Ziemio – rusz się!

Tomasz Rożek

publikacja 05.05.2011 11:46

"Dajcie mi punkt podparcia, a poruszę Ziemię" – powiedział w III w p.n.e. Archimedes z Syrakuz. Żartował z tym przesuwaniem?

Za 3 miliardy lat Ziemia zamieni się w rozgrzany piekarnik fot. EAST NEWS/SCIENCE PHOTO LIBRARY Za 3 miliardy lat Ziemia zamieni się w rozgrzany piekarnik

Czy w takim piśmie jak „Gość Niedzielny” powinny znajdować się artykuły opisujące niepoważne pomysły naukowców? A skąd wiadomo, że jakiś pomysł jest niepoważny? Wiele z tych koncepcji, które dzisiaj grubymi czcionkami opisują podręczniki naukowe, w czasach, gdy powstawały, były uważane za głupie, śmieszne i błędne. Cztery lata temu trzech amerykańskich astronomów: Don Korycansky z Uniwersytetu Kalifornijskiego, Gregory Laughlin pracujący w NASA i Fred Adams z Uniwersytetu Michigan wymyśliło sposób na zmianę orbity Ziemi. Głupie? Niebezpieczne? Niewątpliwie, ale też bardzo ciekawe.

Ziemią z procy
Wszystko przez Słońce. W wyniku procesów fizycznych zachodzących we wnętrzu naszej dziennej gwiazdy cały czas zwiększa ona swoją jasność. Nie dzieje się tak od wczoraj, ale od zawsze. W perspektywie wielu milionów lat coraz bardziej świecące Słońce może stać się dla nas uciążliwe. W ciągu najbliższego miliarda lat zwiększy swoją jasność o ok. 10 proc., a w ciągu następnych 3 miliardów być może nawet o 40 proc. Za miliard lat na Ziemi mogłoby jeszcze istnieć życie, choć panujący tutaj klimat można by porównać jedynie do łaźni parowej. Ale już za 2–3 miliardy lat łaźnia parowa zamieni się w rozgrzany do czerwoności piekarnik. Wtedy Ziemia będzie przypominała powierzchnię dzisiejszej Wenus, a po życiu dawno nie będzie śladu. Gdy zacznie się „gorący okres”, oddalenie Ziemi od Słońca mogłoby przedłużyć czas królowania życia na naszej planecie nawet dwukrotnie. Tylko jak to zrobić? Najlepiej skorzystać z tzw. grawitacyjnej procy. Pomysł nie jest nowy. Po raz pierwszy został opracowany w latach 50. poprzedniego wieku, a od lat 60. jest powszechnie wykorzystywany przy wysyłaniu w przestrzeń próbników czy sond planetarnych. Sprawa jest prosta i znana prawie każdemu. Jak daleko można rzucić półkilogramowym ciężarkiem? Znacznie dalej doleci, gdy przywiąże się go do sznurka i zacznie nim kręcić. Gdy sznurek w wyniku siły odśrodkowej przerwie się, ciężarek doleci znacznie dalej, niż gdyby został rzucony prosto z ręki. Sondę kosmiczną można wyposażyć w ogromny silnik, ale to się nie opłaca. Znacznie lepiej „przyczepić” ją na takim sznurku na przykład do planety i zacząć nią kręcić. Ten sznurek to grawitacja. Siła, jaka działa między sondą a planetą. Gdy siła odśrodkowa będzie odpowiednio duża, przerwie grawitacyjny sznurek i sonda wyleci w przestrzeń kosmiczną jak… z procy.

Skąd wziąć asteroidę?
Ale co to wszystko ma wspólnego z przesuwaniem orbity Ziemi? Gdyby odpowiednio dobrać wielkość np. asteroidy i kierunek, z którego nadleci w pobliże naszej planety, prędkość Ziemi w ruchu obrotowym dookoła Słońca mogłaby wzrosnąć, a to automatycznie oznacza poszerzenie się ziemskiej orbity. By wytrącić z równowagi planetę taką jak Ziemia – jak wynika z obliczeń – potrzebna jest asteroida o średnicy około 100 km. W naszym kosmicznym sąsiedztwie co jakiś czas pojawiają się przelotem wystarczająco duże obiekty. Wtedy wystarczy przez pewien czas obserwować jego trajektorię i w odpowiednim momencie zmienić ją w ten sposób, by asteroida przeleciała blisko Ziemi.

Badacze sami przyznają, że precyzyjne naprowadzenie asteroidy na odpowiednie tory to najtrudniejszy element operacji. Nie znamy technologii, która by na to pozwalała, ale można sobie wyobrazić, że do pędzącej asteroidy przycumują wysłane z Ziemi bezzałogowe statki kosmiczne, które jak holowniki w porcie będą mogły korygować jej lot. Fantastycznym rozwinięciem tej koncepcji jest – zamiast czekania na odpowiednio dużą asteroidę – sprowadzenie jej we własnym zakresie. Na przykład z pasa asteroid, jaki jest pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza, albo ze znacznie bardziej oddalonego od nas rezerwatu planetoid – czyli z tzw. Pasa Kuipera. Także w tym wypadku asteroidzie trzeba byłoby „dodać skrzydeł”, czyli przyczepić do niej silniki, które skierowałyby ją w kierunku Ziemi.

Technologie, których nie ma
Sam pomysł, by zmienić orbitę Ziemi, jest mocno kontrowersyjny. Rozważane przez trzech wspomnianych naukowców pomysły, jak do tego doprowadzić, są jeszcze bardziej fantastyczne. Wszystko opiera się na technologiach, których jeszcze nie ma. Z drugiej strony mamy na ich wymyślenie i udoskonalenie kilkaset milionów lat. Niezależnie od wszystkiego cała operacja będzie wymagała niezwykłej precyzji. Im bliżej Ziemi asteroida przeleci, tym łatwiej będzie Ziemię wytrącić z jej dotychczasowej orbity, ale to wiąże się z kolei ze zwiększonym ryzykiem. Gdyby doszło do zderzenia tak dużej asteroidy z Ziemią, wtedy na pewno nie byłoby czego przenosić na inną orbitę. Z Ziemi nie zostałoby nic albo prawie nic. Nawet sprawnie przeprowadzona akcja przesuwania Ziemi nie gwarantuje sukcesu (czyli przeżycia ludzi). Gdyby bowiem poszerzyć orbitę Ziemi zbyt radykalnie, mogłoby się okazać, że całe życie na niej po prostu zamarznie. Konieczne jest odsuwanie Ziemi od Słońca stopniowo, w małych kroczkach. Nawet gdyby wszystko się udało, nie ma pewności, czy układ planetarny się nie rozpadnie. Planety są ze sobą grawitacyjnie związane. Poruszają się w pewnej doskonałej równowadze. Czy rozhuśtanie jednej cegiełki może spowodować zachwianie całości? Oczywiście, że spowoduje – odpowiadają astrofizycy – wraz ze zmianą orbity Ziemi zmienią się także orbity innych planet. No i pozostaje pytanie, czy bałagan, który spowodujemy, przesuwając Ziemię, nie obróci się przeciwko nam? Dzisiaj nikt nie zna dobrej odpowiedzi na to pytanie. Niepewności jest naprawdę sporo, ale jaka jest alternatywa? – pytają badacze. Jeżeli nie zrobimy nic, Ziemie spłonie. I to akurat jest faktem, którego nikt nie podważa.

Niedopracowane, ale ciekawe
Dziedzina, która miałaby w przyszłości zajmować się nowym meblowaniem planet, już została nazwana inżynierią planetarną (planetary engineering). Ale czy naprawdę w przyszłości będzie trzeba stosować tak radykalne ruchy jak przesuwanie planet? A może po prostu przeniesiemy się z Ziemi na Marsa, planetę bardziej oddaloną od coraz bardziej świecącego Słońca? To wydaje się znacznie prostsze i przede wszystkim łatwiejsze z technologicznego punktu widzenia. Problem w tym, że Czerwona Planeta jest dużo mniejsza od Ziemi, jej średnica to zaledwie połowa średnicy Niebieskiej Planety. Może się okazać, że Mars jest dla nas po prostu za mały. Jest też wielce prawdopodobne, że do tego czasu będzie już dawno przez ludzi skolonizowany. Za Marsem są już tylko gazowe giganty, a one do kolonizacji się nie nadają. No chyba że zamieszkamy na księżycach Jowisza albo Saturna. Tego też nie można wykluczyć, bo na wielu z nich jest woda. Technologia „wspomaganego grawitacyjnie przesuwania ziemskiej orbity” jest ciekawa i… totalnie niedopracowana. To intelektualne ćwiczenie przelane na papier przez trzech fantastów. Ale czy to powód, by o tym nie pisać?