Una megaestructura es una construcción artificial de enorme tamaño. El término es informal, pero generalmente las megaestructuras tienen al menos unos pocos miles de kilómetros de tamaño a lo largo de una dimensión. Las megaestructuras aparecen con mayor frecuencia en la ciencia ficción, aunque podría decirse que la Gran Muralla China es una megaestructura. La Gran Muralla se puede ver desde una órbita terrestre baja, pero también las carreteras, los campos de cultivo y los grandes edificios. La órbita terrestre baja está a solo 200 km (125 millas) hacia arriba, por lo que esto tiene sentido. Las megaestructuras se ven con mayor frecuencia en la ciencia ficción, y parece que solo es cuestión de tiempo hasta que nuestra civilización comience a construirlas. Una megaestructura está destinada a ser una entidad contigua, autosuficiente, es decir, no compuesta por un agregado de construcciones más pequeñas.
La megaestructura de ficción más familiar sería la Estrella de la Muerte. Se sugirió que la Estrella de la Muerte era de tamaño similar a la Luna. Si es así, tendría un tamaño de aproximadamente 3,500 km (2,000 millas). Su núcleo estaría bajo una enorme presión y probablemente necesitaría ser sólido en lugar de contener elementos estructurales, como en las películas.
Globus Cassus, un proyecto de diseño abstracto, propuso «desplegar» la materia de la Tierra en una serie de anillos rotativos que luego habitaríamos en la superficie interna. Un concepto similar aparece en las novelas de Cultura de Ian M. Banks, donde enormes megaestructuras en forma de anillo de decenas de diámetros terrestres llamadas «Orbitales» giran silenciosamente, sus superficies internas cubiertas con cientos de continentes y océanos extensos. En la serie Ringworld de Larry Niven, hay un anillo aún más grande: este anillo da la vuelta al Sol con una superficie cubierta de tierra. Está hecho de un material ficticio llamado scrith con enlaces atómicos tan fuertes como los enlaces entre protones y neutrones en el núcleo atómico. Los científicos que hacen cálculos sobre la fuerza necesaria de esta megaestructura han descubierto que, de hecho, tendría que ser tan fuerte.
Volviendo más cerca de la realidad, un ascensor espacial, una megaestructura que podría construirse con un material que ya podemos hacer, aunque costoso y en pequeñas cantidades, nanotubos de carbono, tendría unos 50,000 km de longitud, extendiéndose hasta geosincrónicos. orbita. Un ascensor de este tipo podría ser relativamente delgado, con un núcleo de nanotubos que oscile entre solo 1 y 10 cm de ancho. Las porciones más altas del ascensor necesitarían ser más gruesas para resistir los impactos con los desechos espaciales. Ya existe un grupo, Liftport, que planea construir un ascensor espacial para 2031. Si tienen éxito, podría ser la primera megaestructura verdadera y presagiaría una revolución en los viajes espaciales.