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摘要：把我们的星球移到另一个轨道有多困难？把地球移到更宽的轨道上可能是一个解决方案——理论上是可能的。为了论证，让我们假设我们的目标是把地球从目前的轨道移到离太阳50%远的轨道，类似于火星。电动推进器实际上我们已经把地球从轨道上移开了。太阳系的一些区域密集着小行星和彗星等小天体，其中许多物体的质量小到可以用现实的技术移动，但仍然比从地球上实际发射的物体大一个数量级。
在中国科幻电影《游荡的地球》中，最近在Netflix上发布，人类试图用巨大的推进器改变地球的轨道，以逃离正在膨胀的太阳，并防止与木星发生碰撞。
这一设想有朝一日可能实现。在50亿年内，太阳将耗尽燃料并膨胀，很可能吞噬地球。一个更直接的威胁是全球变暖的启示。把地球移到更宽的轨道上可能是一个解决方案——理论上是可能的。
，但我们如何才能做到这一点，工程上的挑战是什么？为了论证，让我们假设我们的目标是把地球从目前的轨道移到离太阳50%远的轨道，类似于火星。
多年来，我们一直在设计技术，把小行星从轨道移走，主要是为了保护我们的行星不受撞击。有些是基于一个脉冲的，通常是破坏性的行动：在小行星表面或附近的核爆炸，或一个“动能撞击器”，例如航天器高速与小行星相撞。这些技术显然不适用于地球，因为它们具有破坏性。
其他技术则涉及非常温和的、长时间持续的推动，由停靠在小行星表面的拖船或在其附近盘旋的航天器（通过重力或其他 ... 推动）提供。但这对地球来说是不可能的，因为它的质量甚至比最大的小行星还要大。
电动推进器实际上我们已经把地球从轨道上移开了。每次探测器离开地球前往另一颗行星时，都会向地球相反的方向传递一个小的脉冲，类似于火炮的后坐。幸运的是，但不幸的是，对于地球的移动来说，这种影响是非常小的。
SpaceX的猎鹰重型运载火箭是当今最有能力的运载火箭。我们需要3千亿次满负荷发射，才能实现对火星的变轨。构成所有这些火箭的物质相当于地球的85%，只剩下15%的地球在火星轨道上。
电推进器是一种更有效的加速质量的 ... ，特别是离子驱动，它通过发射一股带电粒子流推动飞船前进。我们可以在地球轨道的尾部指向并发射一个电动推进器。
这个超大的推进器应该在海拔1000公里的地方，在地球大气层之外，但仍然用一根刚性的横梁牢固地连接在地球上，以传递推力。当离子束以每秒40公里的速度向正确的方向发射时，我们仍然需要发射相当于地球质量13%的离子来移动剩余的87%。
在光上航行，因为光携带动量，但没有质量，我们也可以连续地为聚焦光束提供能量，比如激光。所需的能量将从太阳收集，而地球质量不会被消耗。即使使用突破性星空计划（其目的是推动航天器离开太阳系探索邻近恒星）设想的巨大的100GW激光装置，仍需要30亿年的持续使用才能实现轨道变化。
，但光也可以直接从太阳利用太阳帆靠近地球。研究人员已经证明，要在10亿年的时间尺度上实现轨道变化，需要一个比地球直径大19倍的反射盘。
行星际台球是两个绕轨道运行的物体交换动量和改变速度的著名技术，它是一种近距离的通道，或者重力弹弓。这种操纵方式被星际探测器广泛使用。例如，在2014-2016年的十年焦耳期间，罗塞塔号宇宙飞船访问了67P彗星这颗彗星在2005年和2007年两次在地球附近经过。
结果，地球的重力场给罗塞塔带来了实质性的加速度，仅仅用推进器是无法实现的。因此，地球接收到了一个相反的、相等的脉冲——虽然由于地球的质量，这没有任何可测量的影响。
，但是如果我们能用比航天器质量大得多的东西来做弹弓呢？小行星当然可以被地球改变方向，虽然对地球轨道的相互影响很小，但这种作用可以反复多次，最终实现相当大的地球轨道变化。
太阳系的一些区域密集着小行星和彗星等小天体，其中许多物体的质量小到可以用现实的技术移动，但仍然比从地球上实际发射的物体大一个数量级。
通过精确的轨道设计，有可能利用所谓的“Δv杠杆作用”——一个小物体可以被推离轨道，从而通过地球，为我们的星球提供了更大的动力。这似乎令人兴奋，但据估计，我们将需要一百万这样的小行星近距离通过，每一个间隔约几千年，以跟上太阳的膨胀。
的判决的所有选项，使用多个小行星弹弓似乎是目前最可行的。但在未来，如果我们学习如何建造巨型空间结构或超强激光阵列，利用光可能是关键。它们也可以用于太空探索。
，但尽管理论上是可能的，也许有一天在技术上是可行的，但实际上可能更容易将我们的物种转移到我们的行星邻居火星，火星可能会在太阳的毁灭中幸存下来。毕竟，我们已经多次登上火星并在其表面漫游。
在考虑了移动地球、殖民火星、使其适合居住以及随时间移动地球人口的挑战性之后，听起来可能并没有那么困难。
太空系统工程讲师马蒂奥·切洛蒂，格拉斯哥大学
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