Una megastruttura è un costrutto artificiale di enormi dimensioni. Il termine è informale ma generalmente le megastrutture hanno una dimensione di almeno qualche migliaio di chilometri lungo una dimensione. Le megastrutture appaiono più frequentemente nella fantascienza, anche se probabilmente la Grande Muraglia cinese è una megastruttura. La Grande Muraglia può essere vista dall’orbita terrestre bassa, ma anche autostrade, campi coltivati e grandi edifici. L’orbita terrestre bassa è a soli 200 km (125 mi.) quindi questo ha senso. Le megastrutture sono più frequenti nella fantascienza e sembra solo questione di tempo prima che la nostra civiltà inizi a costruirle. Una megastruttura è pensata per essere un’entità contigua e autosufficiente, cioè non composta da un aggregato di costrutti più piccoli.
La megastruttura immaginaria più familiare sarebbe la Morte Nera. È stato suggerito che la Morte Nera fosse di dimensioni simili alla Luna. In tal caso, avrebbe una dimensione di circa 3,500 km (2,000 mi.). Il suo nucleo sarebbe sottoposto a un’enorme pressione e probabilmente avrebbe bisogno di essere solido piuttosto che contenere elementi strutturali, come nei film.
Globus Cassus, un progetto di design astratto, proponeva di “dispiegare” la materia terrestre in una serie di anelli rotanti di cui poi abiteremmo la superficie interna. Un concetto simile appare nei romanzi di Ian M. Banks Culture, dove enormi megastrutture a forma di anello di decine di diametri terrestri chiamate “Orbitali” ruotano silenziosamente, le loro superfici interne coperte da centinaia di continenti e lunghi oceani. Nella serie Ringworld di Larry Niven, è presente un anello ancora più grande: questo anello gira intorno al Sole con una superficie ricoperta di terra. È fatto di un materiale fittizio chiamato scrith con legami atomici forti quanto i legami tra protoni e neutroni nel nucleo atomico. Gli scienziati che effettuano calcoli sulla forza necessaria di questa megastruttura hanno scoperto che dovrebbe effettivamente essere così forte.
Tornando più vicino alla realtà, un ascensore spaziale, una megastruttura che potrebbe essere costruita con un materiale che possiamo già realizzare, anche se costoso e in piccole quantità – i nanotubi di carbonio – sarebbe lungo circa 50,000 km, estendendosi fino al geosincrono orbita. Un tale ascensore potrebbe essere relativamente sottile, con un nucleo di nanotubi compreso tra solo 1 e 10 cm di larghezza. Le parti più alte dell’ascensore dovrebbero essere più spesse per resistere agli impatti con i detriti spaziali. Esiste già un gruppo, Liftport, che prevede di costruire un ascensore spaziale entro il 2031. Se avranno successo, potrebbe essere la prima vera megastruttura e preannunciare una rivoluzione nei viaggi spaziali.