Общеизвестно, что наша цивилизация используют колоссальные объёмы энергии. И губит этим окружающую среду. Фактически, мы находимся в эпицентре непрерывной экологической катастрофы. Которую сами же и организовали.
Однако люди в этом не уникальны. Ведь подобные процессы происходили на Земле и раньше. Их вызывала вулканическая активность, отступающие ледники, падающие астероиды и резкие перепады температуры на всей планете. Изменение климата и катастрофические явления, по всей видимости, будут происходить всегда. Мы просто организовали одно из них.
Человек для Земли не угроза
Однако сказать, что мы как-то угрожаем существованию самой Земли, было бы весьма самонадеянно. Человечество пока не обладает такой мощью. Планета выживет в любом случае, при любом раскладе. Поднимется ли уровень моря или нет, произойдёт ли ядерная война с огромным количеством выброшенной радиации или нет, заполним ли мы каждый уголок океана пластиком или нет, планета Земля никуда не денется. И на ней снова появятся новые виды растений, животных и бактерий. Возможно даже, что эти новые виды будут способны употреблять пластик. Или выживать при высоких уровнях радиации.
Однако в будущем произойдёт событие, которое неминуемо уничтожит нашу планету. Без вариантов. И это событие произойдёт через 5 миллиардов лет, когда Солнце достигнет предела Шёнберга-Чандрасекара. В этот момент масса солнечного ядра достигнет примерно 12% от массы Солнца. А это означает, что ему придётся серьёзно изменить структуру, чтобы приспособиться к дополнительному производству энергии.
В течение следующих нескольких миллионов лет после этого Солнце превратится в красного гиганта. Этот объект будет в 100–1000 раз более ярким, чем нынешнее Солнце. Его поверхность достигнет орбиты Венеры. Или, даже, возможно, преодолеет её. В самом лучшем случае будет просто сорвана атмосфера Земли. А её поверхность превратится в расплавленную лаву. В худшем случае вся Земля будет поглощена и испарена нашей некогда приветливой звездой.
Однако катастрофа может случиться и гораздо раньше. И нам не придётся ждать 5 миллиардов лет, чтобы столкнуться с вышеописанными проблемами. Потому что в течение следующего миллиарда лет яркость Солнца увеличится на 10%. Это приведёт к появлению мощного парникового эффекта, из-за которого Земля станет похожа на Венеру. Все океаны испарятся из-за ужасной жары. Маловероятно (если не невозможно) что какая-либо форма жизни переживёт такое событие.
Спасти планету
Итак, сегодня мы рассмотрим вопрос, похожий на что-то из области научной фантастики. Однако это вполне реальная проблема, с которой придётся столкнуться нашим потомкам. Это не значит, что это обязательно будет иметь значение через 5 миллиардов лет. В конце концов, несмотря на все трудности, человечество наверняка сможет построить космический корабль поколений. Или открыть червоточину, которая перенесёт его в другую галактику. Или превратится в киборгов, способных выдерживать экстремальные условия. Человечество, кстати, в вполне может и вымереть. И Земля от этого только вздохнёт с облегчением…
И все же у людей наверняка останется некая сентиментальная привязанность, которую большинство из нас и сейчас испытывает к Земле. Мы наверняка захотим спасти её. И сделать из планеты своего рода музей. Это будет реликвия колыбели человечества! Поэтому мы наверняка попытаемся спасти Землю от её разбушевавшейся звезды. Но как реализовать такой колоссальный по масштабам проект?
Первое, и наиболее очевидное решение, которое мы рассмотрим в этой статье, звучит так: нужно изменить орбиту Земли. Таким образом, чтобы она оставалась в обитаемой зоне. Чтобы оставаться в безопасности, мы просто должны переместить нашу планету в далёкую внешнюю часть Солнечной системы.
Физик М. Таубе рассматривал подобную возможность в статье, вышедшей в 1982 году. Он назвал свою концепцию «Сдвиг Земли».
Переместим Землю!
Таубе предлагал рассмотреть возможность использования ракетного двигателя, чтобы переместить нашу планету туда, где её не достанет раздувающееся Солнце. На выполнение этой процедуры должен уйти всего лишь какой-то миллиард лет. Стартовать этот проект должен со строительства 20-километровых термоядерных двигателей. Которые будут вращаться вокруг экватора Земли. Всего нужно будет построить 240 таких двигателей, сгруппированных в 24 подразделения по 10 штук. Каждый из них будет запускаться на 1 секунду каждые 10 секунд, чтобы правильно сориентировать нашу планету.
Общая выходная мощность, необходимая для обеспечения этого процесса, составляет 8,3 x 10¹⁷ Вт. Для этого нужно будет использовать 2,4 тонны дейтерия в секунду. Для обеспечения тяги в качестве рабочего тела нужно будет использовать 15 000 тонн водородного топлива в секунду. В сумме количество топлива и рабочего тела составит около 8% от массы Земли. Где же взять такое огромное количество водорода? На Юпитере. Его там полным-полно.
После использования гигантских двигателей в течение 1 миллиарда лет наша планета окажется рядом с Юпитером. Однако здесь всё ещё будет не совсем безопасно. И Земле потребуется какой-то искусственный отражающий «козырёк», чтобы выдержать все увеличивающуюся яркость Солнца.
Но как только Солнце превратится в белого карлика, мы столкнёмся с проблемой жуткого холода. Нам не поможет простое возвращение к теперь уже маленькому, горячему карлику. Поскольку подобные объекты генерируют много опасного высокочастотного излучения. Не говоря уже о том, что нам пришлось бы разместить Землю так близко к Солнцу, что приливные силы оказали бы пагубное влияние на вращение нашей планеты.
Так что же делать?
Физик Мартин Дж. Фогг предложил сделать из Юпитера некий звёздоподобный объект, который мог бы обогревать Землю. Для этого нужно будет всего лишь разместить на Юпитере первичную черную дыру крохотной массы. Эта черная дыра будет расти за счёт материала Юпитера. В ходе процесса, который называют аккреция. Это превратит Юпитер в своего рода красную карликовую звезду.
В таком случае планета будет способна согревать Землю в течение 100 миллионов лет. К сожалению, мы не сможем оставаться рядом с Юпитером дольше. Поскольку модифицированная планета продолжит увеличивать свою яркость экспоненциально.
По космическим меркам 100 миллионов лет — это очень короткий промежуток времени. Особенно учитывая тот факт, что нам понадобился миллиард лет, чтобы добраться от Земли до Юпитера.
Мы также должны обратить внимание на количество ракетной мощности, необходимой для термоядерных ракетных двигателей Таубе. Она в 5 раз больше, чем суммарная солнечная энергия, поступающая на всю нашу планету за год! Термоядерные взрывы также не будут безобидными, поскольку они будут происходить постоянно в течение миллиарда лет на высоте всего 20 километров над поверхностью Земли. К тому же, вокруг термоядерных двигателей возникнет зона, которая будет считаться непригодной для жизни. Поэтому к тому времени, когда мы доберёмся до Юпитера, Земля будет уже непригодна для жизни. И даже если бы мы добрались до орбиты Юпитера, и окружили нашу планету защитным зонтиком, нам все равно нужно было бы постоянно следить за ней и кормить нашу искусственную звезду – Юпитер.
Но есть какие-то другие решения? Есть. И мы обязательно, чуть попозже, об этом поговорим.