Свеча термоядерного синтеза - доставить Землю к Юпитеру

В «Мире вне времени » согласно Schlock Mercenary Земля перемещается в новый дом, зажигая термоядерную свечу. Идея термоядерной свечи обсуждается в цитате Шлока:

Построить газовый гигантский колониальный корабль не так сложно, как кажется.

  1. Создайте термоядерную свечу. Это называется «свеча», потому что вы будете сжигать ее с обоих концов. В центральной части находится набор воздухозаборников, которые всасывают атмосферу газового гиганта и направляют ее к термоядерным реакторам на каждом конце.
  2. Засуньте один конец глубоко внутрь газового гиганта и зажгите его. Он держит свечу в воздухе, паря на столбе пламени.
  3. Зажгите другой конец, который теперь изрыгает в небо пламя. Управляйте с помощью небольших боковых двигателей, которые перемещают свечу из одного места в другое на газовом гиганте. Управляйте очень осторожно и заблаговременно сигнализируйте о поворотах. Это большой автомобиль.
  4. Сбалансируйте ваши толчки с точностью. Вы же не хотите разбить свою свечу о ядро ​​гиганта или отправить его на горящую эллиптическую орбиту.
  5. Когда гигант покинет вашу систему, он заберет с собой свои луны. Это гравитация работает на вас. Отправляйте своих колонистов на луны.
  6. Ради безопасности луны должны вращаться перпендикулярно направлению движения. В противном случае ваша свеча сожжет их.
  7. Они также должны вращаться в одной плоскости, при этом один полюс всегда должен быть освещен вашей свечой (подумайте о «портативном солнечном свете»).
  8. Другой полюс поглощает удар любого межзвездного мусора, с которым вы должны столкнуться (подумайте «не стройте дома на этой стороне»).

Но логистика пугает. Кажется, будет сложно пилотировать Юпитер, чтобы поймать Землю (но не невозможно) - маневры для выхода на орбиту кажутся простыми, но свечу нужно вращать довольно быстро, чтобы не сжечь Землю (выходя из эклиптики , я бы представлять себе).

Так что мой вопрос вращается вокруг возможности вместо этого доставить Землю к Юпитеру. Ракеты, взрывы, отбрасывание луны, как бейсбольного мяча, к солнцу — все, что нужно, чтобы добраться туда. Учитывая стремление ракеты к массе, сколько земли останется к тому времени, когда мы выйдем на орбиту вокруг Юпитера? Это обитаемо? Главный вопрос: Правдоподобна ли эта идея, или нам придется пилотировать Юпитер, чтобы забрать Землю, как бродяга, прыгающий в движущийся поезд?

Я предположу переходную орбиту Хомана с началом горения метана и кислорода, но кого я обманываю? Это спасение Земли. Если вы хотите подарить Ричу Пернеллу пару Venus Flybys, чтобы спасти планету, сделайте это. Если вы хотите зажечь на земле термоядерную свечу, которая поглощает океан, сделайте это. Если вы хотите зажечь все ядерные бомбы в мире на одной стороне действительно большой металлической пластины, сделайте это. Бросить луну на солнце и отбросить назад? Действуй. Земля будет вам благодарна - я просто ищу правдоподобные решения. Конечно, другая логистика наличия околоземной орбиты Юпитера (приливные силы, радиация) - плохо, но это уже другой вопрос.

не говоря уже о том, что земля превратилась бы в ледяной шар, вращающийся так далеко
what-if.xkcd.com/146 рассказывает, как можно переместить планету. На это уходит много времени, энергии и массы, так что наберитесь терпения.........

Ответы (2)

Пролеты астероидов

Описание

  1. Используйте удобный астероид небольшой массы, выберите уже близкий (в Δ В условия) к одной из точек Лагранжа Юпитера. Астероид Гектор — хороший кандидат. Он уже находится в точке L4 Юпитера и имеет массу около 1 ⋅ 10 19 к г
  2. Поместите солнечные электростанции в нескольких точках на теле.
  3. Поместите массовый драйвер / рельсотрон / койлган на его поверхность так, чтобы отдача хотя бы одного из них была направлена ​​​​через центр масс тела, и соедините их с вашими фермами солнечных батарей.Компоновка драйвера массы
  4. Даже распределите другие рельсотроны/койлганы вокруг тела, чтобы обеспечить маневрирование.

  5. Начните запускать материалы таким образом, чтобы вы начали перемещать свой астероид (и вы также можете запускать эти материалы туда, где они нужны, — так вы получите двойку).

  6. Теперь направьте это тело через ближайшую точку Лагранжа , чтобы вы могли начать использовать межпланетную транспортную сеть. (см. ссылки).
    Межпланетная транспортная сеть

Межпланетная транспортная сеть (ITN) 1 представляет собой набор определяемых гравитацией путей через Солнечную систему, которые требуют очень мало энергии для движения объекта. В ITN особенно используются точки Лагранжа как места, где траектории в пространстве перенаправляются с использованием небольшого количества энергии или без нее. Эти точки обладают особым свойством позволять объектам вращаться вокруг них, несмотря на отсутствие объекта для орбиты. Хотя они потребляют мало энергии, транспортировка может занять очень много времени.

  1. Вы устроите так, чтобы маленький астероид начал очень длинную серию чередующихся пролетов между Юпитером и большим астероидом.
  2. На одном конце орбиты пролет астероида будет передавать некоторый импульс между маленьким астероидом и большим.
  3. На другом конце орбиты пролет астероида передаст некоторый импульс между маленьким астероидом и Юпитером.
  4. Каждый из этих пролетов будет имитировать чисто упругую передачу импульса ( м а с т е р о я д ⋅ Δ в а с т е р о я д "=" м Дж ⋅ Δ в Дж столкновение, но конечным результатом является то, что вы передаете импульс между целью и Юпитером посредством вашего маленького астероида.

Цель состоит в том, чтобы доставить большой астероид к ближайшему (с точки зрения Δ В ) точка Лагранжа, поэтому она также входит в межпланетную транспортную сеть. Вы будете повторять вышеуказанные шаги, только Земля будет целью движения.

Вместо того, чтобы перемещать Землю в межпланетную транспортную сеть, вы будете постепенно увеличивать радиус орбиты Земли, пока не доберетесь до нужного места.

Предупреждение, хотя мы могли бы начать заниматься этим видом инженерии Солнечной системы сейчас, для завершения операции, вероятно, потребуются тысячи лет.

Расчеты

По сути, мы выполняем взаимодействие с передачей импульса (моделируемое как столкновение). Мы получаем один полный обмен импульсной передачей туда и обратно для каждого кругового пути между Юпитером, целью и обратно к Юпитеру. Поскольку фаза орбиты (где объект находится на своей орбите вокруг Солнца) будет постоянно меняться, и для большинства обменов астероид должен будет пройти всю орбиту вокруг Солнца, прежде чем он получит еще один шанс взаимодействовать.

Предположения:

  • Приблизительно время, необходимое для завершения одного обмена импульсом, равно времени, необходимому для завершения эллиптической орбиты с перигелием на орбите Земли и афелием на орбите Юпитера (5,2 года) .
  • Астероид, который мы используем для передачи импульса, — Веста.
  • М В е с т а "=" 2,6 ⋅ 10 20
  • М Е а р т час "=" 5,9 ⋅ 10 24
  • М Дж ты п я т е р "=" 1,9 ⋅ 10 27
  • Макс Δ В от встречи с Юпитером 35 к м с е с но реально нам повезет попасть 10 к м с
  • Макс Δ В с Земли встреча около 10 к м с е с

Таким образом, передача импульса от каждой встречи будет примерно одинаковой и равна:

м Дж ты п я т е р ⋅ Δ В Дж ты п я т е р "=" м Е а р т час ⋅ Δ В Е а р т час "=" м В е с т а ⋅ Δ В В е с т а

Таким образом, каждое взаимодействие даст следующее Δ В :

  • Δ В В е с т а "=" 10 к м с е с
  • Δ В Е а р т час "=" 4.4 ⋅ 10 − 4 к м с е с
  • Δ В Дж ты п я т е р "=" 1,37 ⋅ 10 − 6 к м с е с

Δ В требуется, чтобы вывести Землю на орбиту Юпитера "=" 3.4 к м с е с .

Разделите Δ В требование на сумму Δ В обеспечивается одним взаимодействием:

Н я н т е р а с т я о н с "=" Δ В р е д ты я р е д Δ В я н т е р а с т я о н "=" 3.4 4.4 ⋅ 10 − 4 "=" 7 , 624 я н т е р а с т я о н с

Веста облетает Землю. В среднем 5,2 года на один пролет вам потребуется

7 , 624 × 5.2 "=" 39 , 648 у е а р с

Но вы можете значительно ускорить процесс, используя более одного астероида для передачи импульса.

Связанное обсуждение того, как перемещать планеты с помощью облета астероидов.

Вот почему я упомянул в ответе, что намерен сделать расчеты позже. А пока просто скажем, что решение было разработано группой sci.physics USENet несколько десятилетий назад — с расчетами и всем остальным.
Ваш факт о Дельте V, необходимой для подъема Земли, помог мне с моей первоначальной гипотезой - используя это и предположения, которые я имел для переходной орбиты, после завершения серии ожогов Земля останется с массой чуть менее 47%. Это больше, чем я думал, но меньше, чем нужно для жилья. К тому же я уверен, что метана и кислорода уже давно бы не было. В целом мне нравится ответ - было бы лучше, если бы Земля согрелась во время этой поездки.

Как обычно для меня, я заменяю древнюю мудрость твердой наукой...

Как съесть слона? Один укус за раз.

Начните с создания планетоида на орбите Юпитера, используя материалы из пояса астероидов и существующих спутников. Это должно дать вам разумное ядро ​​​​для вашей «захваченной земли».

Теперь начните отправлять ваши любимые части Земли на Юпитер в любых количествах, которые позволяют ваши технологии. По мере поступления каждой новой части добавляйте ее к своему планетоиду, выстраивая ее как слоеный пирог. Продолжайте в том же духе, пока на Земле не останется ничего, что стоило бы спасать.

Включает ли ваш внепланетарный экспорт всех людей, зависит от вас, но вы захотите взять хотя бы одну пару для спаривания каждого основного вида животных. Больше, наверное, было бы лучше.

Последний шаг — отредактировать книги по истории, чтобы через несколько поколений все думали, что ваш нынешний планетоид размером с Землю ЯВЛЯЕТСЯ первоначальной Землей.

Задача решена! Земля сейчас вращается вокруг Юпитера.

Это было в основном и мое решение :(
Давайте займемся математикой. Земля имеет массу 6x10^24 кг. Пояс астероидов имеет только 4% массы Луны или 3x10^21 кг, с этим не стоит заморачиваться. Четыре самых больших спутника Юпитера содержат большую часть массы этой системы, но в сумме они составляют всего 4x10^23 кг, что составляет менее 10% от необходимого, или около 2/3 массы Марса. Если бы вы могли каким-то образом найти массу в системе Юпитера и сложить все это воедино, у нее была бы огромная гравитационная энергия от коллапса в сферу, и потребовались бы десятки миллионов лет, чтобы остыть и образовать поверхность.
Свеча термоядерного синтеза - доставить Землю к Юпитеру
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v