在人類現有技術的前提下,能否製造出一種動力推進裝置,在遠日點推著地球脫離太陽系?

突發奇想,在我們人類現有技術的前提下,全人類摒棄前嫌,共同合作,能否製造出一種動力推進裝作,推著地球脫離太陽的引力束縛,飛出太陽系,當然從安全形度來說似乎不太可能,因此安全問題暫時先不考慮哈,這樣一來地球就成了一駕太空飛船,想想還真有點小激動呢!


太難了
見大劉的《流浪地球》


謝 @王茜 邀
按照目前人類的成熟技術應該是做不到的,但是思路是一顆賽艇的(至少從好玩兒的角度是可以的)。
不過風險很大,沒有退路,所以
兩點建議
1、如果可能的話,可以退一步,把小行星改造為飛船,畢竟一個假設為400×200×100的大塊頭想要發射是極度困難的,但是已經在軌道上的小行星可以認為是沒有獲得飛行許可的飛船。只需要用當前的設備把探測設備送上去,安裝好超級計算機、通信設備和管道系統即可。
同理,還可以把探測設備投送到彗星上,彗星會把探測器順帶進行遠航,啟動休眠模式,到了遠日點再跑了。
2、如果確實想把地球送出去,也不是沒辦法。可以參考《星球大戰》中的殲星艦動力,或者一個更符合題主要求的「死星」。使用曲率引擎,將地球作為整體推送對象進行跳躍。1994年墨西哥天體物理學家明戈?阿爾庫貝利基於廣義相對論的數學推導證明了曲率引擎之後,NASA一直在推動這項工作。


謝邀。

我大太陽系容不下題主了哇?要逃逸出太陽的魔爪,根據高中物理知識,需要至少達到第三宇宙速度,即逃離飛出太陽系最小速度,這個速度是42km/s,如果題主沒概念的話。那麼我們這麼來看,因為地球上物體公轉,已經具有29km/s的初始速度了,因此咱們造個大玩具,給它再來個13km/s的額外速度就齊活了…想想還有點小激動呢,but,如果考慮到地球質量5.97×10∧24,光後面那些0你就受不了哇,就目前裂變的水平和利用效率,估計是不可能了,就看那幫做聚變的童鞋了,他們才是人類的希望。


首,謝邀。

2017.2.9補充。有很多人跟我說地球撞擊太陽對太陽沒什麼影響,說木星氣體行星撞太陽更是會慢慢的被消化,只是燃料。

2012年有一顆巨星彗星撞擊太陽,造成了太陽的X級耀斑爆發。所謂的巨型彗星,直徑只有100km以內,很多也是冰等成分構成,在撞日之前的解體更厲害。質量只能是地球的百萬分之一不到。
地球正常情況下是不可能撞擊的。如果是一顆地球這麼大的彗星撞擊太陽,難道比小的那個還輕?至於引力潮汐力,這個太過於牽強。潮汐力與物體大小無關,因為單位距離的引力差是不變的。白矮星以下的天體還達不到扯碎地球的能力。至於木星撞擊太陽,不要說木星是一個氣體行星,即便木星在撞擊前被剝落了幾十千米的大氣層,也沒什麼關係。
能量是做不了假的。木星質量1.9*10^27kg,是地球的318倍。如果按照每秒200km的速度撞擊,動能將達到7.6*10^37J。不管你信不信,這筆能量超過一次英仙座超新星爆炸。(6.0*10^37J)
大約是太陽6000年內放出能量的總和。請告訴我太陽就會輕飄飄的沒事了?

從題目上看呢,題主是個小萌新哦。
首先告訴你答案,不能。

先說題主的問題,從遠日點開始推動,其實這個是沒必要的。因為如果真有那麼一天,這個將地球加速離開太陽引力的時間也以萬年計算,從哪裡推不是關鍵。

第二說動力。要在地球的各個方向安裝行星級別的發動機,以保證地球自轉導致的方向問題。數據我一會兒給你列出來。

第三是方式。如果地球沒有大氣層,那麼你的問題是可以,只是時間長短。但是有大氣層,行星發動機的噴射口必須要深處大氣層以外,否則能量幾乎全部轉化為風能,在地球內部刮大風了。這個高度至少要深處平流層。人類有能力建設三萬米以上的超級堅固的裝置嗎?沒有。因為行星級的推動力之大,現有材料極難。每一台行星發動機的位置都要選在地殼極為堅硬的地點,地球至少需要幾萬台超大規模的行星發動機。

第四說動力源,用火箭發動機嗎?目前的工質推進模式是絕對不可取的。全地球的水都電解成氫氣,再來燃燒噴射,都不夠。所以必須是核動力,無工質推進模式。這裡是可控核聚變才行,核裂變遠遠不行,而大功率無工質推進,這項技術還差得遠。

第五我要說引力波,這個我沒法去列數據,個人能力有限。但是引力波既然存在,地球與太陽之間的引力波也會導致日地距離一天比一天近。而這個變近的距離極小…但是,可笑的人類,目前來說,這麼一點點距離都無法改變。也就是說,傾目前全人類之力,無法將地球與太陽的距離維持住。

第六開始最簡單的列幾個小數字。地球目前繞太陽公轉的速度是每秒29790米。好吧,讓我們開始加速地球。地球的逃逸速度是大約42km/s。

地球的質量是5.98*10^24kg。這個能量呢,是0.5*5.98*10^24*(42000^2-29790^2)=2.6*10^33j能量。約等於,拿手機計算器算的。這個能量有多少?
說真的,不敢想像。我們習慣性用核彈當量來計算能量大小吧。6.2*10^23噸TNT當量。人類歷史上最大的氫彈,赫魯曉夫核彈,拆卸前我們按照一億噸當量計算,需要六千二百萬億顆。

如果用正反物質湮滅呢?需要147億噸正物質與反物質湮滅。

說了這麼多,那麼現在的科技含量到底需要多少年?
人類目前一年使用的能量大約是5*10^20J…也就是說,不考慮任何其他因素,大約需要5.2萬億年。


。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

居然有人說期待我繼續回答,受寵若驚啊…大家都是愛好者,畢竟不是專業人士。但是我之所以有勇氣在這裡回答這些問題,是因為:相比宇宙而言,每一個人類都是蹣跚學步的孩子,即便是愛因斯坦,對宇宙的理解也是滄海一粟。宇宙很偉大,但是人類亦偉大,在沒有發現地外文明之前,我們就是做了宇宙中最偉大的事情:用了幾千年創造了宇宙上百億年沒有出現過的某些東西。

好吧,說起推動地球,想想真的很激動。拋開科幻,我們暢想一下,人類到了哪一步,會擁有行星移動的能力呢?

有大能說過,宇宙能量使用能力評級為0-3級,人類目前僅僅到0.7級…我真的覺得過分高估人類了有木有…

想有效移動地球,離開太陽系,我想說:為什麼要這麼做?好,一萬種可能。比如說一束5000光年外的超強伽馬射線暴以0.99999倍光速向著太陽系襲來,我們通過觀測,提前18天觀測到了,想跑…差不多就是這個時間差吧…再或者,三體中的二向箔要來了…

其實,太陽系十分穩定,想要帶著地球離開,基本上都得是宇宙級別的災難要席捲太陽系這一種可能。

前文說了,現有科技不可能。我們開始展望一種更高級的未來科技。首先,那個時代的能量至少至少要是可控核聚變民用的地步。通訊至少要能夠有效的使用量子糾纏效應超距通訊。為什麼?因為這樣才能讓距離地球光年級別的探測器提前觀測宇宙災難並及時通知地球。材料,質子級別的材料(小說中水滴的材料)可能有點超現實了,但是納米材料的造價低到現在鋼鐵的價格也是有點必須的。然後還有一大堆的工程,包括地殼的加固。數以兆億牛頓的推力,讓地球脆弱的地殼無法承受。還有地球的保溫。我們知道冥王星的溫度是零下一兩百度,以至於甲烷都是液態的,地球如果開始遠離太陽,那麼就要有一個足夠大的保溫設施。要有人造太陽這種東西,不然就是死星…
我的天哪…想想就恐怖。
其實這裡我不得不說一句,人類有一天可以遷徙地球的時候,比將地球的人口全部帶到太空用飛船遷徙難多了…

說了那麼多,假設人類有一天,就是有科技,就是不願意拋棄母星,提前十年預知了災難,要帶著地球走…那種人力所成的天地偉力…真的想看到啊…

暢想這些東西讓人無比著迷。相比較而言,目前的人類發現一個小行星要撞地球,如果足夠大(僅僅是地球的萬億分之一的質量),也基本上無能為力。。

。。。。我是不知道為啥會有的分割線。。。。

是這樣的,有人說:軌道半徑越高,線速度越低。
這個在太陽系的軌道中確實是如此。如果地球穩定在金星軌道上,那麼速度會比現在快!這個矛盾嗎?金星現在軌道環繞速度是35030米每秒左右。

答案是不矛盾呢。這個是兩回事情。為了解釋起來更容易懂…其實就是一個重力勢能與動能轉化的過程。

我們如果現在給地球環繞速度提速,地球會變到金星軌道上嗎?不會的。如果加速一段就不加速了,地球會慢慢的進入地球火星之間的軌道上,逐漸減速,直到降低到低於地球原速度的一個程度,然後穩定的停留在更高的軌道上。
反過來說,如果我們給地球減速一下子,地球會慢慢降低軌道,然後在降軌期間加速。最後以一個高於現在的速度停留在一個比現在更低的軌道上。如果一直給地球減速,慢慢的地球就會以一個很高的速度撞擊到太陽上。當然那樣不僅僅地球完了,太陽也會發生新星爆炸級別的能量迸發(不是超新星),瞬間釋放出以現在幾萬倍的能量,大量的物質噴洒,各種電磁輻射…整個太陽系都會遭殃。這裡不是指的30A之內的內太陽系,整個50000A之內的奧爾德雲內都會遭殃。
眾所周知,地球與太陽之間之所以穩定,因為離心力等於引力。引力就好像一根繩子,離心力則由地球的快速公轉產生。想離開,尤其是天文級別的行星,在沒有大的恆星級宇宙事件的前提下,靠人力,只能去增加離心力(加速)。
那麼為什麼要延軌道切線加速而不是直接朝著太陽反方向推動呢?這個怎麼說呢,沿著地球前進方向加速,力是直線的,與前進方向沒有角度。而朝著太陽反方向推動,與地球的前進方向是垂直的。這樣給地球的加速產生的力是有切線的,事倍功半。

只要給地球加速,地球就會把這些動能轉化為更高的重力勢能。

還有補充一下,我之前說的至少幾萬年,毫不誇張。對於我們來說,萬年漫長的不行,對行星來說,也許就是我們的一個小時。地球實在是無法承受太大的加速度。
10000年的加速,讓地球擁有比現在多12000m/s的速度。加速度為12000/(10000*365*86400)=4*10^-8米/s。
我們假設我們的繞地球推進器一個方向可以開放N個,這N個加速器的基座可以達到10平方公里…也就是10000000平方米。
我們不考慮這數萬米的建築產生的壓強,只考慮推力。F=ma,產生的推力=5.98^10^24*4^10^-8=2.4*10^17N。
那麼地面上會承受多大的壓強?2.4*10^10帕斯卡。簡單的說就是24萬個大氣壓。
迪拜塔建成後,800米的建築致使地面沉降了8厘米左右。上萬米的建築加上24萬大氣壓的壓強,對地殼的影響有多大不言而喻。而且迪拜塔的承重牆的橫截面只有區區數百平方米,如果一個地區百萬平方米的範圍都是極大的壓強,結果是什麼,我就無法想像了。


也許整個地殼都是合金的…可能能承受得住吧?但是很顯然,之前說的加速度,地球哪怕進行地殼加固也是不行的。所以萬年真的少說了!
有好多現實朋友跟我說這個事情,說我這辦法太笨。科學不能缺少科幻,但不是做夢的事情,太陽系目前太穩定,想利用什麼引力彈弓真的不行。看了這些數據有沒有感覺我們很渺小呢?
這才是一個地球而已…超新星、中子星、黑洞、河系、超星系團、宇宙…
能量守恆定律,質能方程,是現在科學的基石之二。目前的物理基石未倒之前,加速地球,竊以為只能實打實的這麼來。

至於說把地球進入曲率航行和製造一個蟲洞的…在統一場論和引力能量研究進入正軌前還是不要去意淫了…雖然我也在意淫…


之前提到第三宇宙速度的…這個根本沒關係的…具體百度吧親…挺簡單的道理。因為你不難發現,地球的速度已經超過第三宇宙速度了呢。
那個是地面垂直發射速度。這是兩回事啦。如果說起來,把地球算是一個太陽的衛星,太陽作為一個質量百萬倍於地球的星體,太陽上面的引力極大。地球逃逸速度是11.2km/s,而太陽高達617km/s!太陽的環繞速度也高達437km/s!也就是說如果地球貼著太陽轉,要達到現在15倍的速度才行呢。(不考慮太陽溫度啥的)
所以這個完全是兩回事呢。
。。。。。。轉載請註明出處。。。。。。。


據我所知,只有兩種方法。
第一種是直接讓太陽瞬間消失,然後地球直接就飛出去了,這顯然不可能。
第二種方法,就是利用宇宙中能量僅僅次於宇宙大爆炸的爆發——伽馬射線暴,能量高達10^53 erg,在幾秒鐘噴發這麼大的能量,且張角在度的量級,每天在宇宙中幾乎有一個到兩個的爆發,但是都有銀河系外。
我們設想一種情況,如果有這麼一天,銀河系中突然有雙緻密星併合(比如雙中子星),或者大質量恆星核塌縮,且張角朝著地球方向噴,我們當時如果能採用某種技術把這個毀滅地球噴發的能量搜集起來用於啟動地球發動機的話,理論上可行。具體的沒算。


以現有技術,唯一的方案是修改定義太陽系的範圍為金星軌道以內


→_→不能。
在遠日點直接頂開難度太高,需要的能級簡直就是簡直了,那個爆發力,,,,會散架吧。
我們先看看低難度的:讓地球緩慢逃離內太陽系。
推進器用什麼吶吶?化學燃料我直接否認了(原因都懂)。然後是同位素衰變發動機,就是鈈元素的那種,,,額,,好像能級差太多。
核裂變,,,鈾元素略少,,,啥?你說用快堆?這個貌似鈈還是不夠。用氫彈直接炸好了,反衝23333,想三體水星基地那個一樣。不過貌似不能稱之為發動機,即使是發動機,我們需要建一個爆破專用罩,把衝力分散到不足以雜碎地殼,這個碗裝罩子估計得有四川省的大小(剛好四川盆地能用上),而且頂住熱核炸彈的衝擊時相對形變在1%以下(這東西現在真的有嗎?)


首次被邀,非常感謝,小心臟啊……
從理論上來說,從適當的角度發力是可以把地球推離太陽系的,克服太陽的引力就可以,用萬有引力定律就可以,計算很簡單。該問題和人造衛星繞地球問題是一樣的。
我們知道有宇宙速度的概念,克服地球引力成為地球的衛星需要第一宇宙速度;完全脫離地球繞太陽轉需要第二宇宙速度;題主所說的問題顯然是需要脫離太陽,則需要第三宇宙速度;再往上脫離銀河系需要第四宇宙速度。
就目前科技水平來說,第三宇宙速度是能達到的,旅行者號衛星大概離太陽系邊緣不遠了,或者已經出去了。
以上都是對人造衛星而言,技術都是成熟的,用的都是化學燃料,很不容易了。
我們對比一下地球與人造衛星的質量數量級,地球10^24kg,人造衛星10^3-10^4kg。我了個去,地球無敵重~^_^
下面分析一下能源的級別,化學,核能(裂變)(目前人類掌握的最高級的能源,謝謝愛因斯坦),核能(聚變)(之前看到文章,至少還要25年才能建成第一個人造太陽),還有什麼反物質之類的balabala(目前還弄不清楚,高談闊論沒有用的,不能為物理學、人類進步做貢獻的)
要把地球加速到第三宇宙速度-_-#,就目前水平,不是太難了,就是做不到,我已經講不下去了,天方夜譚……


應該從近日點開始推動吧


事實上,如果真有這樣的推進器,應該選擇在地球的「近日點」推動地球的效果更好。

證明很簡略,簡單看一下吧。我們知道推進器的效果可以用deltaV來衡量。相同的推進器工作的結果產生的deltaV是一樣的。我們現在的問題就是在何種情況下,相同的deltaV可以產生最大的動能變化。

根據上圖顯示,速度越大時,相同的deltaV產生的deltaEk(動能變化)最大。而地球速度最快時是在近地點。

這個原理在宇宙航行中被廣為使用,即所謂引力彈弓。電影「火星救援」中,飛船船員就是利用該原理,在近地點讓截獲的中國火箭點火,從而勉強得以抵達火星。


謝邀,第一次答題,推導入有誤請多多包涵。

首先地球在遠日點速度是30km/s,根據第三宇宙速度的推導,太陽系的物體以太陽為坐標系需要42.4km/s速度(16.7km/s是以地球為坐標系的速度),地球的質量推導高中應該學過,可推出地球質量約為6x10*24kg,根據動能定理內容,需要約2.7x10*33J的能量,而目前全球的能耗規模為10*13W,那麼我們需要大約8x10*12年才能將地球加速到這個速度,不符合遠日點這個時間段的要求,即使人類達到一類文明水平(卡爾達謝夫等級 全球能耗10*16W)也無法做在這個時間段完成工作,而如果人類達到這個層次都擁有創造行星的能力,更不用說二類三類文明。

終於寫完了,如有誤請留言。


樓上的各位答主從能量角度算了算

我就強答一波以目前工質引擎的角度算一下吧
(首先 按題主的描述來說 從遠拱點加速肯定是不划算的 下面算的都是在近拱點加速)

太陽的標準引力常數
μ ≈ 1.3274e20 m3/s2
地球
Ap ≈ 1.521e11 m
Pe ≈ 1.4709e11 m

v_pe = sqrt(2μ/(Ap + Pe) * (Ap/Pe)) ≈ 3.029142385e4 m/s

地球要逃逸 需使地球機械能總和
m(v2/2 - μ/r) ≧ 0
將r = Pe帶入 解得
v ≧ 4.24846697e4 m/s

速增量Δv ≈ 1.219324589e4 m/s

應用齊奧科夫斯基公式
Δv = -Isp * g * ㏑(m/m0)
將地球質量m0 ≈ 5.97237e24 kg帶入

忽視推力與燃料供應夠不夠的問題 就找個比沖最大的帶進去算Isp取3000 s
g取9.80665 m/s2

解得m ≈ 3.945946e24 kg(好像也沒想像中那麼小)

所拋出物質質量為Δm ≈ 2.026423632e24 kg
約為地球質量的三分之一 所以 題主你是打算把地球燒掉三分之一嘛

強答完畢 (逃


流浪地球的設想,當初看這篇很感動,後來玩的文字類遊戲,背景音樂是石進的夜的鋼琴曲,直接淚奔。
但是不靠譜,這話是大劉自己說的。在他一次坐飛機,真正體會到大地的廣大,才知道自己的設想實在是蚍蜉撼大樹的可笑。


謝邀哈哈哈 第一次回答就獻給我最愛的天文吧
和「給我一個支點就能撬動地球」一樣一樣的,理論上沒有問題,實際是極難實現的。
首先是如何加速,推動器,燃料(不過可以用太陽能的)。再是地球上的生物,比如說我,平時坐個公交車都要暈,還要考慮各種不同的生物的狀況。還要保證在如此大的加速度下,我們的環境能夠承受。
暫時就是這麼多了,再次謝邀哈哈哈_(_^_)_


沒有可能,現在也沒那個技術。

太陽系隨便消失了個行星對其的軌道系統都會有影響。

假想可以有,用個類似於戴森球這樣的黑科技圍住地球,建設一個可控的理想生存環境,也是可以的。

能源的話,可以從其他行星掠奪過來。


謝邀,很遺憾,現有的技術下是完全不可能的即使是在速度更大的近日點也不可能有如此動能使其獲得如此加速度。


目前來看是不能的

地球自轉軸與公轉的面近似垂直,地球時刻都在自轉,要想給地球加速,就必須在地球公轉軌跡的切線方向給它作用力,而這個力的方向要時刻改變。

假設這個問題可以解決,那就讓地球加速,不過地球質量為5.965×10^24kg,長征九號有4000噸推力,1000個長征九號的推力給地球加速,僅能產生1.5×10^(-14)m/s的加速度,太慢了。

不過嘛,不說離開太陽系,目前人類稍微遠離太陽都是死路一條。


謝謝邀請,我只是高一學生,只知道離開太陽系要達到第三宇宙速度16.7km/s,離開太陽系主要是要脫離太陽與地球間的萬有引力,地球自身質量又這麼大,我動力學還沒學,哪裡有那麼多能量哪怕推動地球一點呢


個人覺得以現在的技術脫離太陽系的逃逸速度還是有點大,難度也很大,還是想想登陸火星更實在.


目前來看,不能


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