V kitajskem znanstvenofantastičnem filmu Wandering Earth, ki ga je objavil Netflix, človeštvo s pomočjo ogromnih motorjev, nameščenih po planetu, poskuša spremeniti Zemljino orbito, da bi se izognili njenemu uničenju zaradi umirajočega in razširjajočega se Sonca, pa tudi, da prepreči trk z Jupitrom … Tak scenarij kozmične apokalipse se lahko nekega dne dejansko zgodi. Čez približno 5 milijard let bo našemu Soncu zmanjkalo goriva za termonuklearno reakcijo, razširilo se bo in najverjetneje bo zajelo naš planet. Seveda bomo še prej vsi umrli zaradi globalnega dviga temperature, vendar je sprememba Zemljine orbite morda res prava rešitev, da se vsaj v teoriji izognemo katastrofi.
Toda kako se človeštvo spoprijeti s tako izjemno zapleteno inženirsko nalogo? Inženir vesoljskih sistemov Matteo Ceriotti z univerze v Glasgowu je na straneh The Conversetion delil več možnih scenarijev.
Predpostavimo, da je naša naloga izpodriniti Zemljino orbito in jo odmakniti od Sonca na približno polovici razdalje od njegove trenutne lokacije, približno do mesta, kjer je zdaj Mars. Vodilne vesoljske agencije po vsem svetu že dolgo razmišljajo in celo delajo na ideji o izpodrivanju majhnih nebesnih teles (asteroidov) iz svojih orbitov, kar bo v prihodnosti pomagalo zaščititi Zemljo pred zunanjimi vplivi. Nekatere možnosti ponujajo zelo uničujočo rešitev: jedrska eksplozija v bližini asteroida ali na njegovi površini; uporaba "kinetičnega udarca", katerega vlogo lahko na primer igra vesoljsko plovilo, katerega cilj je, da z veliko hitrostjo trči v objekt, da bi spremenil njegovo usmeritev. Kar pa se tiče Zemlje, te možnosti zagotovo ne bodo delovale zaradi svoje destruktivne narave.
V okviru drugih pristopov se predlaga, da se z vesoljskimi ladjami umaknejo asteroidi z nevarne poti, ki bodo delovali kot vlačilci, ali s pomočjo večjih vesoljskih ladij, ki bodo zaradi svoje gravitacije nevaren objekt umaknile z Zemlje. Ponovno to ne bo delovalo z Zemljo, saj bo masa predmetov popolnoma neprimerljiva.
Elektromotorji
Verjetno se boste videli, toda Zemljo z naše orbite že zdavnaj prestavljamo. Vsakič, ko druga sonda zapusti naš planet za preučevanje drugih svetov Osončja, raketa nosilka, ki jo nosi, ustvari majhen (seveda v planetarni lestvici) impulz in deluje na Zemljo in ga potisne v smeri, ki je nasprotna njegovemu gibanju. Primer je strel iz orožja in posledični odboj. Na srečo za nas (vendar žal zaradi našega "načrta za premik Zemljine orbite") je ta učinek za planet skoraj neviden.
Promocijski video:
Trenutno je najbolj zmogljiva raketa na svetu ameriški Falcon Heavy iz SpaceX-a. Vendar bomo potrebovali približno 300 kvintiljonskih izstrelkov teh nosilcev s polno obremenitvijo, da bomo uporabili zgoraj opisano metodo za premik Zemljine orbite na Mars. Poleg tega bo masa materiala, ki je potrebna za ustvarjanje vseh teh raket, enakovredna 85 odstotkom mase samega planeta.
Uporaba elektromotorjev, zlasti ionskih, ki sproščajo tok nabitih delcev, zaradi katerih pride do pospeška, bo učinkovitejši način za prenos pospeška na maso. In če na eno stran našega planeta namestimo več takih motorjev, se lahko naša stara Zemljanka resnično poda na pot skozi osončje.
Res je, v tem primeru bodo potrebni motorji resnično velikanskih dimenzij. Namestiti jih bo treba na nadmorski višini približno 1000 kilometrov, zunaj zemeljske atmosfere, a hkrati varno pritrditi na površino planeta, tako da se lahko potisna sila prenaša nanjo. Poleg tega bi morali celo z ionskim žarkom, ki se izpušča s 40 kilometri na sekundo v želeni smeri, še vedno izvreči ekvivalent 13 odstotkov Zemljine mase kot ionskih delcev, da bi premaknili preostalih 87 odstotkov mase planeta.
Lahko jadro
Ker svetloba nosi zagon, vendar nima mase, lahko za premik planeta uporabimo tudi zelo močan neprekinjen in osredotočen žarek svetlobe, kot je laser. V tem primeru bo mogoče izkoristiti energijo Sonca samega, ne da bi na kakršen koli način uporabili maso same Zemlje. Toda tudi z neverjetno močnim 100 gigavatnim laserskim sistemom, ki naj bi ga uporabili v vrhunskem projektu Starshot, v katerem želijo znanstveniki z laserskim žarom poslati majhno vesoljsko sondo do najbližje zvezde v naš sistem, bomo potrebovali tri petinštirideset let neprekinjenega laserskega impulza, da da dosežemo cilj za spremembo orbite.
Sončna svetloba se lahko odbija neposredno z velikanskega sončnega jadra, ki bo v vesolju, vendar zasidrano na Zemljo. V okviru preteklih raziskav so znanstveniki ugotovili, da bi za to potrebovali odsevni disk, 19-krat večji od premera našega planeta. Toda v tem primeru boste za dosego rezultata morali počakati približno milijardo let.
Medplanetarni biljard
Druga možna možnost odstranjevanja Zemlje iz njene trenutne orbite je dobro znana metoda izmenjave zagona med dvema vrtečimi se telesi, da se spremeni njihov pospešek. Ta tehnika je znana tudi kot pomoč pri gravitaciji. Ta metoda se pogosto uporablja v medplanetarnih raziskovalnih misijah. Na primer, vesoljsko plovilo Rosetta, ki je v letih 2014–2016 obiskalo komet 67P, je v okviru svoje desetletne poti do predmeta preiskovanja dvakrat, leta 2005 in 2007, uporabljalo gravitacijsko pomoč okoli Zemlje.
Posledično je Zemljino gravitacijsko polje vsakič dajalo povečan pospešek Rosetti, kar pa bi bilo nemogoče doseči z uporabo samo motorjev samega aparata. Tudi Zemlja je v okviru teh gravitacijskih manevrov dobila nasproten in enak zagon, vendar to seveda ni imelo merljivega vpliva zaradi mase samega planeta.
Kaj če uporabimo isti princip, vendar z nečim bolj masivnim kot vesoljsko plovilo? Tako lahko na primer isti asteroidi pod vplivom Zemljine gravitacije zagotovo spremenijo svoje poti. Da, enkratni obojestranski vpliv na Zemljino orbito bo nepomemben, vendar se lahko to dejanje večkrat ponovi, da se na koncu spremeni položaj orbite našega planeta.
Nekatere regije našega osončja so precej gosto "opremljene" s številnimi majhnimi nebesnimi telesi, na primer asteroidi in kometi, katerih masa je dovolj majhna, da jih z ustreznimi in dokaj realnimi tehnologijami v smislu razvoja približamo našemu planetu.
Z zelo previdno napačno izračunom proge je povsem mogoče uporabiti tako imenovano metodo "delta-v-zamak", ko se lahko majhno telo izmakne iz svoje orbite zaradi tesnega približevanja Zemlji, kar bo našemu planetu prineslo veliko večji zagon. Vse to se seveda sliši zelo kul, vendar so bile izvedene prejšnje študije, ki so ugotovile, da bomo v tem primeru potrebovali milijon tako blizu tesnih asteroidnih prehodov in vsak od njih se mora pojaviti v intervalu nekaj tisoč let, sicer bomo do takrat zamudili ko se Sonce toliko razširi, da življenje na Zemlji postane nemogoče.
sklepi
Od vseh danes opisanih možnosti se zdi uporaba več asteroidov za pomoč pri gravitaciji najbolj realistična. V prihodnosti pa bo uporaba svetlobe morda postala primernejša alternativa, seveda če se bomo naučili ustvariti velikanske kozmične strukture ali super močne laserske sisteme. Vsekakor pa so te tehnologije lahko koristne tudi za naše prihodnje raziskovanje vesolja.
In vendar, kljub teoretični možnosti in verjetnosti praktične izvedljivosti v prihodnosti, bo za nas morda najustreznejša možnost za reševanje preselitev na drug planet, na primer isti Mars, ki lahko preživi smrt našega Sonca. Navsezadnje človeštvo na to že dolgo gleda kot na potencialni drugi dom naše civilizacije. In če pomislite tudi na to, kako težko bo uresničiti zamisel o premiku Zemljine orbite, koloniziranju Marsa in možnosti njegovega oblikovanja, da bi planetu omogočil bolj nastanjen videz, se morda ne zdi tako težka naloga.
