Сколько времени занимает терраформирование, если вам нужно построить планету из астероидов?

трихоплакс сейчас на Codidact

Сколько времени занимает терраформирование, если вам нужно построить планету из астероидов?

Я хотел бы рассказать историю о нашей Солнечной системе, где Земля и внутренние планеты становятся непригодными для жизни и требуется новая планета. Если бы люди решили построить мир, делая небольшие отклонения от астероидов в главном поясе астероидов, астероидах-троянах и поясе Койпера, пока они не начнут сливаться, и продолжали бы добавлять к этому астероиды, пока у них не будет планета размером с Землю, а затем терраформировать результирующий мир, как я могу оценить, сколько времени это может занять?

Я думаю, ясно, что это заняло бы слишком много времени, если бы причиной было неизбежное столкновение кометы с Землей, но как насчет планирования расширения Солнца , делающего Землю непригодной для жизни? Достаточно ли будет нескольких сотен тысяч лет, чтобы новая планета подготовилась и подготовилась к жизни?

Меня интересует, какие факторы повлияют на то, сколько времени это займет:

  • Насколько много могут дать три упомянутых источника астероидов — есть ли какие-то элементы, которые нужно было бы получить откуда-то еще и увеличить ожидаемое время?
  • В частности, будут ли астероиды выделять достаточно газа при слиянии, чтобы создать атмосферу, или его нужно будет перенаправить откуда-то еще?
  • Должна ли планета сначала расплавиться, или можно было бы сократить необходимое время, выбрав скользящие углы сближения для приближающихся астероидов, чтобы они вращались по спирали и выделяли меньше тепла при столкновении?

трихоплакс сейчас на Codidact

@guildsbounty Я разместил на мета , чтобы увидеть обсуждение того, полезно ли оставить этот вопрос как есть, с вашим ответом, объясняющим, что массы недостаточно. Затем в качестве альтернативных вопросов можно было бы задать альтернативные идеи.

Моника Челлио

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Майк Скотт

Если вы можете переместить астероиды земной массы внутрь из облака Оорта, чтобы построить новую планету, вы можете гораздо легче переместить земную массу Земли (или Венеры, если вы все еще используете Землю) наружу от Солнца до тех пор, пока он снова в обитаемой зоне.

гильдии

От астероидов? Не могу этого сделать.

Чтобы получить Землю, вам нужно

5,97 * 10 24 к грамм

Общая масса пояса астероидов оценивается как максимальная масса

3.2 * 10 21 к грамм
Добавляя троянские астероиды, вы получаете дополнительный
6.4 * 10 20

Добавьте к этому максимальную предполагаемую массу пояса Койпера (который находится на расстоянии более 30-55 астрономических единиц от Солнца, и это создает совершенно другую проблему), и вы получите дополнительное приблизительное значение.

5,97 * 10 23 к грамм

Сложите все свои массы, вы получите

6.0084 * 10 23 к грамм

Что составляет всего 10,06% массы Земли.

Если вы собираетесь справиться с этим... вам нужно пройти весь путь до Облака Оорта, о котором мы на самом деле ничего не знаем и которое расположено где-то от 2000 а.е. до 50 000 а.е. солнце. Они предполагают, что материи там около 5 Земель. Просто для ощущения масштаба... верхний предел его расстояния находится на расстоянии 0,79 светового года, а его теоретический внешний край - на расстоянии 3,16 светового года.

Да, и чтобы еще больше все усложнить... астероиды, как правило, мертвые, инертные камни. Газов на борту очень мало. И комет, активно курсирующих по Солнечной системе, уже недостаточно, чтобы доставить это. опять же, вам придется отправиться в Облако Оорта или добывать материал на других планетах. (Как и на Марсе, на Марсе, кажется, есть вода)

Двенадцатый

Интересный ответ (+1 за хорошую мысль) ... откуда вы взяли расчетную массу пояса Койпера?

гильдии

Википедия и немного математики. Из статьи о поясе Койпера: The total mass is estimated to range between a 25th and 10th the mass of the Earth with some estimates placing it at one thirtieth of an Earth mass.я выбрал самую щедрую оценку (1/10 массы Земли) и просто умножил массу Земли на 0,1.

Нейт

Можем ли мы начать с Земли? Луна? Венера? Марс? Плутон? В конце концов, у них есть немного веса.

гильдии

@TheNate Если мы собираемся поглотить другие планеты, конечно ... это определенно возможно. Но заданный вопрос не включает это как возможность.

Нейт

Что ж, вы уже продемонстрировали, что буквальный ответ на заданный вопрос — «бесконечность», и идея о том, что планеты непригодны для жизни, на самом деле не означает, что они хуже отправной точки, чем безжизненный камень, так что я полагаю, что это честная игра.

гильдии

@TheNate Честная игра? Да, конечно ... но я думаю, что это лучше подойдет как отдельный отдельный вопрос, а не попытка расширить этот ответ в комментариях. :)

Двенадцатый

Я думаю, что вы недооцениваете необъятность космоса с этим вопросом ... но я думаю, что вы также думаете немного «земноцентрично», задавая этот вопрос. В конечном счете, Земля — это совсем не то, что касается отношения удобства использования к массе, и она не идеальна.

  1. Объекты в поясе астероидов в среднем находятся на расстоянии около 600 000 миль друг от друга... примерно в 20 раз больше полной окружности Земли. Это много усилий, чтобы даже начать собирать некоторые из них вместе.

  2. Пояс Койпера находится на огромном расстоянии. Если бы вы взяли солнце и уменьшили его до размера грейпфрута, Плутон был бы микроскопической пылинкой примерно в 30 ярдах от нас (представление о космосе и планетах, которое преподают нам в школьных учебниках, плохо работает... искажает размер восприятия, если вы думаете, что Плутон и Солнце могут быть когда-либо изображены на листе бумаги). Можно ли получить больше массы из пояса Койпера, если считать Плутон/Харон частью пояса Койпера? Количество усилий, затраченных на сбор этих объектов вместе на таком расстоянии здесь, может переместить всю человеческую расу в новую систему и обратно.

  3. Этот проект охватывает несколько. даже сотни поколений. Вы действительно думаете, что человечество могло бы взяться за проект, который требовал бы непрерывной работы нескольких поколений людей, с плодами, которые можно было бы пожинать на каком-то абстрактном примере, на котором мог бы жить мой правнук? Обычно мы бунтуем в 1-2 поколениях, не говоря уже о сотнях.

  4. Сфера Дайсона или ее разновидности (кольцо Дайсона?) обеспечивают гораздо лучшее соотношение массы и полезного пространства. Перестройка астероидов в кольцо вокруг Солнца имела бы гораздо больше смысла с точки зрения полезной массы, чем попытка превратить их в планету.

Xavon_Wrentaile

Встречное предложение. Зачем начинать с нуля? Почему бы не начать с одного из спутников Юпитера или Сатурна? Я не уверен, какой будет новая обитаемая зона (кто-то, более сведущий в астрофизике, вероятно, может сказать вам это). Но это дало бы вам больший старт. И Ганимед, и Титан лишь немного меньше (по крайней мере, в космическом масштабе), чем Марс, и немного больше, чем Меркурий.

Или, если технология вашей истории позволяет это, начните с нескольких. Ганимед, Каллисто и Ио по массе (вместе со всеми астероидами) и Титан по азотной атмосфере. Добавьте достаточное количество других лун (и Плутона), и вы должны получить что-то большее, чем Марс.

подчеркивать

Создайте «зонд фон Неймана», который по сути является «социальным насекомым, похожим на робота», который делает две вещи:

  • Воспроизводит себя, используя доступную материю (для генерации необходимой энергии) и «как самостроительный блок», чем

  • Собирайте вместе астероиды или любой доступный им материал Солнечной системы согласно плану.

Поскольку их количество увеличивалось экспоненциально, как (2-4-8-16-32-64-128-256-512-1024), важны только доступная энергия и «материя», а не время...

HDE 226868

В нашей Солнечной системе (которой подразумевается вопрос) недостаточно материала, чтобы это сработало. Кроме того, можно ли сделать планету из зондов фон Неймана? :-)

подчеркивать

Хорошо, вы должны оставить нам кое-что нетронутым :). Или вы должны подумать о том, чтобы съесть ваши зонды :). А еще лучше переработать их обратно в пригодную для использования материю, которая добавляет их мертвый вес желаемому планетарному телу. Я не знаю точно, но если Эйнштейн был прав (Энергия = масса х квадрат скорости света), то должно остаться достаточно материи для создания планетарных тел, включая отработанную материю для зондов плюс энергия отработанной материи для выращивать-кормить-работать их.

подчеркивать

В меньших масштабах микробы и другие организмы (включая людей) делают это каждый день. Они собирают «материю» (из своего окружения) и энергию (в основном от солнца), физически изменяют свое окружение (путем перемещения песчинок), воспроизводят себя (почти), а затем высвобождают свою «материю», умирая. Но у организмов планеты Земля отсутствует генетически и поведенчески заложенная «общая цель» вроде прокладки дыр шириной в 1000 миль в полярных шапках. Если бы он был. Я чертовски уверен, что это было сделано миллиарды лет назад. Я думаю, что эту идею можно свести к «общей цели» и «доступной энергии».

подчеркивать

Ваш стол может быть построен из материалов, оставшихся от определенного «зонда фон Неймана», называемого деревом. Таким образом, вы можете использовать свои датчики в качестве строительного блока всего, что соответствует вашим потребностям.

подчеркивать

«Коралловые рифы» — это еще одна вещь, «построенная с помощью зондов фон Неймана», на которой вы можете строить города или которую можно увидеть из космоса.

трихоплакс сейчас на Codidact

Даже если бы было достаточно материи, его множество различных орбит необходимо было бы свести к одной, что потребовало бы огромного количества вычислений. Перемещать предметы по поверхности планеты довольно просто — муравьи — пример простых существ, которые это делают. Для изменения орбит потребуется популяция роботов-ракетостроителей, так что это звучит так, будто для этого нужно решить проблему искусственного интеллекта, а не просто социальных роботов уровня насекомых.

подчеркивать

Опять же, расчет не имеет значения, важна только энергия. Даже по сегодняшним меркам эти расчеты выполняются с точностью до секунды. Расчету не нужен интеллект, ему нужна правильная схема. Перемещать вещи в космосе гораздо проще, чем перемещать вещи по поверхности любой планеты.

пользователь11671

Там уже была бы планета, но гравитация Юпитера мешает этому. Он разрывает планету на части прежде, чем это может произойти. Это произошло бы даже в том случае, если бы вы принесли лишнюю материю. Все, что у вас будет, это чуть более толстый пояс астероидов.

трихоплакс сейчас на Codidact

Мне было бы интересно услышать какие-либо доказательства этого утверждения.

Пепел

Ключевые соображения:

  1. Общее количество необходимых материалов, если не придираться, составляет около 5,97∗10^24 кг породы, 1,4×10^21 кг воды и 5,1480×10^18 кг летучих газов для атмосферы. Это большой вопрос, особенно каменистый субстрат; Я не уверен, что во внешней системе достаточно строительного материала, включая каменистые спутники, чтобы обеспечить такое количество материала.
  2. Объемная прочность материала, насколько прочны объекты, из которых вы строите этот мир? Это определяет усилие, которое вы можете применить при их перемещении, и, следовательно, насколько быстро вы можете перемещать материал. Мало того, что это будет неизвестно до тех пор, пока вы не выйдете и не начнете играть с кометами и т. д., это также будет очень изменчиво, поскольку во всем остальном внешне идентичные тела будут на порядки различаться по свойствам материала.
  3. Как далеко должен идти материал? Под этим подразумевается необходимость найти стабильное место для строительства, лично я бы посмотрел на модернизацию любой существующей планеты, такой как Марс, или Луна Юпитера, может быть, Ганимеда. Любые усилия в поясе астероидов будут чреваты нежелательными столкновениями и разрушением поверхности гравитационными и магнитными полями Юпитера, когда он будет максимально приближаться к рабочей зоне. Не то, чтобы это нельзя было сделать там, это просто хлопотно.
  4. Объединение ответов из 2. и 3. дает вам среднее время прохождения пакета, теперь вам нужно выяснить, сколько пакетов вам нужно, и насколько велики тела, которые вы используете для сборки?
  5. Наконец, сколько кораблей выполняют эту работу? Это скажет вам, сколько пакетов находится в движении в любой момент времени. Это во многом продиктовано пунктами 2 и 4, поскольку строительство двигателей большего размера, чем вы можете использовать, бессмысленно, но корабли должны быть достаточно большими, чтобы выдерживать самые большие нагрузки, а вы можете построить только определенное количество кораблей.
  6. Время до завершения = общая масса / средний размер пакета х среднее время рейса / количество судов, совершающих эти рейсы.

Я остановлюсь на тысячелетии, как минимум, тем более, что облако Оорта — единственный оставшийся источник многих летучих соединений, которые вам понадобятся, а облако Оорта — лучшая часть источника света. год от солнца при максимальном приближении. Кроме того, эти тела, вероятно, будут самыми хрупкими, и им потребуется больше всего времени для ускорения, а также они будут самыми удаленными. Если вы хотите взглянуть на существующую трактовку построения мира из субпланетных тел, взгляните на « Создание Луны Арлекина» Ларри Нивена.