Comments 61
Это уже было в Симпсонах Футураме.
А почему скорость надо уменьшить? Вроде для поднятия орбиты скорость увеличивают.
Если увеличивать скорость, то планета "улетит", так как сила притяжения Солнца станет меньше. Наверное. Соответственно чем ближе планета к Солнцу, тем она быстрее должна вращаться, чтобы не упасть на него.
Чем дальше от Солнца, тем меньше орбитальная скорость. Поэтому её действительно нужно уменьшать.
Если мы представим тело на круговой орбите и мгновенно увеличим его скорость, то орбита этого тела превратится в эллипс. С перигелием в месте ускорения. Потом, если мы подождём половину нового периода и, когда тело достигнет афелия, снова его чуть ускорим на нужную величину, то сможем превратить эллипс обратно в окружность, но уже бо́льшего радиуса. При этом итоговая орбитальная скорость станет меньше, чем до наших манёвров.
Тут скорее так написано для удобства подсчётов того насколько вообще изменится кинетическая энергия. Собственно величина, которая нас интересует — работа по перемещению на новую орбиту.
Если мы представим тело на круговой орбите и мгновенно увеличим его скорость, то орбита этого тела превратится в эллипс. С перигелием в месте ускорения. Потом, если мы подождём половину нового периода и, когда тело достигнет афелия, снова его чуть ускорим на нужную величину, то сможем превратить эллипс обратно в окружность, но уже бо́льшего радиуса. При этом итоговая орбитальная скорость станет меньше, чем до наших манёвров.
Тут скорее так написано для удобства подсчётов того насколько вообще изменится кинетическая энергия. Собственно величина, которая нас интересует — работа по перемещению на новую орбиту.
Орбитальная механика штука относительно неочевидная. Если объект на круговой орбите, то для ее поднятия надо как раз ускориться, причем два раза со смещением на полпериода — переход по гомановской траектории. При этом скорость движения по орбите станет меньше, но энергия увеличится за счет потенциальной
Кинетическая энергия нам не интересна. Для оценки энергозатрат нужна полная энергия. А она — с высотой орбиты растёт.
Соглашаюсь. Подзабыл первый курс механики. Правда в попытках вспомнить натыкаюсь на ошибку либо в статье, либо в моих вычислениях.
Автор пишет
Пытаюсь вычислить изменение потенциальной энергии по формуле mgh в приближении, что на изменении dh = 10% изменением g можно пренебречь, или взять среднюю для высоты, например 157 млн. км. Для солнца имеем g = 5,4 мм/c^2. Получается работа равна 4,546×10^32 Дж.
Усомняюсь в своих вычислениях и пробую посчитать по определению работа = интеграл от силы по перемещению. Сила классически F=-GmM/R^2. После интегрирования имеем: A = GmM (1/R1-1/R2) Беру все те же величины для масс и расстояний и получаю: 4,555×10^32 Дж. (Т.е. изменением g действительно можно пренебречь.) Т.е. цифра похожая на статейную, но на три порядка меньше…
Чему вообще равна потенциальная энергия в гравитационном поле? Вроде как произведению массы тела на потенциал поля в точке. Считаю для текущего положения Земли: -6,67E-11*6E24*2E30/150E9 = -5.34E33 Дж. Т.е. 35 степени никак не получается.
Автор пишет
нам придётся изменить орбитальную энергию Земли на 4,7 × 10^35 Дж.
Пытаюсь вычислить изменение потенциальной энергии по формуле mgh в приближении, что на изменении dh = 10% изменением g можно пренебречь, или взять среднюю для высоты, например 157 млн. км. Для солнца имеем g = 5,4 мм/c^2. Получается работа равна 4,546×10^32 Дж.
Усомняюсь в своих вычислениях и пробую посчитать по определению работа = интеграл от силы по перемещению. Сила классически F=-GmM/R^2. После интегрирования имеем: A = GmM (1/R1-1/R2) Беру все те же величины для масс и расстояний и получаю: 4,555×10^32 Дж. (Т.е. изменением g действительно можно пренебречь.) Т.е. цифра похожая на статейную, но на три порядка меньше…
Чему вообще равна потенциальная энергия в гравитационном поле? Вроде как произведению массы тела на потенциал поля в точке. Считаю для текущего положения Земли: -6,67E-11*6E24*2E30/150E9 = -5.34E33 Дж. Т.е. 35 степени никак не получается.
Надо лететь на Харон, прикручивать к нему движки, строить бункера, впадать в них в стазис и валить отсюда.
Зачем нам двигать планету, когда можно просто и незатеlok
И энергию соберем и планету спасем и не нужно мучиться с зацепами
И энергию соберем и планету спасем и не нужно мучиться с зацепами
правда можно просто разгонять и направлять тяжелые астероиды на низкую орбиту, энергетически это дороже но зато технологии максимально примитивные, материя для двигателя — сам астероид, энергия — солнце, один можно использовать многократно, толкая по чуть чуть планету миллионы лет.
косяк:
Зачем нам двигать планету, когда можно просто и незатейливо построить щит между солнцем и землей на орбите лагранжа или с автокоррекцией, даже монолитным он не обязан быть — просто большое количество кораблей со щитами.
Зачем нам двигать планету, когда можно просто и незатейливо построить щит между солнцем и землей на орбите лагранжа или с автокоррекцией, даже монолитным он не обязан быть — просто большое количество кораблей со щитами.
Так в статье как раз этот вариант на первом месте.
Щит не поможет от раздувания солнца, это основная проблема.
Щит не поможет от раздувания солнца, это основная проблема.Серьёзно раздуваться Солнце начнёт только в самом конце (примерно через 5 млрд лет), а проблемы со светимостью начнутся уже через несколько сотен млн лет — время различается на порядок.
TheIncognito
Ох уж эти штампы. Самой планете-то особо ничего не будет, кроме нагрева (до момента чрезмерного расширения Солнца).Я думаю что когда придёт время перевезти всех людей и по несколько пар животных (для разведения) на Марс и его терраформировать энергетически будет выгоднее — ещё и на перевозку всех архитектурных памятников останется. И поддерживаться атмосферу на Марсе несказанно проще, чем тащить Землю на более высокую орбиту.
Земную жизнь в знакомом нам виде планы защищают, а не Землю.
dTex
и вполне возможно, что через один пиксель люди будут думать, где взять второе Солнце, т.к. «при текущем уровне потребления» первого хватит только «на ближайшие 70 лет»Судя по росту населения и потребления в целом — там уже на исходе 1% пикселя случится энергетический коллапс, даже если мы всё вплоть до ГСО застроим солнечными батареями.
cicatrix
Есть и более радикальный вариант: планету не двигать, а забирать массу у Солнца, чтобы не пухло:Это бесполезно: Солнце должно распухнуть из-за того что внутри него закончится водород, а для запуска гелиевой реакции нужно существенно увеличить давление и температуре в ядре, что в свою очередь и вызовет распухание. Если вы будете забирать вещество с поверхности Солнца — вы этот процесс даже немного ускорите, ибо на поверхности концентрация водорода больше, чем внутри. Хотя я даже не представляю как вы это собираетесь делать — у Солнца вторая космическая скорость порядка 500 км/с, а сейчас учёные «чешут репу» как бы догнать Oumuamua, до которой «каких-то» 33 км/с не хватает.
Постепенное отодвигание Земли вовне на 9,5% не должно нарушить орбиты других планет
Допустим. Но, скорее всего, текущая орбита является устойчивой — с учётом как минимум Юпитера, как максимум — всех планет, кроме Меркурия. Поэтому задача будет стоять не просто подвинуть, но ещё и удержать.
Солнце ведь теряет около 4 млн. тонн массы в секунду — возможно, вследствие этого расстояние от Солнца до Земли (и до других планет) само изменится на достаточную величину? Или все же ~350 млрд. тонн в сутки — слишком мало для изменения силы притяжения?
Плёнка с отражающим напылением между Землёй и Солнцем выглядит куда проще.
А вообще, думаю, через пару сотен лет люди оцифруют себя, запустят свои сознания на каком-нибудь мощном мейнфрйме и уйдут в виртуальные миры, что позволит на много порядков ускорить «метаболизм» наших сознаний и, соответственно, замедлить для людей окружающее время, и проблема уйдёт в неактуальные дали будущего. Хотя она и сейчас неактуальна.
Это если не случится что-то раньше, например, восстание ИИ.
А вообще, думаю, через пару сотен лет люди оцифруют себя, запустят свои сознания на каком-нибудь мощном мейнфрйме и уйдут в виртуальные миры, что позволит на много порядков ускорить «метаболизм» наших сознаний и, соответственно, замедлить для людей окружающее время, и проблема уйдёт в неактуальные дали будущего. Хотя она и сейчас неактуальна.
Это если не случится что-то раньше, например, восстание ИИ.
Там никак не получится пожертвовать Луной о от неё «оттолкнуться»?
Она разве к тому времени сама не должна "сбежать"?
Вообще, если мы наложим лапу на источник энергии в 500 тысяч раз мощнее всех источников Земли, проще будет свалить на Марс реально, его терраформировать, построить вокруг него сферу для удержания атмосферы и там отсидеться, пока Солнце не сгорит. За это время попытаться найти способы межзвездного перемещения… тогда проблема одной конкретной звезды перестанет нас волновать.
Есть и более радикальный вариант: планету не двигать, а забирать массу у Солнца, чтобы не пухло:
спасти Землю
двигать Землю достаточно быстро для её спасения
Ох уж эти штампы. Самой планете-то особо ничего не будет, кроме нагрева (до момента чрезмерного расширения Солнца).
Земную жизнь в знакомом нам виде планы защищают, а не Землю.
Интересны рассуждения "бабочек-однодневок" про то что делать когда умрет черепаха (это такая метафора про человеческую цивилизацию и сроки времени в 2 миллиарда лет).
Если я не ошибаюсь за такие сроки (2 лярда) — все современные континенты будут переработаны через мантию — так что надо еше энергии оставить на строительство новых городов и т.п.)
Статья в духе «церковь, воскресная школа, и справедливый шериф на каждом астероиде». Какой смысл интерполировать нынешние ценности на такой гигантский промежуток времени вперёд?
В графике 72 пиксела на миллиард лет. Это 13.8 миллиона лет на пиксел.
До динозавров — примерно 4-5 пикселов влево.
До динозавров — примерно 4-5 пикселов влево.
А не лучше ли направить ресурсы на постройку сферы Дайсона вместо узкоспециализированного и почти бесполезного планетарного толкача?
Тут народ думает как бы не сгореть от излишков энергии, а сфера это для сбора энергии когда ее не хватает...
кстати, а кто-то считал сколько материала понадобится что бы закрыть сферой Дайсона хотя бы 1 микрометр толщиной по орбиту земли? (в солнечной системе вообще есть столько материи не считая газа, юпитеры всякие и т.п. ?)
Считали для конкретно нашего Солнца. И нет, не от излишков энергии, в статье сказано о том что солнце теряет массу и через n времени её будет недостаточно для гравитационного сжатия самой звезды, из-за чего она распухнет в диаметре но не станет горячее или ярче. Сферу Дайсона можно использовать для того что бы захватывать вещество котрое выбрасывает Солнце и возвращать назад, тем самым продлив жизнь звезды, по ходу дела сама Сфера будет еще и поглощать излишки энергии, которую производит Солнце, причем на многие порядки эффективней чем парус любой площади на орбите земли. (Все таки лучше покрыть всю площадь Солнца чем пару градусов орбиты)
Anders Sandberg estimates that there is 1.82×10^26 kg of easily usable building material in the Solar System, enough for a 1-AU shell with a mass of 600 kg/m^2—about 8–20 cm thick on average, depending on the density of the material. This includes the hard-to-access cores of the gas giants; the inner planets alone provide only 11.79×10^24 kg, enough for a 1-AU shell with a mass of just 42 kg/m^2
Вот интересно.
В расчетах не стали учитывать, что излучаемая Солнцем энергия как раз будет расти в течение этих самых двух миллиардов лет?
В настоящее время Земля получает от Солнца порядка 1500 Вт энергии на квадратный метр. Чтобы собрать достаточно энергии для того, чтобы отодвинуть Землю за нужное время, нам нужно будет построить космический массив, собирающий 4,7 × 1035 Дж энергии, постоянно, в течение всех двух миллиардов лет.
В расчетах не стали учитывать, что излучаемая Солнцем энергия как раз будет расти в течение этих самых двух миллиардов лет?
По-моему, до того как Солнце начнёт распухать, на Земле можно вырастить ещё сотню цивилизаций, отселяя уже взрослые особи на искусственные объекты. А там важнее будет готовиться к взаимному сжатию соседних расширяющихся вселенных. Потребуется организовать специальные космологические процессы, чтобы в системе цивилизаций нашей Вселенной контролировать значение энергетической плотности вакуума.
> Если период вращения Земли останется тем же самым (24 часа), у нас будет 418 дней в году,
> а не 365.
Это заговор капиталистов. Это же 14% снижение годовой заработной платы.
> а не 365.
Это заговор капиталистов. Это же 14% снижение годовой заработной платы.
А как передвижение земли повлияет на остальные планеты солнечной системы?
В расчётах учитывалось, что Солнце, теряя свою массу, уменьшает гравитационное притяжение?
А хватит ли твёрдости Земли? В смысле, планета же не кусок стали — она, вроде как, мягче. Удастся ли давить на неё с одной стороны, не расплавив при этом?
Самая большая проблема более фундаментальна: где взять всю эту энергию?
Хм… Как человеку, достаточно далёкому от астрофизики, мне кажется, что внимание слишком сконцентрировано на сугубо технических аспектах реализации – за счёт чего пропущено несколько ещё более фундаментальных вопросов…
1) Не вызовет ли подобное искусственное смещение (как минимум непосредственно в моменты «стартового толчка» и «финишного торможения») глобальные природные мега-катаклизмы – гигантские приливы, мощнейшие землетрясения и т.д.? Ведь на текущем притяжении Солнца «завязано» немало процессов, удерживающих земные системы в более-менее стабильном состоянии.
2.1) Как верно подметили выше – что делать с Луной? Ведь её притяжение влияет на земные процессы ещё более сильно. Возможно ли «двигать» всю связку Земля-Луна в рабочем (!) состоянии?
2.2) Если Луна «останется с Землёй» – то что случится с её орбитой при ослаблении притяжения Солнца?
На основании этих «глупых вопросов» – есть опасения, что после всех вышеупомянутых катаклизмов спасать будет уже почти некого. Поэтому колонизация других планет выглядит как-то оптимистичнее, что ли…
Заранее благодарю за пояснения. И, разумеется, буду очень рад ошибаться в этих опасениях. )
Не вызовет ли подобное искусственное смещение (как минимум непосредственно в моменты «стартового толчка» и «финишного торможения») глобальные природные мега-катаклизмыА зачем нам толчок и торможение? Если уж мы рассуждаем так абстрактно, то могли бы поднимать орбиту непрерывно. Сдвинуться на 15 млн км за 2 млрд лет — это средняя скорость в 7.5 метров в год или около 237 нм/с (2.37*10^-7). Для достижения такой скорости за 1 млрд лет (ведь столько же потребуется для замедления) потребуется ускорение в 7.53*10^-24 м/с — на 24 порядка меньше, чем ускорение свободного падения.
Как верно подметили выше – что делать с Луной? Ведь её притяжение влияет на земные процессы ещё более сильно. Возможно ли «двигать» всю связку Земля-Луна в рабочем (!) состоянии?А в чем проблема? Если мы уж как-то смогли Земле ускорение придать, то и Луне точно такое же ускорение придаем и все. Движение Луны относительно Земли никак не изменится.
Если Луна «останется с Землёй» – то что случится с её орбитой при ослаблении притяжения Солнца?А что должно с ее орбитой случиться? Казалось бы, движение вдоль орбиты Земли должно компенсировать влияние Солнца.
Да, конечно же, в нашем понимании – это мизерные значения. Но в контексте общепланетарного «равновесия» – порой даже такие «мизерные» величины могут играть огромную роль. Особенно если эти величины будут меняться ежегодно. Ведь, насколько бы медленно их не меняли – но меняться они будут, это просто факт…
Думаю, тут уже нужно профильное мнение даже не столько астрофизиков, сколько геофизиков (которые почему-то молчат)…
А вот с Луной всё сложнее. Насколько помню – её нынешняя орбита продиктована влиянием притяжения не только Земли (в большей степени), но и того же Солнца (в меньшей степени). Потому и спросил.
Думаю, тут уже нужно профильное мнение даже не столько астрофизиков, сколько геофизиков (которые почему-то молчат)…
А вот с Луной всё сложнее. Насколько помню – её нынешняя орбита продиктована влиянием притяжения не только Земли (в большей степени), но и того же Солнца (в меньшей степени). Потому и спросил.
Орбита Луны находится глубоко внутри сферы Хилла Земли, так что при медленном изменении орбиты планеты спутник никуда не денется.
Ну так и я о том же. Изменение совершенно мизерное, и непонятно, с чего оно должно накапливаться. Все равно, что спросить «случится ли со мной что-нибудь, если я буду есть в день на 0.001 г белка больше?» Ну можно, конечно, к специалисту сходить, но, в общем-то, мы не ожидаем ответа «да».
Я про что спрашивал-то, собственно… И заранее прошу прощения за «ламерство» – но действительно интересно разобраться…
Вот есть, допустим, у нас некая «левитирующая игрушка» – эффектно парит над подставкой, радует взгляд, и всё такое. Её система находится в состоянии равновесия между силой тяжести и силой действия магнитного поля. При удалении либо от источника магнитного поля, либо от источника силы тяжести – игрушка либо «рухнет» вниз, либо «улетит» вверх.
Но вот у нас уже не игрушки, а на всём этом завязана громадная экосистема. При этом всё уравновешено сразу между несколькими действующими «источниками» притяжения – Земля, Солнце, Луна.
Что будет, если исключить из всего этого равновесия один из «источников» – либо ослабить его действие? Общая система ведь неизбежно нарушится, разве нет?
Вот есть, допустим, у нас некая «левитирующая игрушка» – эффектно парит над подставкой, радует взгляд, и всё такое. Её система находится в состоянии равновесия между силой тяжести и силой действия магнитного поля. При удалении либо от источника магнитного поля, либо от источника силы тяжести – игрушка либо «рухнет» вниз, либо «улетит» вверх.
Но вот у нас уже не игрушки, а на всём этом завязана громадная экосистема. При этом всё уравновешено сразу между несколькими действующими «источниками» притяжения – Земля, Солнце, Луна.
Что будет, если исключить из всего этого равновесия один из «источников» – либо ослабить его действие? Общая система ведь неизбежно нарушится, разве нет?
Терраформирование Марса? Круто, но давайте сначала Землю спасать…
Огромная солнечная панель может выполнять одновременно две функции — защита от лишнего потока и получение энергии для смещения орбиты. Это даст большую фору по времени.
Sign up to leave a comment.
Спросите Итана: можем ли мы спасти Землю, переехав подальше от Солнца?