร้อนกันได้อย่างไร
ยิ่งเมืองใหญ่แค่ไหน การใช้พลังงานก็จะยิ่งมากเท่าพันทวี ในสังคมป่า เราอาจต้องการแค่ความร้อนในการหุงหาอาหาร เราอาจใช้ไฟในการปรับพื้นดินที่รกชัฎเป็นที่เพาะปลูก พอมาเป็นสังคมชนบท มนุษย์เราเริ่มต้องการแสงสว่าง พาหนะขนส่ง ทีวี ตู้เย็น และเมื่อเข้าสู่ตัวเมือง กิจกรรมอย่างการซักผ้าก็ทดแทนด้วยเครื่องซักจากข้อจำกัดเรื่องพื้นที่และเวลา ในตึกสูง น้ำ ไม่ใช่ของที่จะตักจะหาบแต่ขนส่งมาด้วยปั๊ม เช่นเดียวกับระบบปรับและถ่ายเทอากาศ เมื่อตัวเมือง ร้อนขึ้นจากภาวะเกาะร้อน กลางคืนเปิดหน้าต่างนอนแบบตอนอยู่ชนบทท่ามกลางอุณหภูมิ 35 องศาก็คงจะไม่ไหว
การขนส่งอาหารและทรัพยากรเข้าและออกจากดาวเป็นกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นมาเมื่อโลกทั้งใบกลายเป็นตัวเมือง
การประเมินขนาดการใช้พลังงานของพิภพ Coruscant เราใช้โมเดลประชากรและการใช้พลังงานของโลกในการประเมิน สำหรับโลกใบนี้ของเรา เมื่อครั้งประชากรมีอยู่แค่หลักพันล้านคน เรามีการใช้พลังงานที่ระดับ 9 MWh (อ่านว่า เมกกะวัตต์-ชั่วโมง หรือ 9 พันหน่วยไฟฟ้าต่อหัว) พอประชากรขึ้นมาอยู่ที่ 7000 ล้านคน การใช้พลังงานก็สูงขึ้นมาที่ระดับ 22 MWh หรือ 22,000 หน่วยต่อหัว ตรงนี้บางคนอาจคิดว่า เฮ้ ที่บ้านนี่ใช้ไฟแค่ร้อยกว่าหน่วยต่อเดือน ต่อปีมันจะไปถึงหลักสองหมื่นได้ยังไง แต่ผมอยากให้เราคิดดูให้ดี รถยนต์ รถเมล์ รถไฟ ก็ใช้พลังงาน แม้แต่ กระดาษสักแผ่น น้ำสักขวด มาม่าสักซอง เตียงสักหลัง ก็จะมีพลังงานแฝงอยู่ ตัวเลข 22,000 หน่วยต่อหัวนี้ ไม่ได้เกินความจริงอะไรเลย
ขนาดของ Coruscant เทียบกับโลก
จากโมเดลการใช้พลังงานของโลกที่แกะมาจากการทำ Double correlation จาก จำนวนประชากร -> เวลา เข้ากับ การใช้พลังงาน -> เว ลา ผมสร้างสมการ ความสัมพันธ์ระหว่าง จำนวนประชากร และพลังงานที่มนุษย์ใช้ในรูป
E = 0.39642P1.4559
เมื่อ E เป็นพลังงานในหน่วย TWh และ P เป็นประชากรในหน่วย ล้านคน
ขนาดการใช้พลังงานของ Coruscant ด้วยจำนวนประชากรที่มากกว่าโลกเกือบ 2000 เท่า กิจกรรมทุกสิ่งทุกอย่างที่เราพึ่งพาธรรมชาติได้ กลายเป็นภาระที่มนุษย์จะต้องจัดการเอง และ สะท้อนออกมาเป็นการใช้พลังงานอย่างมหาศาล
นครโลหะ Coruscant ที่มีประชากรถึง 13 ล้านล้านคน[1] จะมีการใช้พลังงานต่อหัวที่ราวๆ 700 MWh ต่อหัว หรือ 7 แสนหน่วยไฟฟ้า ต่อคน มากกว่าที่มนุษย์โลก ณ ปัจจุบันใช้ไป 30 เท่า ในสังคมของนครโลหะ ที่มีตัวเมืองลึกลงไปนับพันชั้น พื้นที่เพาะปลูกนั้นก็ใช้จากฟาร์มในอวกาศ เครื่องใช้ต่างๆก็ขนส่งผ่านวาร์ปเข้ามาจากนอกดาว แม้แต่อากาศที่หายใจในนครโลหะนี้ ก็ยังต้องใช้พลังงานในการฟอก เพราะ มันไม่เหลือพื้นที่สำหรับมหาสมุทรอันเป็นที่อยู่ของเหล่าสาหร่ายทะเล Coruscant ใหญ่เกินกว่าที่จะใช้กลไกอันด้อยประสิทธิภาพของพืชเพื่อรองรับประชากรขนาดราว 13 ล้านล้านคน พลังงานจำนวนที่เราประเมินขึ้นมานี้ จะมากกว่าพลังงานจากแสงอาทิตย์ที่สาดส่องลงบนผิวโลกของเราไปถึง 6 เท่า นำมาซึ่งปัญหาใหญ่คือ อุณหภูมิของตัวดาว ที่จะสูงเว่อร์วังจากภาวะโลกร้อนของนครโลหะ
Coruscant ร้อนขนาดไหน
ชุด เครื่องแต่งกายบนพิภพ Coruscant แสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิของมันน่าจะอยู่แถวๆ 20 – 25 องศาเป็นอย่างมาก มิฉะนั้น คงไม่สามารถแต่งตัวรุ่มร่ามแบบนี้กันได้
ในเรื่อง สตาร์วอร์ เหมือนว่าผู้เขียนจะได้วางเรื่องอุณหภูมิผิวดาวไว้ว่า เดิมที Coruscant นั้นหนาวจัดกว่าที่มนุษย์ปรกติจะอยู่ได้สบาย มันถึงกับต้องมีกระจกอวกาศเพื่อรับแสงจากดวงอาทิตย์สะท้อนเข้ามาช่วยให้ความอบอุ่น และต้องเพิ่มปริมาณ CO2 เพื่อเพิ่มภาวะเรือนกระจก[2] ตรงนี้ เราอาจถือว่า ความร้อนจากดวงอาทิตย์ของ Coruscant นั้นอาจน้อยมาก แล้วเราสามารถคำนวณอุณหภูมิของนครโลหะ จากกิจกรรมพลังงานของมันเพียงอย่างเดียว ดาว Coruscant มีขนาดพอๆกับโลก มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12,240 กิโลเมตร[3] ด้วยสมการแผ่รังสีของ Stefan Boltzmann เราจะบอกได้ว่า ด้วยพื้นที่ผิวขนาด 118 ล้านตารางกิโลเมตร กับการใช้พลังงาน 8,800 TWh อุณหภูมิพื้นผิวของมัน จะอยู่ที่ 167 องศาเซลเซียส เท่านั้นเอง โดยยังไม่ต้องคิดค่าพลังงานจากแสงอาทิตย์ที่เข้าสู่ตัวดาวเลยด้วยซ้ำ
ตัวเลขตรงนี้ สมมุติว่า ดาว Coruscant มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงมากๆ (ซึ่งเท่าที่เราดูจากหนัง และอนิเม Clone Wars มันไม่ค่อยจะเป็นจริงสักเท่าไร) ถึงเราลดปริมาณพลังงานลงสักครึ่งหนึ่ง อุณหภูมิจากการแผ่รังสีก็ยังอยู่ที่แถวๆ 97 องศาเซลเซียสอยู่ดี
แม้ว่าผมจะพยายามหา Second opinion ค้นๆดูจากในเวบของนักวิทย์วิปลาศฝั่ง ต่างประเทศ แต่ละคนที่ลองประเมินคำนวณปริมาณพลังงานที่ Corruscant ใช้มาเป็นอุณหภูมิพิ้นผิว ก็จะสรุปออกมาคล้ายๆกัน ว่า Coruscant น่าจะร้อนจนเดือดถ้าไม่มีระบบระบายความร้อนออกจากดาวเคราะห์[4] และ ถ้าหากรวมกับภาวะเรือนกระจกด้วยละก็ อุณหภูมิพื้นผิวมันควรอยู่แถวๆ 440 องศาฟาเรนไฮต์ (226 เซลเซียส) เสียด้วยซ้ำ[5]
ออกแบบระบบระบายความร้อนจากดาวเคราะห์
ทริกการถ่ายเทความร้อนจากนครโลหะในระดับเล็กๆที่มนุษย์เราใช้เช่นการออกแบบผังเมือง ให้มีการถ่ายเทของลมและการส่งผ่านความชื้นจากทะเลสู่แผ่นดินด้วยกลไกป่าจะไม่มีทางเพียงพอเมื่อดาวเคราะห์ทั้งดวงถูกปกคลุมไปด้วยโลหะและคอนกรีต ตัวเมืองจะต้องมีการขนถ่ายความร้อนด้วยตัวกลางที่มีประสิทธิภาพกว่า เช่น การขนส่งความร้อนด้วยน้ำหล่อเย็น หรือ ฟรีออน และนั่นจะทำให้เราจินตนาการได้ว่าเค้าโครงอภิมหานครขนาดใหญ่ โครงสร้างสถาปัตยกรรมระบบท่อจะเป็นส่วนหนึ่งที่ต้องผสมผสานเข้าไป และ ความร้อนเหล่านี้ จะต้องพาไปที่จุดที่เป็น Heat sink ระดับดวงดาว
ระบบท่อขนส่งอากาศและน้ำ เพื่อควบคุมอุณหภูมิและฟอกอากาศส่งออกซิเจนให้กับตัวเมือง
สำหรับการปรับสภาพดาวเคราะห์ทั้งดวงให้เป็นเมือง ผมเชื่อว่ามันมีความจำเป็นที่จะต้องแก้แกนการหมุนของดวงดาว ไม่ว่าจะด้วยการทำ gravity assist จากอุกาบาต หรือใช้พลัง Force มหาศาลในการบิดแกนนั้นให้ตั้งฉาก การที่แกนดาวตั้งฉาก เราจะได้พื้นที่ขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้ เป็นแหล่ง Heat sink ที่สำคัญ ด้วยว่ามันจะเปิดโล่งต่อความร้อนพื้นหลังของอวกาศมากที่สุด เป็นเหมือนหม้อน้ำรถยนต์ที่ทำหน้าที่ทิ้งความร้อน แผ่รังสีออกสู่อวกาศ
ด้วยหลักการทางเทอร์โมไดนามิกส์ เราจะคำนวณได้ว่า ปริมาณความร้อนจำนวน 8,800 ล้านเทร่าวัตต์-ชั่วโมง จะสามารถแผ่รังสีออกสู่อวกาศได้หมด ในพื้นที่ 1/3 ของดาวเคราะห์ Coruscant ถ้าอุณหภูมิผิวของขั้วโลกสูงได้ถึง 300 องศาเซลเซียส การขับพลังงานด้วยวิธีนี้ จะมีประสิทธิภาพเชิงความร้อน Output/input = 1.05
ประสิทธิภาพการขับความร้อนทางเทอร์โมไดนามิกส์ คำนวณได้โดยใช้สมการ Carnot efficiency โดยค่า COP คือสัดส่วนระหว่าง output ความร้อนที่ขับเคลื่อน ต่อ input พลังงานที่ใส่เข้าไป สมการจะอยู่ในรูป
COP = Tc/(Th-Tc)
โดยที่
Tc เป็นอุณหภูมิของดาวเคราะห์ Coruscant เป็นอุณหภูมิฝั่งเย็น สมมุติที่ 25 องศา ก็คือ 298.15 K
Th เป็นอุณหภูมิของหม้อน้ำอวกาศของเรา เป็นอุณหภูมิฝั่งร้อน ที่ 300 องศาเซลเซียส ก็คือ 573.15 K
การที่ค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อน อยู่ที่ 1.05 หมายความว่า ถ้าระบบต้องการทิ้งความร้อนขนาด 4,400 ล้าน TWh จะต้องใส่พลังงานเข้าไปขับความร้อนนี้เทียบเท่าปริมาณ 4,150 TWh เป็นไปตามสมมุติฐานการพัฒนาของตัวเมืองของผมว่า ยิ่งเรามีคนอยู่หนาแน่นเท่าไร การใช้พลังงานจะต้องก้าวกระโดด เมื่อขนาดของความหนาแน่นอยู่ในระดับดวงดาว แม้แต่ระบบระบายความร้อนที่เราอาจหวังพึ่งความเย็นจากลมขั้วโลกก็เป็นไปไม่ได้ ต้องสร้างหม้อไอน้ำดวงดาวมาระบายความร้อน เราใช้พลังงานครึ่งหนึ่ง ก็ดันจะต้องอัดพลังงานเข้าไปอีกครึ่งหนึ่งเพื่อไล่ความร้อนออกจากดวงดาวของเรา
แต่ในสังคมอวกาศ ที่มีพลัง Force บางที มันอาจมีวิธี Syphon ความร้อนทิ้งนี้ออกด้วยวิธีอื่น เช่นอาจอัดความร้อนทิ้งเป็นก้อนแล้วยิงออกนอกดาว ส่วนขั้วโลกก็ปล่อยไว้เย็นๆเป็นสถานที่พักผ่อนหย่อนใจ ตรงนี้เราไม่รู้ แต่ถ้าโลกของเราจะกลายเป็นนครโลหะ เราคงเลี่ยงไม่ได้ที่จะต้องทำการสร้างหม้อน้ำอวกาศเพื่อระบายความร้อนจากโลกอย่างที่เห็นนี่ละ
อ้างอิง
[1] https://www.nationstates.net/nation=coruscant/detail=economy
[2] http://www.tboake.com/gravity/maemura/coruscant.htm
[3] https://starwars.fandom.com/wiki/Coruscant
[4] https://mqallen.wordpress.com/2013/05/16/coruscant-heat-dissipation-and-basic-worldbuilding/
[5] https://v1.escapistmagazine.com/articles/view/scienceandtech/columns/forscience/11200-.6
นครโลหะ Coruscant กับความร้อนจากตัวเมือง
จากที่ช่วงที่ผ่านมาผมเขียนบทความในเพจเกี่ยวกับปัญหาสภาพอากาศปิดในกรุงเทพ ที่เป็นการ Urbanization ซึ่งตัวโครงสร้างของตัวเมืองกลายเป็นตัวกีดขวางการระบายความร้อน ระบายฝุ่น ออกจากตัวเมือง และต้องการการแทรกแซงด้วยฝีมือมนุษย์เพื่อลดปัญหามลภาวะ ความเหนอะหนะ ในตัวเมือง ทีนี้ถ้าหากเรามองในสเกลที่ใหญ่กว่านั้น ถ้าโลกเรา Urbanized จนทั้งดาวกลายเป็นเมืองใหญ่ เราจะเจอปัญหาอะไร แล้วเราจะแก้ยังไง เรามาดูเทียบกับนครโลหะในหนังไซไฟ นคร Coruscant แห่งจักรวาล Star Wars ศูนย์กลางของอาณาจักรกาแลคติก ที่ทุกส่วนครอบคลุมด้วยโลหะและซีเมนต์ ไม่มีเหลือแม้แต่ผืนมหาสมุทร มันจะจัดการปัญหาภาวะตัวเมืองร้อนกันได้อย่างไร
ยิ่งเมืองใหญ่แค่ไหน การใช้พลังงานก็จะยิ่งมากเท่าพันทวี ในสังคมป่า เราอาจต้องการแค่ความร้อนในการหุงหาอาหาร เราอาจใช้ไฟในการปรับพื้นดินที่รกชัฎเป็นที่เพาะปลูก พอมาเป็นสังคมชนบท มนุษย์เราเริ่มต้องการแสงสว่าง พาหนะขนส่ง ทีวี ตู้เย็น และเมื่อเข้าสู่ตัวเมือง กิจกรรมอย่างการซักผ้าก็ทดแทนด้วยเครื่องซักจากข้อจำกัดเรื่องพื้นที่และเวลา ในตึกสูง น้ำ ไม่ใช่ของที่จะตักจะหาบแต่ขนส่งมาด้วยปั๊ม เช่นเดียวกับระบบปรับและถ่ายเทอากาศ เมื่อตัวเมือง ร้อนขึ้นจากภาวะเกาะร้อน กลางคืนเปิดหน้าต่างนอนแบบตอนอยู่ชนบทท่ามกลางอุณหภูมิ 35 องศาก็คงจะไม่ไหว
การประเมินขนาดการใช้พลังงานของพิภพ Coruscant เราใช้โมเดลประชากรและการใช้พลังงานของโลกในการประเมิน สำหรับโลกใบนี้ของเรา เมื่อครั้งประชากรมีอยู่แค่หลักพันล้านคน เรามีการใช้พลังงานที่ระดับ 9 MWh (อ่านว่า เมกกะวัตต์-ชั่วโมง หรือ 9 พันหน่วยไฟฟ้าต่อหัว) พอประชากรขึ้นมาอยู่ที่ 7000 ล้านคน การใช้พลังงานก็สูงขึ้นมาที่ระดับ 22 MWh หรือ 22,000 หน่วยต่อหัว ตรงนี้บางคนอาจคิดว่า เฮ้ ที่บ้านนี่ใช้ไฟแค่ร้อยกว่าหน่วยต่อเดือน ต่อปีมันจะไปถึงหลักสองหมื่นได้ยังไง แต่ผมอยากให้เราคิดดูให้ดี รถยนต์ รถเมล์ รถไฟ ก็ใช้พลังงาน แม้แต่ กระดาษสักแผ่น น้ำสักขวด มาม่าสักซอง เตียงสักหลัง ก็จะมีพลังงานแฝงอยู่ ตัวเลข 22,000 หน่วยต่อหัวนี้ ไม่ได้เกินความจริงอะไรเลย
จากโมเดลการใช้พลังงานของโลกที่แกะมาจากการทำ Double correlation จาก จำนวนประชากร -> เวลา เข้ากับ การใช้พลังงาน -> เว ลา ผมสร้างสมการ ความสัมพันธ์ระหว่าง จำนวนประชากร และพลังงานที่มนุษย์ใช้ในรูป
เมื่อ E เป็นพลังงานในหน่วย TWh และ P เป็นประชากรในหน่วย ล้านคน
นครโลหะ Coruscant ที่มีประชากรถึง 13 ล้านล้านคน[1] จะมีการใช้พลังงานต่อหัวที่ราวๆ 700 MWh ต่อหัว หรือ 7 แสนหน่วยไฟฟ้า ต่อคน มากกว่าที่มนุษย์โลก ณ ปัจจุบันใช้ไป 30 เท่า ในสังคมของนครโลหะ ที่มีตัวเมืองลึกลงไปนับพันชั้น พื้นที่เพาะปลูกนั้นก็ใช้จากฟาร์มในอวกาศ เครื่องใช้ต่างๆก็ขนส่งผ่านวาร์ปเข้ามาจากนอกดาว แม้แต่อากาศที่หายใจในนครโลหะนี้ ก็ยังต้องใช้พลังงานในการฟอก เพราะ มันไม่เหลือพื้นที่สำหรับมหาสมุทรอันเป็นที่อยู่ของเหล่าสาหร่ายทะเล Coruscant ใหญ่เกินกว่าที่จะใช้กลไกอันด้อยประสิทธิภาพของพืชเพื่อรองรับประชากรขนาดราว 13 ล้านล้านคน พลังงานจำนวนที่เราประเมินขึ้นมานี้ จะมากกว่าพลังงานจากแสงอาทิตย์ที่สาดส่องลงบนผิวโลกของเราไปถึง 6 เท่า นำมาซึ่งปัญหาใหญ่คือ อุณหภูมิของตัวดาว ที่จะสูงเว่อร์วังจากภาวะโลกร้อนของนครโลหะ
Coruscant ร้อนขนาดไหน
ในเรื่อง สตาร์วอร์ เหมือนว่าผู้เขียนจะได้วางเรื่องอุณหภูมิผิวดาวไว้ว่า เดิมที Coruscant นั้นหนาวจัดกว่าที่มนุษย์ปรกติจะอยู่ได้สบาย มันถึงกับต้องมีกระจกอวกาศเพื่อรับแสงจากดวงอาทิตย์สะท้อนเข้ามาช่วยให้ความอบอุ่น และต้องเพิ่มปริมาณ CO2 เพื่อเพิ่มภาวะเรือนกระจก[2] ตรงนี้ เราอาจถือว่า ความร้อนจากดวงอาทิตย์ของ Coruscant นั้นอาจน้อยมาก แล้วเราสามารถคำนวณอุณหภูมิของนครโลหะ จากกิจกรรมพลังงานของมันเพียงอย่างเดียว ดาว Coruscant มีขนาดพอๆกับโลก มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12,240 กิโลเมตร[3] ด้วยสมการแผ่รังสีของ Stefan Boltzmann เราจะบอกได้ว่า ด้วยพื้นที่ผิวขนาด 118 ล้านตารางกิโลเมตร กับการใช้พลังงาน 8,800 TWh อุณหภูมิพื้นผิวของมัน จะอยู่ที่ 167 องศาเซลเซียส เท่านั้นเอง โดยยังไม่ต้องคิดค่าพลังงานจากแสงอาทิตย์ที่เข้าสู่ตัวดาวเลยด้วยซ้ำ
ตัวเลขตรงนี้ สมมุติว่า ดาว Coruscant มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงมากๆ (ซึ่งเท่าที่เราดูจากหนัง และอนิเม Clone Wars มันไม่ค่อยจะเป็นจริงสักเท่าไร) ถึงเราลดปริมาณพลังงานลงสักครึ่งหนึ่ง อุณหภูมิจากการแผ่รังสีก็ยังอยู่ที่แถวๆ 97 องศาเซลเซียสอยู่ดี
แม้ว่าผมจะพยายามหา Second opinion ค้นๆดูจากในเวบของนักวิทย์วิปลาศฝั่ง ต่างประเทศ แต่ละคนที่ลองประเมินคำนวณปริมาณพลังงานที่ Corruscant ใช้มาเป็นอุณหภูมิพิ้นผิว ก็จะสรุปออกมาคล้ายๆกัน ว่า Coruscant น่าจะร้อนจนเดือดถ้าไม่มีระบบระบายความร้อนออกจากดาวเคราะห์[4] และ ถ้าหากรวมกับภาวะเรือนกระจกด้วยละก็ อุณหภูมิพื้นผิวมันควรอยู่แถวๆ 440 องศาฟาเรนไฮต์ (226 เซลเซียส) เสียด้วยซ้ำ[5]
ออกแบบระบบระบายความร้อนจากดาวเคราะห์
ทริกการถ่ายเทความร้อนจากนครโลหะในระดับเล็กๆที่มนุษย์เราใช้เช่นการออกแบบผังเมือง ให้มีการถ่ายเทของลมและการส่งผ่านความชื้นจากทะเลสู่แผ่นดินด้วยกลไกป่าจะไม่มีทางเพียงพอเมื่อดาวเคราะห์ทั้งดวงถูกปกคลุมไปด้วยโลหะและคอนกรีต ตัวเมืองจะต้องมีการขนถ่ายความร้อนด้วยตัวกลางที่มีประสิทธิภาพกว่า เช่น การขนส่งความร้อนด้วยน้ำหล่อเย็น หรือ ฟรีออน และนั่นจะทำให้เราจินตนาการได้ว่าเค้าโครงอภิมหานครขนาดใหญ่ โครงสร้างสถาปัตยกรรมระบบท่อจะเป็นส่วนหนึ่งที่ต้องผสมผสานเข้าไป และ ความร้อนเหล่านี้ จะต้องพาไปที่จุดที่เป็น Heat sink ระดับดวงดาว
สำหรับการปรับสภาพดาวเคราะห์ทั้งดวงให้เป็นเมือง ผมเชื่อว่ามันมีความจำเป็นที่จะต้องแก้แกนการหมุนของดวงดาว ไม่ว่าจะด้วยการทำ gravity assist จากอุกาบาต หรือใช้พลัง Force มหาศาลในการบิดแกนนั้นให้ตั้งฉาก การที่แกนดาวตั้งฉาก เราจะได้พื้นที่ขั้วโลกเหนือ และขั้วโลกใต้ เป็นแหล่ง Heat sink ที่สำคัญ ด้วยว่ามันจะเปิดโล่งต่อความร้อนพื้นหลังของอวกาศมากที่สุด เป็นเหมือนหม้อน้ำรถยนต์ที่ทำหน้าที่ทิ้งความร้อน แผ่รังสีออกสู่อวกาศ
ด้วยหลักการทางเทอร์โมไดนามิกส์ เราจะคำนวณได้ว่า ปริมาณความร้อนจำนวน 8,800 ล้านเทร่าวัตต์-ชั่วโมง จะสามารถแผ่รังสีออกสู่อวกาศได้หมด ในพื้นที่ 1/3 ของดาวเคราะห์ Coruscant ถ้าอุณหภูมิผิวของขั้วโลกสูงได้ถึง 300 องศาเซลเซียส การขับพลังงานด้วยวิธีนี้ จะมีประสิทธิภาพเชิงความร้อน Output/input = 1.05
ประสิทธิภาพการขับความร้อนทางเทอร์โมไดนามิกส์ คำนวณได้โดยใช้สมการ Carnot efficiency โดยค่า COP คือสัดส่วนระหว่าง output ความร้อนที่ขับเคลื่อน ต่อ input พลังงานที่ใส่เข้าไป สมการจะอยู่ในรูป
โดยที่
Tc เป็นอุณหภูมิของดาวเคราะห์ Coruscant เป็นอุณหภูมิฝั่งเย็น สมมุติที่ 25 องศา ก็คือ 298.15 K
Th เป็นอุณหภูมิของหม้อน้ำอวกาศของเรา เป็นอุณหภูมิฝั่งร้อน ที่ 300 องศาเซลเซียส ก็คือ 573.15 K
การที่ค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อน อยู่ที่ 1.05 หมายความว่า ถ้าระบบต้องการทิ้งความร้อนขนาด 4,400 ล้าน TWh จะต้องใส่พลังงานเข้าไปขับความร้อนนี้เทียบเท่าปริมาณ 4,150 TWh เป็นไปตามสมมุติฐานการพัฒนาของตัวเมืองของผมว่า ยิ่งเรามีคนอยู่หนาแน่นเท่าไร การใช้พลังงานจะต้องก้าวกระโดด เมื่อขนาดของความหนาแน่นอยู่ในระดับดวงดาว แม้แต่ระบบระบายความร้อนที่เราอาจหวังพึ่งความเย็นจากลมขั้วโลกก็เป็นไปไม่ได้ ต้องสร้างหม้อไอน้ำดวงดาวมาระบายความร้อน เราใช้พลังงานครึ่งหนึ่ง ก็ดันจะต้องอัดพลังงานเข้าไปอีกครึ่งหนึ่งเพื่อไล่ความร้อนออกจากดวงดาวของเรา
แต่ในสังคมอวกาศ ที่มีพลัง Force บางที มันอาจมีวิธี Syphon ความร้อนทิ้งนี้ออกด้วยวิธีอื่น เช่นอาจอัดความร้อนทิ้งเป็นก้อนแล้วยิงออกนอกดาว ส่วนขั้วโลกก็ปล่อยไว้เย็นๆเป็นสถานที่พักผ่อนหย่อนใจ ตรงนี้เราไม่รู้ แต่ถ้าโลกของเราจะกลายเป็นนครโลหะ เราคงเลี่ยงไม่ได้ที่จะต้องทำการสร้างหม้อน้ำอวกาศเพื่อระบายความร้อนจากโลกอย่างที่เห็นนี่ละ
อ้างอิง
[1] https://www.nationstates.net/nation=coruscant/detail=economy
[2] http://www.tboake.com/gravity/maemura/coruscant.htm
[3] https://starwars.fandom.com/wiki/Coruscant
[4] https://mqallen.wordpress.com/2013/05/16/coruscant-heat-dissipation-and-basic-worldbuilding/
[5] https://v1.escapistmagazine.com/articles/view/scienceandtech/columns/forscience/11200-.6