Vai ir iespējams izkustināt Zemi no tās orbītas? Kā to varētu izdarīt no inženierijas viedokļa? Uz šo jautājumu izdevumā "The Conversation" centies atbildēt kosmosa sistēmu inženieris Mateo Čeriotti.

Pieņemsim, ka mēs vēlamies Zemes orbītu novirzīt par 50% tālāk no Saules nekā tā tagad atrodas. Jau tagad ir izstrādātas tehnoloģijas, ar kuru palīdzību ir iespējams no savas orbītas izkustināt mazākus objektus, piemēram, asteroīdus, lai izvairītos no sadursmes ar tiem.

Dažas no tehnoloģijām ir balstītas uz impulsīvu un parasti destruktīvu rīcību, piemēram, kodolsprādzienu objekta tuvumā vai uz tā virsmas. Var izmantot arī tā saucamo "kinētisko triecienelementu". Tas ir tāds kosmosa kuģis, kas lielā ātrumā uztriecas asteroīdam un izsit to no savas orbītas. Bet neviens no šiem veidiem neder Zemei, jo, kā jau minēts, tie ir destruktīvi.

FOTO: Reuters / Scanpix

Citas tehnikas darbojas ar rūpīgu un nepārtrauktu spiediena izdarīšanu uz objektu, piemēram, velkoņa piemontēšana uz asteroīda virsmas vai asteroīda izbīdīšana no orbītas ar kosmosa kuģa palīdzību. Bet, diemžēl, arī šīs tehnikas neder mūsu planētai, jo tās masa, salīdzinot pat ar milzīgākajiem asteroīdiem, ir ārkārtīgi liela.

Varētu teikt, ka mēs jau tagad pamazām it kā bīdām Zemi ārā no tās orbītas, jo katru reizi, kad kāda zonde tiek palaista kosmosā, tas rada impulsu uz Zemi pretējā virzienā.

To varētu salīdzināt ar atsitienu, kas rodas izšaujot no ieroča. Jāuzsver, ka šie impulsi ir pārāk niecīgi, lai tiešām izkustinātu mūsu planētu no vietas.

SpaceX nesējraķete "Falcon Heavy" mūsdienās ir spēcīgākā raķete, tomēr mums vajadzētu 300 miljardus miljardu raķešu pacelšanās spēka, lai nogādātu Zemi Marsa orbītā. Tāpat būtu nepieciešami arī 85% Zemes materiāla, lai izgatavotu visas nepieciešamās raķetes, tātad nekas daudz pāri nepaliktu.

Elektriskais dzinējs būtu daudz efektīvāks veids, kā paātrināt masu, īpaši ar jonu dzinēju, kas darbojas, izšaujot uzlādētu daļiņu plūsmu, kas stumj vajadzīgo ķermeni uz priekšu. Teorētiski ar šādiem dzinējiem būtu iespējams virzīt mūsu planētu vajadzīgajā virzienā.

Tas notiktu aptuveni šādi: gigantiskam dzinējam būtu jāatrodas 1 000 kilometru virs jūras līmeņa cieši piestiprinātam pie Zemes. Pat ja jonu stars pareizajā virzienā šautos ar 40 kilometrus sekundē lielu ātrumu, joprojām būtu nepieciešams atbrīvoties no jonu daudzuma, kas ekvivalents 13% Zemes masas, lai izkustinātu atlikušos 87%.

FOTO: AP/Scanpix

Vēl var izmantot tā saucamo "gaismas buru". Tā kā gaismai ir enerģija jeb inerce, bet nav masas, Zemes pārvietošanā varētu izmantot arī fokusētas gaismas staru jeb lāzeru. Vajadzīgo enerģiju salasītu no Saules, tāpēc šajā gadījumā nevajadzētu izmantot pārlieku daudz Zemes resursu. 

Bet arī šādā gadījumā, izmantojot milzīgāko iztēloto lāzera iekārtu, joprojām būtu nepieciešami trīs miljardi miljardu gadu tā nemitīgas darbības, lai sasniegtu kaut mazākās orbītas izmaiņas.

Pastāv iespēja, ka sauli var izmantot tiešā veidā, izmantojot tā saucamo gaismas buru, kas būtu novietota blakus Zemei. Pētnieki ir pierādījuši, ka būtu nepieciešams atstarojošs disks, kas ir 19 reizes lielāks par Zemes diametru, lai miljards gadu laikā panāktu orbitālas izmaiņas.

FOTO: Reuters / Scanpix

Vēl viena labi zināma tehnika, kā diviem orbītā esošiem objektiem apmainīties ar inerci un izmainīt trajektoriju, ir tā saucamā gravitācijas katapulta. Tas ir manevrs, ko regulāri izmanto starpplanētu zondes. Piemēram, kosmosa kuģis "Rosetta" savā desmit gadu ilgajā ceļojumā uz komētu "67P" reāli divas reizes izmantoja Zemes gravitāciju – 2005. un 2007. gadā.

Rezultātā Zemes gravitācijas laukums zondei piešķīra ievērojamu paātrinājumu. Zeme, savukārt tajos brīžos pretī saņēma ekvivalentu impulsu.

Tātad, ja mēs varētu izvedot šādu gravitācijas katapultu ar kādu krietni masīvāku objektu par kosmosa zondi, būtu iespējams mainīt Zemes orbītu.

No visām iespējām, gravitācijas katapulta patlaban ir visreālākā.