Menggerakkan bumi: panduan bertahan hidup planet - sistem lampu lalu lintas surya

"Meskipun kita tidak melakukan bunuh diri dengan mencemari lingkungan atau memanaskan Bumi secara berlebihan, waktu terus berjalan menuju akhir dunia," kata Jeff Hirsch.
Jadi begini, ada sedikit masalah dengan matahari.
Ketika matahari membakar hidrogen di intinya, matahari perlahan-lahan menghangat.
Setelah sekitar 5 miliar tahun, matahari akan mulai berubah menjadi raksasa merah yang mengembang.
Selubung gas terluarnya akan mengembang dan melahap Bumi ketika mencapai ukuran dan kecerahan puncaknya dalam 7 miliar tahun.
Namun jauh sebelum itu, pada tahun 1.
Dalam 1 miliar tahun, Matahari akan menjadi lebih terang sebesar 11%, sehingga meningkatkan suhu rata-rata Bumi menjadi sekitar 50 °C (120 °F).
Ini akan menghangatkan lautan sehingga uap air menguap tanpa mendidih, seperti sepanci air yang diletakkan di atas meja dapur yang terkena sinar matahari.
Tumbuhan dan hewan akan sulit beradaptasi dengan rumah kaca, meskipun beberapa rumah kaca tunggal
Organisme seluler yang dikenal sebagai bakteri purba mungkin dapat bertahan hidup.
Tapi hanya untuk sementara.
Begitu uap air memasuki atmosfer, sinar ultraviolet dari matahari akan memecah molekul air, dan hidrogen yang dibutuhkan untuk membangun sel hidup akan perlahan bocor ke luar angkasa.
Jika generasi mendatang kita atau kehidupan bijak lainnya
Ikuti jejak kami—mereka harus bermigrasi ke tempat lain agar bisa bertahan hidup.
Tapi di mana Anda melakukannya?
Salah satu caranya adalah dengan meluncurkan roket dan pindah ke planet lain.
Pada tahun 1930, ilmu pengetahuan Inggris
Penulis novel Olaf Steelen menulis tentang masa depan di mana keturunan kita mengungsi ke Venus dan kemudian ke Neptunus ketika Bumi menjadi tidak layak huni.
Ilmuwan terkemuka seperti Stephen Hawking mendukung gagasan mendirikan koloni di bulan atau planet lain agar manusia dapat bertahan hidup dari bencana apa pun yang menghancurkan kehidupan di Bumi.
Namun keenamnya berhasil dievakuasi.
7 miliar penduduk Bumi akan diluncurkan menggunakan pesawat ulang-alik sebanyak satu miliar kali.
Sekalipun kita bisa meluncurkan 1000 pesawat ulang-alik per hari, tetap saja dibutuhkan 2700 pesawat untuk memindahkan seluruh populasi planet ini.
Kemudian, orang-orang perlu merawat mereka setelah mereka sampai di rumah baru mereka.
Pindah ke planet lain mana pun akan membutuhkan "perombakan" planet tersebut untuk menyediakan makanan, air, dan oksigen guna mendukung para kolonis.
Mengapa tidak membawa planet kita sendiri beserta sumber daya yang kita butuhkan?
Fisika dasar memberi tahu kita bahwa kita sebenarnya dapat memindahkan planet.
Meluncurkan roket ke luar angkasa akan mendorong Bumi ke arah yang berlawanan, seperti halnya gaya rekoil senjata api. Sains-
Penulis novel dan fisikawan terlatih Stanley Schmidt memanfaatkan fakta ini dalam novelnya, Dosa Para Leluhur, di mana alien membangun mesin roket raksasa untuk menggerakkan Bumi.
Baca artikel sains lainnya-
Fiksi ilmiah dan film yang memecahkan masalah di dunia seluler.
Namun, dalam kehidupan nyata, Bumi sangat besar sehingga roket hanya memiliki sedikit pengaruh terhadap pergerakannya.
Luncurkan miliaran-
Dibandingkan dengan kecepatan Bumi saat ini sebesar 30 kilometer per detik, roket seberat satu ton yang bergerak ke arah yang sama persis hanya akan mengubah kecepatan Bumi sebesar 20 nanometer per detik—sangat kecil.
Beberapa astronom telah memecahkan masalah pergerakan planet, tetapi belum memecahkan masalah darurat dalam skala waktu manusia.
Greg Laughlin dari Universitas California, Santa Cruz, mengatakan bahwa mereka sebenarnya sedang merancang eksperimen pemikiran untuk memahami dinamika sistem planet.
Oleh karena itu, proses-proses yang terjadi dalam skala waktu geologis sangat efektif.
Ketika kita hanya mengenal tata surya kita sendiri, dinamika planet tampak sederhana dan teratur, tetapi dengan penemuan "Jupiter panas" yang mengorbit dekat bintang lain, hal ini telah berubah.
Mustahil bagi planet-planet ini untuk terbentuk di daerah panas yang mengelilinginya—tidak ada cukup gas dan debu untuk mengumpulkan planet sebesar itu.
Sebaliknya, mereka pasti berimigrasi ke sana dari tempat kelahiran yang lebih jauh.
Untuk memahami bagaimana sistem planet mengatur ulang dirinya sendiri, rekan kerjanya di Santa Cruz, Don Coricanski, Laughlin, dan astronom Universitas Michigan, Fred Adams, mengajukan pertanyaan tentang bagaimana menggerakkan bumi, agar pemanasan matahari tidak menghancurkan Bumi.
Untuk perhitungan mereka, ketiga pria itu memilih tujuan akhir Bumi sebagai orbit 1.
Jarak dari matahari sekarang lima kali lipat jarak orbit Mars. Pada 6.
3 miliar tahun, ketika matahari berwarna merah
Panggung besar dan 2.
Dua kali lebih terang dari sekarang, planet pada jarak ini akan menerima sinar matahari sebanyak yang diterima Bumi saat ini.
Menggerakkan Bumi ke orbit melingkar pada jarak ini membutuhkan peningkatan energi orbitnya sekitar 30%.
Mereka mengatakan hal itu mungkin dilakukan dengan mengubah orbit benda-benda dingin di tata surya yang jauh sehingga benda-benda tersebut dapat mendekati Bumi dan mentransfer sebagian energi orbital ke Bumi.
Objek-objek ini terletak dalam lingkaran di luar Neptunus yang disebut objek dingin sabuk Koibel, dan juga di cangkang komet yang lebih jauh yang dikenal sebagai awan Orte.
Karena letaknya jauh dari matahari, energi orbit objek-objek ini relatif rendah, sehingga memungkinkan untuk menggunakan metode yang sedang dikembangkan untuk mengalihkan asteroid dari Bumi.
Ini mencakup berbagai hal, mulai dari penarik gravitasi—pesawat ruang angkasa yang terbang di dekat objek dan menariknya keluar dari orbit karena gravitasi—hingga pendorong massa yang lebih kuat, yang menggali dan menyemburkan puing-puing dari benda dingin, mendorongnya ke arah yang berlawanan.
Lalu mereka berada di orbit.
Pancaran es yang menguap dari permukaan tersebut diatur di dalam sistem tata surya bagian dalam oleh perangkat yang dikirim ke sana.
Tidak ada yang ingin mengirimkan Bruce Willis masa depan dengan roket.
Banyak senjata nuklir dibutuhkan untuk melakukan hal ini.
"Anda harus sangat mahir."
Kontrol yang sangat detail yang pasti tidak akan dihasilkan oleh senjata nuklir! Kata Laughlin.
Sekitar satu juta umpan jarak dekat seperti ini akan berhasil.
Jika kita membaginya secara merata, itu berarti ada lintasan dekat setiap 1000 hingga 6000, tergantung pada fakta bahwa kita ingin mencapai orbit Mars saat matahari mulai menguapkan lautan, atau ketika mencapai fase raksasa merah.
Untungnya, objek-objek ini dapat dibuat ulang.
Pesawat-pesawat itu dapat digunakan jika mereka berputar mengelilingi Jupiter dan Bumi untuk mendapatkan energi dari planet raksasa tersebut dan mentransfernya ke Bumi.
Ini akan menjadi pekerjaan yang sulit, dan dibutuhkan kesabaran yang cukup untuk terus menggeser tanah ke luar seiring dengan pemanasan matahari.
Hal ini juga menimbulkan risiko besar karena objek-objek ini harus menempuh jarak lebih dari 10.000 kilometer di permukaan Bumi.
Benda-benda ini akan jauh lebih besar daripada asteroid yang membunuh dinosaurus, jadi kesalahan kecil pun bisa berakibat fatal.
Laughlin dan rekan-rekannya menanggapi hal ini dengan sangat serius dan memperingatkan dalam kesimpulan makalah mereka: "100-
Benda-benda dengan kecepatan kosmik dan berdiameter beberapa kilometer dari Bumi akan mendisinfeksi biosfer secara paling efektif, setidaknya hingga tingkat bakteri.
Bahaya ini tidak bisa dilebih-lebihkan.
Colin McInnis, insinyur mekanik di Universitas Strathclyde, mengatakan: "Bahaya ini dapat dihindari dengan menggunakan layar surya yang sangat besar."
Layar Matahari Tipis, cermin-
Ini seperti film yang digerakkan oleh cahaya matahari yang redup.
Ide di balik Mackinnes adalah untuk memberikan yang gratis.
Mengapung di atas layar surya di titik dekat Bumi, tekanan radiasi matahari pada dasarnya menyeimbangkan gravitasi Bumi.
Analisisnya menunjukkan bahwa dari sudut pandang fisik, pantulan sinar matahari dari layar akan menarik Bumi dan layar ke arah luar, meningkatkan energi orbit Bumi, dan mempercepat pusat massa sistem ke arah luar, menjauh dari matahari.
McInnes menghitung bahwa untuk mengimbangi laju pemanasan matahari, diperlukan sebuah cakram untuk menggerakkan layar Bumi yang berbentuk ke luar 19.
Dua kali diameter Bumi
Satelit tersebut harus miring ke arah matahari sebesar 35° dan ditempatkan sekitar lima kali jarak antara bulan dan Bumi.
Dia membayangkan membangunnya di luar angkasa dengan memurnikan bahan mentah di asteroid kaya logam selebar 9-9 km.
Nikel dan besi dari asteroid akan dibuat dengan ukuran 8 mikron.
Lapisan film tebal pada layar.
Layar-layarnya rumit dan besar;
Untuk menjaga bentuk layar tetap ideal, terutama saat menghadapi gangguan gravitasi bulan, diperlukan kontrol aktif.
Namun Mackinnes mengatakan bahwa benda yang bergerak menembus Bumi dari sabuk Koiber memiliki massa 10.000 kali lebih kecil daripada benda yang dilempar.
Jeffrey Landis, seorang penulis fiksi ilmiah dan ilmuwan NASA, mengatakan bahwa konsep tersebut masuk akal.
"Sepertinya hukum fisika benar, tetapi tentu saja, belum ada teknologi atau proposal untuk membuat layar surya dengan diameter 20 kali diameter Bumi, yang merupakan fiksi ilmiah."
Mackinnes mengakui bahwa bahkan dia sendiri tidak menganggap ide itu terlalu serius: "Itu hanya masalah Jumat sore."
Namun terlepas dari kesulitan praktis skenario-skenario ini, simulasi komputer Laughlin juga menunjukkan bahaya nyata dari bermain-main dengan orbit planet.
Orbit planet dibentuk oleh gravitasi planet-planet tetangganya, sehingga pergerakan bumi mengubah orbit planet-planet dalam lainnya dengan cara yang tidak dapat diprediksi dan berpotensi berbahaya.
Jika langkah ini menghancurkan stabilitas Merkurius, seluruh tata surya mungkin akan jatuh ke dalam pola yang kacau, "yang sangat sulit dan mungkin tidak dapat dikendalikan," kata Laughlin.
Kecuali jika kita tidak punya pilihan lain, ini bisa jadi alasan terbaik untuk membiarkan planet ini tetap utuh.