Введение

Судьба Земли тесно связана с жизнью нашего Солнца. В течение следующих миллиардов лет звезда, питающая нашу планету, исчерпает свои запасы топлива и начнет расширяться, превращаясь в красного гиганта. Это неизбежно приведет к катастрофическим изменениям: океаны и атмосфера Земли будут сожжены, и наша планета может оказаться поглощенной Солнцем. Однако есть способы избежать этой участи, и для этого не нужно покидать Землю. Давайте рассмотрим, как можно создать необходимые защитные механизмы.

Солнечная система 2.0

Первая проблема заключается в Солнце. Чтобы заблокировать его свет, нам нужно установить большой солнечный экран на точке Лагранжа 1, которая представляет собой гравитационно сбалансированное место между Солнцем и Землей. Для этого потребуется накрыть огромную область в 70 градусов на небе, чтобы гарантировать затмение красного гиганта.

Чтобы уменьшить необходимую площадь нашего солнечного экрана, мы можем установить груз на точке Лагранжа 1, прикрепить длинный кабель и разместить экран близко к Земле, чуть за пределами орбиты Луны. Мы могли бы добыть 40% от карликовой планеты Церера, чтобы произвести углеродный трос длиной 2 миллиона километров, и 0.01% от Луны для создания алюминиевого солнечного экрана радиусом 350,000 километров.

Замена солнечного света

Когда свет Солнца будет заблокирован, нам нужно будет найти способ его замены. К счастью, огромные газовые гиганты нашей солнечной системы состоят из топлива для термоядерного синтеза — достаточно для 9.1 квадриллиона лет солнечного света, направленного на Землю. Одной из основных проблем термоядерного синтеза является то, что ни один известный материал не может удерживать реактор вместе. Чтобы сжать топливо достаточно сильно для производства энергии, даже самые прочные теоретические материалы разрушатся. Однако наши газовые гиганты могут предоставить это внутреннее давление — нам просто нужно погрузиться в их атмосферу.

Термоядерные реакторы, находящиеся на глубине 6,500 километров в атмосфере Юпитера, могут забирать гелий-4 и водород и производить энергию. Эта энергия может быть передана на точку Лагранжа 1 Юпитера, а затем с помощью лазера длиной 15 километров направлена на поверхность Земли.

Перемещение Земли

Тем не менее, Земля все еще может оказаться поглощенной монструозным красным гигантом, если мы не переместим ее. Самый простой способ сделать это — перенаправить астероид, который будет проходить близко к поверхности Земли миллион раз, используя эффект гравитационного слепка для постепенной передачи энергии и увеличения орбитального расстояния Земли. Однако такой большой астероид может быть рискован.

Вместо этого мы можем добыть кислород из атмосферы Юпитера и запустить небольшой частичный луч мимо Земли. Этот луч будет эквивалентен массе половины потока Амазонки. Постоянно стреляя этим лучом близко мимо Земли, мы можем обеспечить ту же массу для гравитационного слепка более безопасным способом. Если луч случайно будет направлен на Землю, кислород экологически безопасен, и он будет распределяться по такой большой площади, что при попадании в атмосферу будет обладать лишь той же кинетической энергией, что и грозовой шторм.

Поддержание тектоники Земли

В то же время тектоника Земли начнет прекращаться, что приведет к отсутствию горообразования и жизненно необходимых процессов переработки питательных веществ. Чтобы поддерживать эту активность, мы можем производить антиматерию, удерживать ее в контейнере, пробивать отверстие в коре Земли и заливать расплавленное железо вместе с контейнером внутрь. Комок железа будет опускаться в течение двух недель к ядру Земли, в этот момент контейнер исчерпает свою энергию, и антиматерия аннигилирует с ним, вызывая выделение тепла в недрах планеты. Производство и опускание 2 килограммов антиматерии в день поддерживало бы тектоническую активность Земли; при 10% энергетической эффективности мы могли бы использовать эквивалент всей площади солнечных панелей Индии для достижения этой цели.

Защита от галактических столкновений

Наконец, в долгосрочной перспективе нам нужно следить за галактическими столкновениями, когда крупные объекты в галактике приближаются к нашей солнечной системе. Это особенно опасно во время слияния галактик Андромеды и Млечного Пути через 4.5 миллиарда лет. Используя наш лаунчер на точке Лагранжа 1 Юпитера, мы могли бы стрелять потоком водорода чуть выше или ниже полюсов Солнца. Эффект гравитационного слепка постепенно переместит солнечную систему в безопасное место, вдали от возможного столкновения.

Зачем оставаться в солнечной системе?

Почему же будущая цивилизация должна оставаться в солнечной системе и строить эти защитные механизмы, когда можно просто переселиться в другую солнечную систему? Сохранение жизни человека в космосе на длительный срок и путешествие на межзвездные расстояния — невероятно сложные задачи, которые не требуют этих защит.

Создание этих механизмов требует в 1000 до 1,000,000 раз меньше энергии, чем межзвездная миграция. Перемещение на новую планету потребует отправки предварительного оборудования для терраформирования, что добавляет еще больше сложностей и затрат.

Заключение

Несмотря на то, что будущее нашей планеты выглядит мрачным, существует множество способов сохранить Землю обитаемой даже после того, как наше Солнце исчерпает свои запасы. С помощью новых технологий и научных подходов мы можем создать защитные механизмы, которые позволят нам выжить и продолжать развиваться в нашем солнечном доме.