Gravità artificialeModifica
I cilindri ruotano per fornire gravità artificiale sulla loro superficie interna. Al raggio descritto da O’Neill, gli habitat dovrebbero ruotare circa ventotto volte all’ora per simulare una gravità terrestre standard; una velocità angolare di 2,8 gradi al secondo. La ricerca sui fattori umani nei quadri di riferimento rotanti indica che, a velocità di rotazione così basse, poche persone sperimenterebbero la cinetosi a causa delle forze di coriolis che agiscono sull’orecchio interno. Le persone sarebbero, comunque, in grado di rilevare le direzioni di rotazione verso l’alto e verso il basso girando la testa, e qualsiasi oggetto caduto sembrerebbe essere deviato di qualche centimetro. L’asse centrale dell’habitat sarebbe una regione a gravità zero, ed era previsto che le strutture ricreative potessero essere collocate lì.
Atmosfera e radiazioniModifica
L’habitat era previsto per avere ossigeno a pressioni parziali approssimativamente simili all’aria terrestre, il 20% della pressione dell’aria al livello del mare della Terra. Anche l’azoto sarebbe stato incluso per aggiungere un ulteriore 30% della pressione terrestre. Questa atmosfera a metà pressione farebbe risparmiare gas e ridurrebbe la forza necessaria e lo spessore delle pareti dell’habitat.
A questa scala, l’aria all’interno del cilindro e il guscio del cilindro forniscono una schermatura adeguata contro i raggi cosmici. Il volume interno di un cilindro di O’Neill è abbastanza grande da sostenere i propri piccoli sistemi meteorologici, che possono essere manipolati alterando la composizione atmosferica interna o la quantità di luce solare riflessa.
Luce solareModifica
Grandi specchi sono incernierati sul retro di ogni striscia di finestra. Il bordo scardinato delle finestre punta verso il Sole. Lo scopo degli specchi è di riflettere la luce del sole nei cilindri attraverso le finestre. La notte viene simulata aprendo gli specchi, lasciando che la finestra veda lo spazio vuoto; questo permette anche al calore di irradiarsi nello spazio. Durante il giorno, il Sole riflesso sembra muoversi come gli specchi si muovono, creando una progressione naturale degli angoli del Sole. Anche se non è visibile ad occhio nudo, l’immagine del Sole potrebbe essere osservata ruotare a causa della rotazione del cilindro. La luce riflessa dagli specchi è polarizzata, il che potrebbe confondere le api impollinatrici.
Per permettere alla luce di entrare nell’habitat, grandi finestre corrono lungo il cilindro. Queste non sarebbero vetri singoli, ma sarebbero composte da molte piccole sezioni, per prevenire danni catastrofici, e così i telai delle finestre in alluminio o acciaio possono sopportare la maggior parte delle sollecitazioni della pressione dell’aria dell’habitat. Occasionalmente un meteorite potrebbe rompere uno di questi vetri. Questo causerebbe una certa perdita dell’atmosfera, ma i calcoli hanno mostrato che questo non sarebbe un’emergenza, a causa del volume molto grande dell’habitat.
Controllo dell’assettoModifica
L’habitat e i suoi specchi devono essere perpetuamente puntati sul Sole per raccogliere l’energia solare e illuminare l’interno dell’habitat. O’Neill e i suoi studenti hanno elaborato con cura un metodo per far ruotare continuamente la colonia di 360 gradi per orbita senza usare razzi (che farebbero perdere massa di reazione).Innanzitutto, la coppia di habitat può essere fatta rotolare facendo funzionare i cilindri come ruote di slancio. Se la rotazione di un habitat è leggermente sbagliata, i due cilindri ruoteranno l’uno intorno all’altro. Una volta che il piano formato dai due assi di rotazione è perpendicolare nell’asse di rollio all’orbita, allora la coppia di cilindri può essere imbardata per puntare al Sole esercitando una forza tra i due cuscinetti solari. Spingendo i cilindri lontano l’uno dall’altro, entrambi i cilindri saranno in precessione giroscopica, e il sistema imbarderà in una direzione, mentre spingendoli l’uno verso l’altro causerà l’imbardata nell’altra direzione. Gli habitat controrotanti non hanno alcun effetto giroscopico netto, e quindi questa leggera precessione può continuare per tutta l’orbita dell’habitat, mantenendolo puntato sul Sole. Questa è una nuova applicazione dei giroscopi a momento di controllo.