vignette|Représentation d'artiste d'un anneau orbital. Une mégastructure est, en science-fiction et en ingénierie à grande échelle, une construction artificielle autosuffisante de très grandes dimensions, au moins de l'ordre de plusieurs kilomètres et pouvant atteindre le millier voire le million de kilomètres. La définition est plutôt informelle et varie selon les sources, mais exige généralement au moins que les dimensions soient dans les centaines de kilomètres. D'autres critères tels que la rigidité ou la contiguïté sont également parfois appliqués, et des ensembles de plus petites structures associées peuvent ou non être qualifiés. Les produits de l’ingénierie mégascalaire ou de l’astro-ingénierie sont des mégastructures. Les mégastructures peuvent prendre la forme de gigantesques stations orbitales ou vaisseaux spatiaux comme les cylindres O'Neill et les sphères de Bernal, ou des structures encore plus grandes comme les anneaux orbitaux, les sphères de Dyson et les moteurs stellaires. Techniquement, une œcuménopole est une mégastructure par son universalité et son autosuffisance. Certaines structures sur Terre peuvent être considérées comme des mégastructures, notamment : la Station spatiale internationale, une station spatiale, quasi auto-suffisante ; la Grande Muraille de Chine, une mégastructure construite par l'homme, de près de de longueur ; les accélérateurs de particules, notamment le Grand collisionneur de hadrons à la frontière franco-suisse, d'un diamètre de . Les réseaux routiers ou ferroviaires, les rassemblements de bâtiments et les mégalopoles ne sont pas considérés comme des mégastructures, malgré leur taille. La littérature et le cinéma, notamment de science-fiction, mettent parfois en scène des mégastructures. Dans le Cycle de Fondation d'Isaac Asimov, Trantor, la capitale de l'empire galactique est une œcuménopole. Dans Ravage, roman français de René Barjavel paru en 1943, les villes se sont réunies en une mégalopole formant une mégastructure.

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Ingénierie à grande échelle
L'ingénierie à grande échelle est une forme d'ingénierie qui concerne la construction de structures à une échelle énorme. Généralement, ces structures font au moins de longueur, soit au moins , d'où le nom anglais Megascale engineering. Ces structures à grande échelle sont appelés mégastructures. En plus des structures à grande échelle, le terme ingénierie à grande échelle inclut également la terraformation. Assez peu de mégastructures ont été conçues. Réaliser une liste des mégastructures est complexe en raison des nombreux critères à prendre en compte.
Échelle de Kardachev
vignette|upright=1.5|alt=Photo en couleur. En avant-plan, un observatoire astronomique émet un rayon de lumière verticalement. En arrière-plan se dessine un amas d'étoiles dans la nuit.|À l'observatoire du Cerro Paranal, utilisation d'un rayon laser pour créer une étoile artificielle servant au réglage du Very Large Telescope (VLT). La recherche d'exoplanètes sur lesquelles pourraient se trouver des civilisations extraterrestres fait partie des nombreuses missions du VLT.
L'Anneau-Monde
L’Anneau-Monde (titre original : Ringworld) est un roman de science-fiction de l’auteur américain Larry Niven, paru aux États-Unis en 1970 et en France en 1983. Le roman fait partie du Cycle de l'Anneau-Monde. Nessus, un extraterrestre, recrute Louis Wu et Teela Brown, deux Terriens, ainsi que Parleur-aux-Animaux, un autre extraterrestre, pour une mission d’exploration d’une mystérieuse planète artificielle ayant la forme d’un anneau, tournant autour d’une étoile.
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