Можно ли подвинуть Землю. И зачем
Обозреватель Николай Гринько объясняет, почему человечеству обязательно нужно придумать, как сдвинуть Землю с места. И желательно – в пределах нескольких миллионов лет.
Фото: depositphotos/ JohanSwanepoel
Как ни прискорбно, но во Вселенной нет ничего постоянного. Любой космический объект имеет собственный срок «жизни», а также несколько стадий, через которые ему предстоит пройти. И наше Солнце, вокруг которого вращается Земля, – не исключение. Приблизительно через пять миллиардов лет оно выработает ресурсы, которые позволяют происходить термоядерной реакции, сильно расширится и, вероятнее всего, поглотит нашу планету. Понятно, что задолго до этого момента все живое на поверхности Земли погибнет от высокой температуры. Если предположить, что к этому сроку человечество все еще будет существовать, а местом его обитания так и останется земная поверхность, люди наверняка захотят спасти свою планету с помощью единственно возможного способа: отодвинуть ее от Солнца.
Существуют ли методы, позволяющие (хотя бы гипотетически) изменить земную орбиту? Инженер космических систем Маттео Чериотти из Университета Глазго опубликовал статью, в которой рассмотрел все возможные варианты. Вообще астрофизики давно изучают способы изменения траекторий небесных тел: рано или поздно нам понадобится изменить орбиту какого-нибудь астероида, летящего в сторону Земли. Для этого предлагают разные способы: от ядерного взрыва до столкновения с крупным космическим аппаратом. В случае с целой планетой эти методики, разумеется, неприменимы.
Еще один подход: астероид предлагают толкать в сторону при помощи реактивных двигателей. Можно предположить, что этот метод подойдет и для перемещения Земли, однако на практике такое осуществить невозможно: человечество просто не наберет необходимого количества топлива, даже если сожжет все доступные запасы углеводородов (и других веществ, способных гореть). Можно попробовать использовать ионные двигатели, которые выпускают поток заряженных частиц – здесь физика на нашей стороне, и в теории люди могли бы осуществить подобное.
Но даже если подобный проект когда-нибудь будет реализован, человечеству понадобится «выстрелить» в космос со скоростью 40 километров в секунду невероятное количество частиц: примерно 13% от массы всей Земли. Конечно, перед лицом гибели всего живого такие затраты можно назвать оправданным, но что-то подсказывает нам, что технически это все-таки невозможно.
К таким же нереализуемым проектам можно отнести и солнечный парус – исполинское полотно, напоминающее парашют, которое будет тянуть Землю за собой под воздействием солнечного излучения. Расчеты говорят, что такой парус должен быть в 19 раз больше диаметра нашей планеты, а результата придется ждать примерно один миллиард лет.
Вообще все способы двигать Землю с помощью «чистой механики» обладают существенным минусом: они предусматривают крепление каких-нибудь механизмов к планете. Но не надо забывать, что Земля постоянно и довольно быстро вращается. Даже если построить на каком-нибудь континенте реактивный двигатель невероятной мощности, он сможет работать только пару минут в сутки, когда вместе с Землей окажется повернутым в нужную сторону. Способов обойти это ограничение человечество пока не придумало.
Здесь можно вспомнить о «гравитационном маневре». Так называют метод, когда два тела в космосе проходят близко друг от друга, и их взаимное притяжение позволяет менее массивному телу получать ускорение. Этим методом часто пользуются для разгона космических аппаратов, чтобы отправить их на большой скорости к другим планетам. Скажем, аппарат «Розетта», который десять лет летел к комете Чурюмова-Герасименко, сначала дважды приближался к Земле, получал от нее ускорение и лишь после этого смог набрать необходимую скорость.
Ученые размышляют о том, чтобы применить гравитационный маневр для перемещения Земли. Первой идеей было, конечно, использование Луны: если сдвинуть ее с орбиты и позволить «погулять» вокруг Земли по определенному маршруту, это может переместить и планету, и ее спутник. Но для этого нужно найти способ двигать Луну, а с этим возникают такие же проблемы, как и с Землей (пусть и меньшего масштаба).
Единственным хоть как-то возможным способом сегодня считается тот же гравитационный маневр, но с использованием не Луны, а множества астероидов и комет. Их можно направлять к Земле в течение долгого времени, чтобы их совместное взаимодействие понемногу толкало планету в нужную нам сторону. Правда, для этой затеи нам понадобится примерно миллион астероидов.
Понятно, что к моменту катастрофы может произойти все что угодно. Мы можем найти легкий способ перемещения планет, а можем и вовсе исчезнуть с лица Земли. Наша редакция все же надеется, что человечество успеет заселить другие планеты и найдет для себя новый дом, в котором и будет жить долго и счастливо.
Источник
Передвинуть Землю: наш единственный способ выжить!
Пояс Койпера — кольцо ледяных объектов (типа астероидов и ядер комет) за орбитой Нептуна. (Иллюстрация: NASA)
ellyme Время идёт, неумолимо приближая судный день, если до того человечество не вымрет в результате отравления или перегрева планеты. Знаете ли, есть небольшая проблемка с Солнцем…
ellyme Время идёт, неумолимо приближая судный день, если до того человечество не вымрет в результате отравления или перегрева планеты. Знаете ли, есть небольшая проблемка с Солнцем…
время в принципе есть, и его много. намного логичнее терраформировать марс и колонизировать его. он немногим меньше земли. судя по сценарию, землю пришлось бы передвигать на орбиту, примерно такую же, где сейчас марс. какой смысл? проще на марс улететь
ellyme Время идёт, неумолимо приближая судный день, если до того человечество не вымрет в результате отравления или перегрева планеты. Знаете ли, есть небольшая проблемка с Солнцем…
время в принципе есть, и его много. намного логичнее терраформировать марс и колонизировать его. он немногим меньше земли. судя по сценарию, землю пришлось бы передвигать на орбиту, примерно такую же, где сейчас марс. какой смысл? проще на марс улететь
ellyme Время идёт, неумолимо приближая судный день, если до того человечество не вымрет в результате отравления или перегрева планеты. Знаете ли, есть небольшая проблемка с Солнцем…
время в принципе есть, и его много. намного логичнее терраформировать марс и колонизировать его. он немногим меньше земли. судя по сценарию, землю пришлось бы передвигать на орбиту, примерно такую же, где сейчас марс. какой смысл? проще на марс улететь
Да. Действительно. Инетерсно, что сложнее реализуемо — сдвиг планеты по орбите или оживление марса..
ellyme Время идёт, неумолимо приближая судный день, если до того человечество не вымрет в результате отравления или перегрева планеты. Знаете ли, есть небольшая проблемка с Солнцем…
время в принципе есть, и его много. намного логичнее терраформировать марс и колонизировать его. он немногим меньше земли. судя по сценарию, землю пришлось бы передвигать на орбиту, примерно такую же, где сейчас марс. какой смысл? проще на марс улететь
Да. Действительно. Инетерсно, что сложнее реализуемо — сдвиг планеты по орбите или оживление марса..
Ещё можно уничтожить Солнце, а на его месте поставить искуственную звезду.
Источник
Как защитить Землю от звездной эволюции Солнца?
Malkev
Каждый день Солнце становится красным гигантом, что делает жизнь первоначального дома человечества практически необитаемой. Людей больше нет. Это охраняемая территория, но Солнце закончится этим, и нам нужно что-то сделать.
Что может сделать человечество? Есть ли способ спасти Землю, их флору и фауну от собственной звезды? Сколько это решение продлится?
Человечество рассеяно по Вселенной, имеет доступ к действительно продвинутой технологии (вы можете быть здесь креативным, но уважайте физику настолько, насколько можете) и ко всем ресурсам из более близких звездных систем.
Это максимальный приоритет для сохранения нашей истории. Ты нужен человечеству.
Geobits
Malkev
HDE 226868 ♦
Malkev
Yacomini
Майкл Сейферт
Поскольку это помечено как science-based , вот научная статья на тему удаления Земли от все более мощного Солнца:
Д.Г. Корицанский, Григорий Лафлин, Фред С. Адамс. «Астрономическая инженерия: стратегия изменения планетных орбит». Astrophysics & Space Science, Vol. 275, № 4, с. 349–366.
Базовый механизм использует гравитационные помощи для (в действительности) передачи орбитальной энергии от Юпитера к Земле и, таким образом, увеличивает орбитальный радиус Земли. Эта передача осуществляется подходящим промежуточным телом, либо объектом пояса Койпера, либо астероидом основного пояса. Объект впервые сталкивается с Землей во время прохождения внутрь по своей начальной высокоэллиптической орбите большой (
300 а.е.) большой полуоси. Столкновение передает энергию от объекта к Земле стандартным способом гравитации, проходя близко к ведущей конечности планеты. В результате исходящая траектория движения объекта должна пересекать орбиту Юпитера; с надлежащей синхронизацией исходящий объект сталкивается с Юпитером и собирает энергию, потерянную для Земли. С небольшими исправлениями траектории или дополнительными планетарными встречами (например, с Сатурном) объект может повторять этот процесс в течение многих встреч. Чтобы поддерживать свой текущий поток солнечной энергии, Земля должна испытывать примерно одно столкновение каждые 6000 лет (для массы объекта 10 22 г). Мы разрабатываем детали этой схемы и обсуждаем ее последствия.
Другие интересные цитаты из статьи:
Для реализации этой схемы миграции необходимо затратить много энергии. Однако энергия, необходимая для перемещения Земли, относительно скромна по сравнению с энергией, необходимой для межзвездного путешествия. . Требования к энергии и общая простота реализации также выгодно отличаются от различных проектов терраформирования.
Что касается Луны, рассуждения по аналогии со случаями звездных двойных систем и столкновений с третьим телом предполагают, что Луна будет стремиться стать несвязанной при столкновениях, в которых О проходит внутри орбиты Луны. (Также существует ненулевая вероятность столкновений между О и Луной, которых следует избегать.) Опять же, необходимо провести детальную количественную работу, но кажется, что Луна будет потеряна с орбиты Земли во время этого процесса. , С другой стороны, подмножество встреч может быть нацелено на «стадо» Луны вместе с Землей, если это окажется необходимым.
Судьба Марса в этом сценарии остается нерешенной.
Очевидным недостатком этой предложенной схемы является то, что она чрезвычайно опасна и, следовательно, должны быть реализованы достаточные меры предосторожности. Столкновение объекта диаметром 100 км с Землей с космической скоростью наиболее эффективно стерилизует биосферу, по крайней мере, до уровня бактерий. Эту опасность невозможно переоценить.
ckersch
kingledion
JDługosz
Переместить планету
В конечном счете, экранирование или адаптация к повышенной температуре не будет достаточным, когда фаза красного гиганта начнется. Поэтому пропустите полумеры, такие как перемещение планеты, как описано в этом и других вопросах .
Исправить солнце
Одно из применений звездного лифтинга — звездное скотоводство . В целом, взять на себя от естественного процесса жизненного цикла звезды. Уменьшите массу или найдите способ размешать оставшийся материал. Снова, посмотрите другие вопросы, задающие это.
Фукидид
Перемещение Земли — единственный путь с правдоподобной, известной физикой. (Я собираюсь предположить, что по разным причинам Земля не может просто перемещаться через червоточину к другой звезде).
Подобно тому, как космический корабль использует передачу импульса «рогатке» вокруг Юпитера, вы также можете «астрогато» астероиды или кометы вокруг Земли. Если орбитальные векторы таковы, что комета или астероид теряет скорость, Земля получит соответствующее количество скорости. Учитывая огромное неравенство в массах, очевидно, что для этого потребуется много астероидов. Реально, вы бы прикрепили к астероиду солнечный парус или подобное устройство и использовали бы солнечную энергию, чтобы прибавить скорость после столкновения с пересечением Земли и перенести ее на другую орбиту, пересекающую Землю, чтобы снова обменять импульс. XKCD описывает механику процесса здесь
Предполагая сверхнауку, Землю также можно перемещать, деформируя пространство и позволяя Земле «впасть» в новую депрессию в пространстве-времени. Учитывая, что для создания вмятины в пространстве-времени, на котором мы движемся, требуется целая масса Солнца, это будет проблемой инженерной инженерии, требующей огромного количества массы или энергии.
Независимо от метода Земля должна двигаться мягко. Даже через 5 миллиардов лет, когда Солнце быстро разрастается в красного гиганта, внезапно придание импульса планетарному телу потребует накопления огромного количества энергии и может вызвать землетрясения и другие стихийные бедствия. Медленное смещение Земли к, возможно, орбите Нептуна, вероятно, обеспечит защиту, когда Солнце достигнет своего пика расширения, и затем те же процессы можно повернуть вспять, чтобы постепенно переместить Землю внутрь к недавно сформированной белой карликовой звезде, которая отмечает остатки солнце.
Конечно, теперь вам нужно установить какой-то щит, который будет экранировать сильное ультрафиолетовое излучение, которое испускает белый карлик, в то время как Земля выводится на гораздо более близкую орбиту, чтобы поддерживать необходимую инсоляцию для жизни.
Источник