Как сдвинуть Землю с орбиты и зачем это нужно

В будущем космическая обстановка кардинально поменяется.

Орбита Земли является благоприятной для жизни человека, но в будущем космическая обстановка кардинально поменяется. Поэтому, ученые подумывают над тем, как переместить нашу планету в другое место, пишет nv.ua.

Пару недель назад в NASA отработали тестовый сценарий спасения Земли от огромного астероида, который может уничтожить все живое на планете. Эксперты должны были продумать варианты изменения траектории опасного астероида, найти деньги на реализацию программы, а также способы предупреждения людей о возможном конце света.

Пока, наиболее реальным предложением остается изменение траектории астероида посредством кинетического воздействия на него. Летом 2021-го NASA даже собирается отправить космический аппарат DART навстречу астероиду Дидим B, чтобы протестировать, как прямое столкновение с камнем повлияет на его направление.

В долгосрочной перспективе, чтобы спасти нашу планету, ученые должны придумать не только как управлять движением других объектов, но и как двигать саму Землю. Звучит абсурдно, но, по предварительным данным, через 5 млрд лет Солнце начнет стремительно расширятся и буквально поглотит Землю, если она останется на том же месте.

Как нельзя кстати пару недель назад на Netflix вышла китайская картина The Wandering Earth (Блуждающая планета), в которой герои как раз спасали Землю от убийственного Солнца, и хотели сдвинуть ее с орбиты с помощью огромного количества двигателей.

Фото: Kevin Gill

Несмотря на то, что в фильме можно несколько подкорректировать законы физики, предположим, что человечество сможет просуществовать до периода расширения Солнца, — как тогда наши потомки будут решать проблему перемещения Земли в другое место? Не будут же они после стольких лет мучений и колоссального труда для спасения своего вида просто погибать под не самой большой (даже по меркам нашей Галактики) умирающей звездой.

Ответы на эти вопросы на днях описал лектор по проектированию космических систем в Университете Глазго Маттео Чериотти. В своей статье на The Conversation ученый предположил, как мы можем переместить Землю хотя бы на действующую орбиту Марса.

Вариант № 1: двигатель на ископаемом топливе

Вдохновленный китайским фильмом Чериотти принялся считать, насколько реальна идея перемещения Земли, если в буквальном смысле прикрепить к ней силовые установки и запустить их.

В некотором роде, такие процедуры происходят довольно часто: когда ракеты-носители запускают с поверхности Земли, они дают ей небольшой обратный импульс, подобно отдаче при стрельбе из оружие.

Фото: Reddit

Но, ученый из Глазго пишет, что для перемещения Земли на орбиту Марса нам нужно будет запустить с ее поверхности около 300 млрд млрд самых тяжелых на сегодня ракет — SpaceX Falcon Heavy. Даже если у человечества и хватило бы на это времени, материалы, которые нужны будут для сооружения и запуска такого количества мощнейших двигателей заберут примерно 85% ресурсов всей нашей планеты, и перемешать, по сути, уже не будет что.

Вариант № 2: двигатель на ионном топливе

Более подходящий вариант — ионный двигатель, который создает тягу за счет высвобождения заряженных частиц.

«Огромный двигатель должен будет находиться на высоте 1000 км над уровнем моря, за пределами атмосферы Земли, но при этом он должен быть прочно прикреплен к Земле для передачи движущей силы, — пишет Чериотти. «С ионным пучком, запускаемым со скоростью 40 километров в секунду в правильном направлении, нам все равно нужно использовать эквивалент 13% массы Земли в ионах, чтобы переместить оставшиеся 87%».

Фото: CC

Так что уничтожить огромную часть нашей планеты для создания двигателей немыслимых размеров, чтобы переместить ее на незначительное космическое расстояние — точно не лучшая идея.

Вариант № 3: солнечный парус

Идея солнечного паруса (также известная как световой или фотонный парус) разрабатывается с начала прошлого века, и заключается в том, что давление солнечного света или лазера на большой отражающий экран приведет в движение объекты в космосе.

Для этого не нужно будет использовать никаких ресурсов Земли, а только энергию солнечных лучей, которой в далеком будущем будет в изобилии.

Фото: The Planetary Society/Rick Sternbach

Правда, и в этом случае пока не существует даже теоретических перспектив создания подобного проекта: чтобы переместить Землю на орбиту Марса нам понадобится создать отражающую поверхность, шириной почти в 250 тыс. км. Даже с такими размерами первое путешествие нашей планеты в Солнечной системе займет более миллиарда лет.

Вариант № 4: гравитация

Напоследок, наиболее реальный или наименее безумный вариант предлагает описанная Ньютоном и Эйнштейном, но все же неразгаданная, гравитация. Люди уже используют гравитацию для перемещения зондов и космических кораблей в космосе.

Так называемый гравитационный маневр позволяет одним объектам отталкиваться от других объектов с более сильным гравитационным полем, экономить топливо и увеличивать свою скорость.

Примечательно, что когда, к примеру, астероид пролетает недалеко от Земли, он не только попадает под действие ее гравитации и отталкивается на выходе, но и воздействует своим гравитационным полем на планету. Конечно, это воздействие слишком мало, чтобы хоть немного изменить курс Земли, но, что будет если взять не один огромный астероид, а, скажем, миллион?

Фото: Space Facts

По подсчетам Маттео Чериотти, именно такое количество космических камней нужно для того, чтобы изменить орбиту Земли с помощью внешнего гравитационного воздействия на нее. «Маленькое тело можно вытолкнуть с его орбиты, и сделать так, чтобы оно пролетело мимо Земли, обеспечивая гораздо больший импульс для нашей планеты», — объясняет лектор из Университета Глазго.

Конечно, все это пока лишь далекие мечты, которые возможны только при условии, что в будущем люди смогут сооружать огромные объекты в космосе, придумают новое сверхэффективное топливо или научатся управлять гравитацией. Время на все это еще предостаточно, но судя по опыту последних нескольких сотен лет, спасать Землю от умирающего Солнца будет уже некому.