人類是否可以改變地球的軌道,躲避太陽老化時帶來的災難?
2022-01-14由 陽明新學 發表于 畜牧業
科伊伯帶是怎麼形成的
地球自誕生
以來,就面臨著各種各樣的災難,由於人類的過度開發,地球的環境正變得惡劣起來,
極端氣溫
似乎在影響每個人的生活。
除了人類自身對地球的破壞之外,
太陽對於地球環境的影響
也是
至關重要
的因素,一個不可忽視的因素就是,
太陽也在變得熱起來
。根據科學家們估算,
在10~20億年後,地球的氣溫可能將達到100攝氏度
,那意味著地球將不再適合人類生存。
地球
在
美國眾議院自然資源委員會
的
聽證會
上,
議員戈默特
曾經問過林業局的代表:
“能做些什麼來改變月球軌道或地球繞太陽公轉的軌道?
” 他補充說:“顯然,這將對我們的氣候產生深遠的影響。”
戈默特的問話被很多人嘲笑,認為這是他在胡思亂想,也許是沉浸在科幻電影
《流浪的地球》
的情節中,那麼,從
科學的角度
來看,為了人類的延續著想,那到底
有沒有改變地球軌道的可能呢?
本文就和大家一起了解一下,科學家們對於改變地球軌道的設想。
太陽系天體圖
多年來,我們一直在設計將小天體,也就是
可能撞上地球的小行星
,從它們的
軌道上移開的技術
,主要是為了保護我們的星球免受撞擊。有些是基於衝動的、通常是破壞性的行動:小行星表面附近或表面的
核爆炸,或“動能 撞擊器”
,例如
航天器與小行星高速相撞
,但顯而易見,由於其巨大的破壞性,這些手段顯然不適用於改變地球軌道。
然而,要改變地球的軌道是一個何其艱難的事情,要知道目前地球維持這個
繞日軌道
,是因為
地球的動能與當前距離上太陽的引力勢能相平衡
的結果,我們需要給地球注入能量,使其淨速度小於目前繞太陽執行的速度。
引爆小行星
那麼這就需要天文數字的能量,有科學家經過計算,要讓地球進入到遠離太陽的穩定軌道,也就是與火星軌道相當,
必須向地球額外輸入4.7×10^35焦耳的能量
,這是個什麼概念呢?差不多就相當於
SpaceX的重型火箭發射3000億次
,所產生的能量,即使這樣可行,那也會
消耗掉地球85%的質量
。
所以,人類想要改變地球的軌道,這個能量是個巨大的問題,有科學家們認為未來可以採取
離子驅動器
,來推動地球改變地球的軌道,離子驅動器透過發射一連串
帶電粒子產生推力
。
離子驅動器
不過這種巨大的離子推進器應該
部署在大氣層之外
,而且還必須用
剛性梁牢固地附著在地球上
,這樣才能將推力傳遞到地球上來,然而,使用這種辦法,也將
消耗地球上13%的質量
。
還有一種設想,就是
收集太陽能
,由於
光攜帶動量,但沒有質量
,我們也可以持續為聚焦光束提供動力,這樣也不會消耗地球的質量,但研究人員表明,這需要一個
比地球直徑大19倍的反射盤,才能在10億年的時間尺度內實現軌道變化
。
天基太陽能反射盤
還有一種更加可能的辦法,就是利用
星體間的“引力彈弓”效應
,用來改變地球的軌道。
我們知道,兩個繞軌道運動的物體,會
交換動量和改變速度
,目前已經觀測到很多星體會受到“引力彈弓”的影響,發生軌道改變或速度改變,進而可以進行星系間的旅行。
大的星體人類可能無法控制,但是一些小行星,人類已經研究得很深入了,用不了很長時間,應該可以掌握到引導它們軌道的方法。
小行星雖然小,對地球的影響很小,但是如果
大量的小行星
,重複這樣的行為,勢必會給地球的軌道帶來改變,也不用擔心找不到小行星,
科伊伯帶的小行星足夠多
。
小行星群
這似乎是一個令人興奮的想法,但據估計,我們需要
一百萬次這樣的小行星
近距離透過地球,每次間隔大約幾千年,才能跟上太陽的膨脹速度。
在所有可選項中,使用
多個小行星發生“引力彈弓”效應
,似乎是最具有可行的方案。但在未來,
利用光可能是一項關鍵技術
,那前提是人類得掌握建造巨大的空間結構或超強的鐳射陣列。
其實人類改造火星,然後
移民火星
,在技術上
相對於改變地球軌道,將會更加容易一些
,畢竟,人類將在不遠的將來就可能會開始改造火星,而且在技術條件上來說已經相對成熟和完善。