De alguna manera, la Tierra YA es una nave espacial habitable gigante, felizmente navegando por el espacio en una trayectoria que orbita alrededor del sol, y siguiendo al sol en una trayectoria que orbita el baricentro de la galaxia.
Pero eso obviamente no es lo que la pregunta tiene en mente …
Para mantener la tierra habitable sin el sol, debe construir una instalación subterránea que sea perfectamente hermética, capaz de albergar una población viable y todas las demás formas de vida que los humanos necesitan tener para sobrevivir (cultivos, etc.). Podría alimentarlo con energía geotérmica o, si tiene tiempo para resolverlo, fusión.
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Esta es la parte facil. Probablemente podríamos tener la tecnología para hacer algo como esto en unos pocos siglos, quizás incluso menos. La advertencia es que la energía geotérmica de la Tierra solo puede soportar una fracción de la vida que la energía solar tiene actualmente. Es improbable que cada instalación pueda albergar a más personas que una pequeña ciudad, e incluso si pudiera construir muchas de ellas, es poco probable que pueda mantener una población total de más de unos pocos millones en todo el mundo. Con el poder de fusión podríamos soportar un poco más, pero NO MUCHO más.
Así que miles de millones de personas morirán si seguimos este loco plan.
El siguiente paso es acelerar la velocidad de escape de la tierra a la energía solar.
Ignoraremos por ahora los detalles de ingeniería de cómo uno podría realmente hacer que esto suceda. Pero este sitio ofrece algunas opciones hipotéticas que podría utilizar.
Movimiento de tierras @ cosas de interés
Es notable que la mayoría de las opciones enumeradas aquí tomarían millones, si no miles de millones de años de acción continua y dedicada, para lograrlo.
Pero volvamos al meollo de la pregunta. ¿Cuánta energía toma esto?
Bueno, la velocidad de escape del sistema solar es de aproximadamente 42 km / s, y la velocidad orbital actual de la tierra es de aproximadamente 30 km / s. Entonces, 12 km / s adicionales serán suficientes para poner a la Tierra en una órbita hiperbólica que eventualmente dejará la influencia gravitacional del sol, convirtiendo oficialmente a nuestro planeta en una nave espacial interestelar.
La masa de la tierra es de aproximadamente 6,000,000,000,000,000,000,000,000kg.
Haciendo los cálculos (E = 0.5mx (delta-v) ^ 2), el número que obtenemos es 4.32 x 10 ^ 32 J.
Este sitio proporciona un contexto sobre cuánta energía representa este número:
Órdenes de magnitud (energía)
Algunos hilights de eso:
Es más de 1 QUADRILLION Tsar Bombas, el arma nuclear artificial más grande que detonó.
Aproximadamente 1 TRILLÓN de veces el consumo total anual de energía de toda la civilización humana a partir de 2010.
Aproximadamente 10 MIL MILLONES de veces la energía total de todas las reservas de combustible fósil restantes de la Tierra.
Aproximadamente 1 MIL MILLONES de veces la energía total estimada liberada por el impacto del meteorito de Chixulub que supuestamente causó la extinción de los dinosaurios
Aproximadamente 100 MILLONES de veces la energía solar total recibida por la Tierra en el transcurso de un año.
Cerca de la producción total de energía de todo el sol durante 10 días. (¡Oye, eso no suena tan mal! ¡Si tuviéramos una Esfera Dyson podríamos recolectar esa cantidad de energía en poco más de una semana! Por supuesto, construir una Esfera Dyson en primer lugar requiere mover varios millones de masas de tierra de todos modos, y si ya puedes hacerlo, ¿por qué estás perdiendo el tiempo leyendo esto?
Un poco más del doble de la energía de unión gravitacional de la tierra.
Ese último es interesante. Significa que si eres un poco ingenioso en tu aplicación de esta energía mientras intentas acelerar la tierra, es probable que hagas que el planeta se rompa …
Ese es el requerimiento mínimo de energía teórica. Las eficiencias para la ingeniería de la vida real generalmente oscilan entre el 10% y el 50%, por lo que buscamos entre dos y diez veces más que en términos “prácticos”.
Eso es un poco de energía …
Ahora la pregunta pide “poder”, que es la tasa de energía consumida con el tiempo. Por lo tanto, cuanto más tiempo aceptemos para que esto suceda, menos energía tendremos que usar por unidad de tiempo. Podríamos, por ejemplo, gastar 1 vatio miserable durante 4,32 × 10 ^ 32 segundos (aproximadamente 1,4 x 10 ^ 23, o 14 mil millones de billones de años). Lo cual no es tan difícil. Solo tienes que encontrar alguna manera de convertirte en inmortal primero. Y sobrevive a la primera fase de la muerte por calor del universo.
Lamentablemente, no tenemos tanto tiempo. El sol se expandirá en un gigante rojo en aproximadamente 5 mil millones de años, y en la mayoría de las simulaciones la tierra será tragada y destruida en ese momento. Entonces tenemos, como máximo, 5 mil millones de años, o 1.58 x 10 ^ 17 segundos.
Y así podemos calcular la potencia mínima que necesitaríamos para convertir nuestra tierra en una nave espacial, y se calcula en unos 2.8 x 10 ^ 15, o 2.8 QUADRILLION Watts, aplicada continuamente durante 5 mil millones de años. (Multiplicado por el factor de eficiencia 2–10X).
Y, por supuesto, esa es SOLAMENTE la velocidad de escape del sistema solar, lo que le tomaría cientos de miles de años para llegar a algún lugar interesante, y si desea poder hacer correcciones en el curso, debe traer el combustible adicional por un mínimo de 3 x 10 ^ 24 J por cada ajuste de 1 m / s a la velocidad de la tierra en cualquier dirección. Si desea ir sustancialmente más rápido, ese término cuadrado delta-v en la ecuación anterior se multiplicará rápidamente.
Eso, para decirlo a la ligera, es una tecnología lo suficientemente avanzada como para ser indistinguible de la magia.
Si puedes lograrlo, entonces eres un mago.
