Eräänä päivänä tulevaisuudessa Maan valtameret kiehuvat, tuhoavat kaiken planeetan pinnalla olevan elämän ja tekevät siitä täysin käyttökelvottoman. Tämä ilmaston lämpeneminen on jossain mielessä väistämätöntä: Auringon kokema asteittainen lämpeneminen johtuu polttoaineen asteittaisesta palamisesta tähden sisällä. Maan asumiskelpoiseksi on kuitenkin olemassa tapa, jos kehitämme pitkäaikaisen ratkaisun: koko Maan muuttoliikkeen. Onko se mahdollista?
Meidän on selvitettävä, kuinka kuuma se tulee ja kuinka nopeasti se tapahtuu, jotta maapalloa liikutettaisiin vauhtiin.
Tapa, jolla mikä tahansa tähti saa energiansa, on sulauttamalla kevyemmät elementit ytimen raskaampiin. Erityisesti aurinkomme syntetisoi vetyä sisältävää heliumia alueilla, joilla ytimen lämpötila ylittää 4 000 000 astetta. Mitä kuumempi, sitä nopeampi synteesinopeus; ytimen ytimessä lämpötila saavuttaa 15 000 000 astetta. Tämä nopeus on melkein aina vakio. Ajan myötä vedyn prosenttiosuus heliumista muuttuu, ja sisätilat lämpenevät hiukan enemmän miljardien vuosien ajan. Ja kun lämpeneminen tapahtuu, huomioimme seuraavat:
- valoisuus kasvaa - enemmän energiaa vapautuu ajan myötä
- valaisimen koko kasvaa hiukan, säde kasvaa useita prosentteja jokaista miljardia vuotta kohden
- sen lämpötila pysyy melkein aina vakiona, vaihdella vähemmän kuin 1% miljardia vuotta kohden.
Se kaikki laskee yhdeksi hankalaksi tosiasiaksi: Maahan saavuttavan energian määrä kasvaa hitaasti ajan myötä. Jokaisen 110 miljoonan vuoden välein auringon valoisuus kasvaa noin prosentilla. Tämä tarkoittaa, että myös Maahan päästävä energia kasvaa 1% noin samaan aikaan. Kun Maa oli neljä miljardia vuotta nuorempi, planeettamme sai 70% tänään saamastaan energiasta. Ja vielä yhden tai kahden miljardin vuoden aikana, jos emme tee mitään, maan päällä syntyy merkittäviä ongelmia. Jossain vaiheessa pinnan lämpötila nousee 100 celsiusasteeseen. Toisin sanoen valtameret haihtuvat.
Mainosvideo:
Kuinka voimme lieventää tätä? Mahdollisia ratkaisuja on useita:
”Voimme asentaa sarjan suuria heijastimia L1 Lagrange -pisteeseen estääksemme osaa valosta pääsemästä Maahan.
”Voimme geosuunnitella planeettamme ilmakehän / albedon niin, että se heijastaa enemmän valoa ja absorboi vähemmän.
”Voimme pelastaa planeetan kasvihuoneilmiöltä poistamalla metaani- ja hiilidioksidimolekyylit ilmakehästä.
”Voimme poistua Maasta ja keskittyä maapallonmuotoisiin ulkomaailmiin, kuten Mars.
Teoriassa kaikki voi toimia, mutta se vie valtavasti vaivaa ja tukea.
Päätös siirtää maapallo etäkanavalle voi kuitenkin tulla lopulliseksi. Ja vaikka meidän on jatkuvasti siirrettävä planeetta kiertoradalta lämpötilan pitämiseksi vakiona, vie se satoja miljoonia vuosia. Auringon valoisuuden 1%: n lisäyksen vaikutuksen kompensoimiseksi maapallon on siirrettävä 0,5%: n päässä auringosta; 20%: n (ts. yli 2 miljardin vuoden) kasvun kompensoimiseksi maapalloa on siirrettävä 9,5% edelleen. Maa ei ole enää 149,6 miljoonaa km päässä Auringosta, vaan 164 miljoonaa km.
Etäisyys maasta aurinkoon ei ole muuttunut paljon viimeisen 4,5 miljardin vuoden aikana. Mutta jos aurinko lämpenee ja emme halua, että maapallo paistuu kokonaan, meidän on harkittava vakavasti planeettamuuton mahdollisuutta.
Se vie paljon energiaa! Maan siirtäminen - kaikki sen kuusi seitsemää kilon kiloa (6 x 1024) - poispäin auringosta muuttaisi merkittävästi kiertoradan parametrejamme. Jos siirrämme planeettaa 164 000 000 km päässä Auringosta, on ilmeisiä eroja:
- Maa kiertää aurinkoa 14,6% pidempään
- Vakaan kiertoradan ylläpitämiseksi kiertoradan nopeuden on laskettava 30 km / s: sta 28,5 km / s: iin
- jos maapallon kiertoaika pysyy samana (24 tuntia), vuosi ei ole 365, vaan 418 päivää
- Aurinko on paljon taivaalla pienempi - 10% - ja auringon aiheuttamat vuorovedet ovat muutama senttimetri heikompia
Jos aurinko turpoaa kooltaan ja maa siirtyy poispäin, nämä kaksi vaikutusta eivät ole täysin kompensoituneita; Aurinko näyttää matalammalta.
Mutta voidaksemme viedä maapallon näin pitkälle, meidän on tehtävä erittäin suuria energianmuutoksia: meidän on muutettava aurinko-maa-järjestelmän painovoimapotentiaalienergiaa. Jopa ottaen huomioon kaikki muut tekijät, mukaan lukien Maan liikkumisen hidastuminen Auringon ympärillä, meidän on muutettava maan kiertoradan energiaa 4,7 x 1035 joulea, mikä vastaa 1,3 x 1020 terawattituntia: 1015-kertainen vuotuisiin energiakustannuksiin verrattuna ihmiskunta. Voisi ajatella, että kahden miljardin vuoden kuluttua ne ovat erilaisia, ja he ovat, mutta ei paljon. Tarvitsemme 500 000 kertaa enemmän energiaa kuin ihmiskunta tuottaa nykyään ympäri maailmaa, ja se kaikki vie maan siirtämiseen turvallisuuteen.
Nopeus, jolla planeetat pyörivät auringon ympäri, riippuu niiden etäisyydestä auringosta. Maapallon hidas siirtyminen 9,5% etäisyydestä ei häiritse muiden planeettojen kiertoratoja.
Teknologia ei ole vaikein kysymys. Hankala kysymys on paljon perusteellisempi: kuinka saamme kaiken tämän energian? Todellisuudessa on vain yksi paikka, joka tyydyttää tarpeemme: itse aurinko. Tällä hetkellä maapallo vastaanottaa Auringosta noin 1500 wattia energiaa neliömetriä kohti. Jotta voimme saada riittävästi voimaa siirtää maapallon oikeaan aikaan, meidän on rakennettava joukko (avaruudessa), joka kerää 4,7 x 1035 joulea energiaa tasaisesti yli 2 miljardia vuotta. Tämä tarkoittaa, että tarvitsemme ryhmää 5 x 1015 neliömetriä (ja 100%: n hyötysuhde), mikä vastaa koko kymmenen planeetan pinta-alaa, kuten meidän.
Avaruuden aurinkoenergian käsite on ollut kehitystyössä jo pitkään, mutta kukaan ei ole vielä kuvitellut 5 miljardin neliökilometrin kokoista aurinkokennoja.
Siksi maapallon kuljettamiseksi turvalliselle kiertoradalle kauemmas tarvitaan 100 miljardin prosenttisesti tehokas 5 miljardin neliökilometrin aurinkopaneeli, jonka kaikki energia kulutetaan siirtämään maapallon toiselle kiertoradalle 2 miljardin vuoden kuluessa. Onko se fyysisesti mahdollista? Ehdottomasti. Nykyaikaisella tekniikalla? Ei lainkaan. Onko tämä käytännössä mahdollista? Sen kanssa, mitä tiedämme nyt, melkein varmasti ei. Koko planeetan vetäminen on vaikeaa kahdesta syystä: ensinnäkin auringon painovoiman vetämisen ja maan massiivisuuden vuoksi. Mutta meillä on vain sellainen aurinko ja tällainen maa, ja aurinko lämpenee riippumatta toiminnoistamme. Siihen saakka, kunnes selvitämme kuinka tämä energiamäärä kerätä ja käyttää, tarvitsemme muita strategioita.
Ilja Khel