Hva Blir Av Jorden Etter Baneforskyvningen? - Alternativ Visning

Innholdsfortegnelse:

Hva Blir Av Jorden Etter Baneforskyvningen? - Alternativ Visning
Hva Blir Av Jorden Etter Baneforskyvningen? - Alternativ Visning

Video: Hva Blir Av Jorden Etter Baneforskyvningen? - Alternativ Visning

Video: Hva Blir Av Jorden Etter Baneforskyvningen? - Alternativ Visning
Video: Jorden Tellus 2024, Mars
Anonim

I den kinesiske science fiction-filmen Wandering Earth, utgitt av Netflix, forsøker menneskeheten ved å bruke enorme motorer installert over hele planeten å endre jordens bane for å unngå ødeleggelse av den døende og ekspanderende solen, samt for å forhindre en kollisjon med Jupiter … Et slikt scenario av en kosmisk apokalypse kan en dag faktisk skje. Om omtrent 5 milliarder år vil solen vår gå tom for drivstoff for en termonukleær reaksjon, den vil utvide seg og mest sannsynlig oppsluke planeten vår. Selv tidligere vil vi selvfølgelig alle dø av en global temperaturøkning, men å endre jordens bane kan faktisk være den rette løsningen for å unngå en katastrofe, i det minste i teorien.

Men hvordan kan menneskeheten takle en så ekstremt kompleks ingeniøroppgave? Romfartsingeniør Matteo Ceriotti fra University of Glasgow har delt flere mulige scenarier på sidene til The Conversetion.

Image
Image

Anta at vår oppgave er å fortrenge jordens bane, flytte den bort fra solen omtrent halvparten av avstanden fra sin nåværende beliggenhet, omtrent der hvor Mars er nå. Ledende romfartsorganer over hele verden har lenge vurdert og jobbet videre med ideen om å fortrenge små himmellegemer (asteroider) fra banene sine, som i fremtiden vil bidra til å beskytte jorden mot ytre påvirkninger. Noen alternativer tilbyr en veldig ødeleggende løsning: en atomeksplosjon nær asteroiden eller på overflaten; bruken av en "kinetisk påvirker", hvis rolle for eksempel kan spilles av et romskip som har som mål å kollidere med et objekt i høy hastighet for å endre bane. Men for jorden, vil disse alternativene absolutt ikke fungere på grunn av deres ødeleggende natur.

I rammen av andre tilnærminger foreslås det å trekke ut asteroider fra en farlig bane ved bruk av romskip, som vil fungere som slepebåter, eller ved hjelp av større romskip, som på grunn av deres tyngdekraft vil trekke en farlig gjenstand fra jorden. Igjen, dette vil ikke fungere med jorden, siden massen av gjenstander vil være helt makeløs.

Elektriske motorer

Du vil sannsynligvis se hverandre, men vi har fortrengt Jorden fra vår bane i lang tid. Hver gang en annen sonde forlater planeten vår for å studere andre verdener i solsystemet, skaper dens bærerakett en bitteliten (selvfølgelig i planetarisk skala) impuls og virker på jorden og skyver den i motsatt retning av bevegelsen. Et eksempel er et skudd fra et våpen og den resulterende rekylen. Heldigvis for oss (men dessverre for vår "plan for å skifte jordens bane"), er denne effekten nesten usynlig for planeten.

Salgsfremmende video:

For øyeblikket er den mest høyytelsesraketten i verden den amerikanske Falcon Heavy fra SpaceX. Men vi vil trenge omtrent 300 kvintilljoner utskytninger av disse bærerne med full belastning for å bruke metoden beskrevet over for å flytte jordens bane til Mars. Dessuten vil massen av materialer som kreves for å lage alle disse rakettene tilsvarer 85 prosent av massen til selve planeten.

Bruken av elektriske motorer, spesielt ioniske, som frigjør en strøm av ladde partikler, på grunn av hvilken akselerasjon oppstår, vil være en mer effektiv måte å overføre akselerasjon til massen. Og hvis vi installerer flere slike motorer på den ene siden av planeten vår, kan vår gamle jordkvinne virkelig dra på en reise gjennom solsystemet.

Det er sant at i dette tilfellet vil motorer med virkelig gigantiske dimensjoner være påkrevd. De må installeres i en høyde på rundt 1000 kilometer over havet, utenfor jordas atmosfære, men samtidig sikkert festet til overflaten av planeten slik at skyvekraften kan overføres til den. I tillegg, selv med en ionestråle kastet ut 40 kilometer per sekund i ønsket retning, ville vi fortsatt trenge å kaste ut ekvivalentet av 13 prosent av jordas masse som ioniske partikler for å bevege de resterende 87 prosent av planetens masse.

Lett seil

Siden lys bærer fart, men ikke har masse, kan vi også bruke en veldig kraftig kontinuerlig og fokusert lysstråle, for eksempel en laser, for å fortrenge planeten. I dette tilfellet vil det være mulig å bruke solenergien selv, uten å bruke selve jordas masse på noen måte. Men selv med et utrolig kraftig 100-gigawatt-lasersystem, som er planlagt brukt i det gjennomgripende Starshot-prosjektet, der forskere ønsker å sende en liten romsonde til nærmeste stjerne til systemet vårt ved bruk av en laserstråle, trenger vi tre kvintillioner år med kontinuerlig laserpuls til for å oppnå vårt baneendringsmål.

Sollys kan reflekteres direkte fra et gigantisk solseil som vil være i rommet, men forankret til jorden. I rammen av tidligere forskning har forskere funnet ut at dette ville kreve en reflekterende plate 19 ganger diameteren på planeten vår. Men i dette tilfellet, for å oppnå resultatet, må du vente omtrent en milliard år.

Interplanetære biljard

Et annet mulig alternativ for å fjerne jorden fra sin nåværende bane er den velkjente metoden for å utveksle momentum mellom to roterende legemer for å endre deres akselerasjon. Denne teknikken er også kjent som gravitasjonsassistent. Denne metoden brukes ganske ofte i interplanetære forskningsoppdrag. For eksempel brukte romfartøyet Rosetta som besøkte kometen 67P i 2014-2016, som en del av sin ti år lange reise til gjenstanden for studien, gravitasjonshjelp rundt jorden to ganger, i 2005 og i 2007.

Som et resultat ga Jordens gravitasjonsfelt hver gang en økt akselerasjon til Rosetta, noe som ville vært umulig å oppnå ved bruk av bare motorene til selve apparatet. Jorden fikk også et motsatt og lik akselerasjonsmoment innenfor rammen av disse tyngdekraftene, men dette hadde selvfølgelig ikke noen målbar effekt på grunn av massen til planeten selv.

Hva om vi bruker samme prinsipp, men med noe mer massivt enn et romskip? For eksempel kan de samme asteroider helt sikkert endre banen deres under påvirkning av jordens tyngdekraft. Ja, gjensidig innflytelse på jordens bane vil være ubetydelig, men denne handlingen kan gjentas mange ganger for til slutt å endre posisjonen til planetens bane.

Enkelte områder av solsystemet vårt er ganske tett "utstyrt" med mange små himmellegemer, for eksempel asteroider og kometer, hvis masse er liten nok til å trekke dem nærmere planeten vår ved hjelp av passende og ganske realistiske teknologier med tanke på utvikling.

Med en veldig nøye feilberegning av banen, er det fullt mulig å bruke den såkalte "delta-v-displacement" -metoden, når en liten kropp kan fortrenges fra sin bane som et resultat av en nær tilnærming til jorden, som vil gi et mye større momentum for planeten vår. Alt dette høres selvfølgelig veldig kult ut, men tidligere studier ble utført som slo fast at vi i dette tilfellet ville trenge en million så nære asteroide passasjer, og hver av dem må skje i intervallet på flere tusen år, ellers vil vi være sent innen den tid når solen utvider seg så mye at livet på jorden vil bli umulig.

konklusjoner

Av alle alternativene som er beskrevet i dag, ser det ut til å være det mest realistiske å bruke flere asteroider for gravitasjonsassistanse. I fremtiden kan imidlertid bruk av lys bli et mer passende alternativ, selvfølgelig, hvis vi lærer hvordan vi lager gigantiske kosmiske strukturer eller superkraftige lasersystemer. I alle fall kan disse teknologiene også være nyttige for vår fremtidige romutforskning.

Og til tross for den teoretiske muligheten og sannsynligheten for praktisk gjennomførbarhet i fremtiden, for oss, vil kanskje det mest passende alternativet for frelse være gjenbosetting til en annen planet, for eksempel den samme Mars, som kan overleve vår sols død. Tross alt har menneskeheten lenge sett på det som et potensielt andre hjem for vår sivilisasjon. Og hvis du også vurderer hvor vanskelig det vil være å implementere ideen om en forskyvning av jordens bane, kan det ikke virke som en så vanskelig oppgave å kolonisere Mars og muligheten for å terraformere den for å gi planeten et mer beboelig utseende.

Anbefalt: