Die Erde in Bewegung: Ein planetarischer Überlebensleitfaden – Solarampelsystem

Selbst wenn wir nicht durch Umweltverschmutzung oder Überhitzung der Erde Selbstmord begehen, tickt die Uhr unaufhaltsam in Richtung Weltuntergang, sagte Jeff Hirsch.
Sehen Sie, es gibt ein kleines Problem mit der Sonne.
Wenn die Sonne den Wasserstoff in ihrem Kern verbrennt, erwärmt sie sich langsam.
Nach etwa 5 Milliarden Jahren wird die Sonne beginnen, sich in einen aufgeblähten roten Riesen zu verwandeln.
Ihre äußere Gashülle wird sich ausdehnen und die Erde verschlingen, wenn sie in 7 Milliarden Jahren ihre maximale Größe und Helligkeit erreicht hat.
Aber lange davor, im Jahr 1.
In einer Milliarde Jahren wird die Sonne um 11 % heller werden, wodurch die durchschnittliche Temperatur der Erde auf etwa 50 °C (120 °F) ansteigen wird.
Dadurch erwärmt sich das Meer, sodass die Flüssigkeiten verdunsten, ohne zu kochen, genau wie ein Topf Wasser, der auf der sonnenbeschienenen Küchenarbeitsplatte steht.
Pflanzen und Tiere werden sich nur schwer an Gewächshäuser anpassen, obwohl einige einzelne Gewächshäuser
Zellorganismen, die als Urbakterien bekannt sind, könnten überleben.
Aber nur für eine Weile.
Sobald Wasserdampf in die Atmosphäre gelangt, spalten die ultravioletten Strahlen der Sonne die Wassermoleküle, und der zum Aufbau lebender Zellen benötigte Wasserstoff entweicht langsam ins Weltall.
Wenn unsere zukünftigen Generationen oder andere kluge Leben
Folgen Sie unserem Beispiel – sie müssen in andere Gebiete abwandern, um zu überleben.
Aber wo macht man das?
Eine Möglichkeit wäre, eine Rakete zu starten und zu einem anderen Planeten zu reisen.
Bereits 1930 war die britische Wissenschaft
Der Romanautor Olaf Steelen schrieb über eine Zukunft, in der unsere Nachkommen zur Venus und später zum Neptun flohen, als die Erde unbewohnbar wurde.
Prominente Wissenschaftler wie Stephen Hawking unterstützen die Idee, Kolonien auf dem Mond oder anderen Planeten zu errichten, damit die Menschheit Katastrophen überleben kann, die das Leben auf der Erde vernichten.
Aber alle sechs wurden evakuiert.
Sieben Milliarden Erdenbürger werden mit einem Raumschiff ins All befördert, was einer Milliarde Mal entspricht.
Selbst wenn wir 1000 Shuttles pro Tag starten könnten, bräuchten wir immer noch 2700, um die gesamte Weltbevölkerung zu transportieren.
Dann müssen sich die Menschen um sie kümmern, sobald sie ihr neues Zuhause erreicht haben.
Die Besiedlung eines anderen Planeten würde eine „Umgestaltung“ erfordern, um die Kolonisten mit Nahrung, Wasser und Sauerstoff zu versorgen.
Warum bringen wir nicht unseren eigenen Planeten mit den Ressourcen mit, die wir benötigen?
Die Grundlagen der Physik lehren uns, dass wir Planeten tatsächlich bewegen können.
Der Start einer Rakete ins Weltall drückt die Erde in die entgegengesetzte Richtung, ähnlich dem Rückstoß einer Waffe. Wissenschaft –
Der Romanautor und ausgebildete Physiker Stanley Schmidt nutzte diese Tatsache in seinem Roman „Die Sünde der Vorfahren“, in dem Außerirdische riesige Raketentriebwerke bauten, um die Erde zu bewegen.
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Science-Fiction und Filme, die die Probleme der mobilen Welt lösen. )
In Wirklichkeit ist die Erde jedoch so riesig, dass die Rakete kaum Einfluss auf ihre Bewegung hat.
Milliardenstart
Verglichen mit der aktuellen Geschwindigkeit von 30 Kilometern pro Sekunde auf der Erde würde eine tonnenschwere Rakete in genau derselben Richtung die Geschwindigkeit der Erde nur um 20 Nanometer pro Sekunde verändern – ein Klacks.
Einige Astronomen haben das Problem der sich bewegenden Planeten gelöst, aber sie haben noch keine Lösungen für Notfälle auf menschlichen Zeitskalen gefunden.
Greg Laughlin von der University of California, Santa Cruz, sagte, sie entwarfen tatsächlich Gedankenexperimente, um die Dynamik des Planetensystems zu verstehen.
Daher sind die Prozesse, die auf geologischer Zeitskala ablaufen, sehr effektiv.
Solange wir nur unser eigenes Sonnensystem kennen, erscheinen die Planetendynamiken einfach und geordnet, doch mit der Entdeckung des „heißen Jupiters“, der andere Sterne in enger Umlaufbahn umkreist, hat sich dies geändert.
Es ist unmöglich, dass sich diese Planeten in den heißen Gebieten, die sie umgeben, bilden – es gibt nicht genug Gas und Staub, um eine so riesige Welt zu formen.
Stattdessen müssen sie von einem weiter entfernten Geburtsort dorthin eingewandert sein.
Um zu verstehen, wie sich das Planetensystem neu anordnet, stellten sein Kollege Don Coricanski aus Santa Cruz, Laughlin und der Astronom Fred Adams von der University of Michigan die Frage, wie sich die Erde bewegen kann, damit die wärmende Sonne die Erde nicht zerstört.
Für ihre Berechnung wählten die drei Männer als endgültigen Zielort der Erde die Umlaufbahn 1.
Die Entfernung zur Sonne ist jetzt fünfmal so groß wie die des Mars. In 6.
In 3 Milliarden Jahren, wenn die Sonne rot ist
Riesige Bühne und 2.
Der Planet wäre doppelt so hell wie heute und würde in dieser Entfernung so viel Sonnenlicht erhalten wie die Erde heute.
Um die Erde in eine kreisförmige Umlaufbahn in dieser Entfernung zu bringen, ist eine Erhöhung ihrer Orbitalenergie um etwa 30 % erforderlich.
Man sagt, dies sei möglich, indem man die Umlaufbahn kalter Objekte im fernen Sonnensystem so verändert, dass sie sich der Erde nähern und einen Teil ihrer Umlaufbahnenergie auf die Erde übertragen können.
Diese Objekte befinden sich in einem Kreis außerhalb des Neptun, der als kaltes Objekt des Koibel-Gürtels bezeichnet wird, und auch in der weiter entfernten Kometenhülle, die als Orte-Wolke bekannt ist.
Da sie weit von der Sonne entfernt sind, ist die Orbitalenergie dieser Objekte relativ gering, sodass es möglich ist, die entwickelte Methode anzuwenden, um den Asteroiden von der Erde abzulenken.
Diese reichen von Gravitationsschleppern – Raumfahrzeuge, die nahe an Objekten vorbeifliegen und diese mithilfe der Schwerkraft aus ihrer Umlaufbahn ziehen – bis hin zu einem stärkeren Schub bei Massenbeschleunigern, die Trümmer aus dem kalten Körper herausholen und ihn in die entgegengesetzte Richtung schieben.
Und dann befinden sie sich im Orbit.
Der Eisstrahl, der von der Oberfläche verdampft, wird im inneren Sonnensystem durch das dorthin entsandte Gerät gesteuert.
Niemand möchte den zukünftigen Bruce Willis mit einer Rakete in die Luft jagen.
Dazu werden viele Atomwaffen benötigt.
„Man muss sehr gut sein.“
„Eine so feine Kontrolle, wie sie Atomwaffen ganz sicher nicht hervorbringen werden!“, sagte Laughlin.
Ungefähr eine Million solcher knappen Pässe werden funktionieren.
Teilt man sie gleichmäßig auf, bedeutet das, dass es alle 1000 bis 6000 Sonnenumläufe einen nahen Vorbeiflug gibt, je nachdem, ob wir die Marsumlaufbahn erreichen wollen, wenn die Sonne beginnt, den Ozean zu verdampfen, oder wenn sie ihre Phase des Roten Riesen erreicht.
Zum Glück lassen sich diese Objekte nachbilden.
Sie könnten genutzt werden, wenn sie um Jupiter und die Erde kreisen, um Energie vom Riesenplaneten zu gewinnen und diese zur Erde zu übertragen.
Es wird eine schwierige Aufgabe sein, und es wird viel Geduld erfordern, die Erde mit der Erwärmung durch die Sonne immer weiter nach außen zu bewegen.
Dies birgt auch ein enormes Risiko, da diese Objekte eine Strecke von mehr als 10.000 Kilometern auf der Erdoberfläche zurücklegen müssen.
Diese Objekte werden viel größer sein als der Asteroid, der die Dinosaurier ausgelöscht hat, daher kann ein kleiner Fehler verheerende Folgen haben.
Laughlin und seine Kollegen nahmen dies sehr ernst und warnten in ihrer Zusammenfassung: „100-
Objekte, die sich mit kosmischen Geschwindigkeiten bewegen und einen Durchmesser von Kilometern im Erddurchmesser haben, werden die Biosphäre am effektivsten desinfizieren, zumindest bis hin zur Ebene der Bakterien.
Diese Gefahr kann nicht genug betont werden.
Colin McInnis, Maschinenbauingenieur an der Universität Strathclyde, sagte: „Diese Gefahr kann durch den Einsatz eines riesigen Sonnensegels vermieden werden.“
Dünnes Sonnensegel, Spiegel-
Es ist wie bei Filmen, die nur von schwachem Sonnenlicht gedreht werden.
Die Idee von Mackinnes ist es, einen kostenlosen anzubieten.
Auf einem Sonnensegel schwebend, in Erdnähe gleicht der Druck der Sonnenstrahlung im Wesentlichen die Schwerkraft der Erde aus.
Seine Analyse zeigt, dass aus physikalischer Sicht die Reflexion der Sonne am Segel die Erde und das Segel nach außen zieht, die Orbitalenergie der Erde erhöht und den Massenschwerpunkt des Systems nach außen, weg von der Sonne, beschleunigt.
McInnes berechnet, dass man, um mit der Erwärmungsgeschwindigkeit der Sonne Schritt zu halten, eine Scheibe benötigt, um die Erde nach außen zu bewegen, die wie ein Segel geformt ist.
Doppelt so groß wie der Durchmesser der Erde
Sie muss um 35° zur Sonne geneigt sein und sich in etwa dem Fünffachen der Entfernung zwischen Mond und Erde befinden.
Er hatte die Vision, es im Weltraum zu bauen, indem er Rohstoffe in einem 9-9 km breiten, metallreichen Asteroiden veredelte.
Nickel und Eisen aus Asteroiden werden zu 8-Mikron-Produkten verarbeitet.
Dicke Segelfolie.
Die Segel sind komplex und groß;
Um die richtige Form des Segels aufrechtzuerhalten, insbesondere angesichts der Störungen durch die Schwerkraft des Mondes, ist eine aktive Steuerung erforderlich.
Mackinnes zufolge haben Objekte, die sich aus dem Koiber-Gürtel durch die Erde bewegen, jedoch eine 10.000-mal geringere Masse als geworfene Objekte.
Jeffrey Landis, Science-Fiction-Autor und NASA-Wissenschaftler, hält das Konzept für vernünftig.
„Es sieht so aus, als ob die Physik Recht hat, aber natürlich gibt es weder die Technologie noch einen Vorschlag, ein Sonnensegel mit dem 20-fachen Durchmesser der Erde herzustellen, das ist Science-Fiction.“
Mackinnes gab zu, dass auch er die Idee nicht allzu ernst genommen hatte: „Es war eine Frage des Freitagnachmittags.“
Doch trotz der praktischen Schwierigkeiten dieser Szenarien verdeutlicht Laughlins Computersimulation auch die reale Gefahr, die mit dem Spiel mit Planetenbahnen einhergeht.
Die Umlaufbahnen der Planeten werden durch die Schwerkraft ihrer Nachbarn geformt. Daher verändert eine Bewegung der Erde die Umlaufbahnen der anderen inneren Planeten auf unvorhersehbare und potenziell gefährliche Weise.
Wenn diese Bewegung die Stabilität des Merkur zerstört, könnte das gesamte Sonnensystem in ein chaotisches Muster verfallen, „was sehr schwierig zu kontrollieren ist und möglicherweise nicht mehr kontrollierbar ist“, sagte Laughlin.
Sofern uns keine andere Wahl bleibt, könnte dies der beste Grund sein, den Planeten in Ruhe zu lassen.