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故事的开端从躲避太阳氦闪引起的灾难讲起,这个催生了流浪计划的氦闪,是否真的存在呢?答案是肯定的。太阳之所以能成为一颗比银河系85%的恒星都要亮的明星,氢功不可没。每秒钟,都有6.2亿吨的氢通过核聚变反应变成氦,但总有一天,太阳上的氢会燃尽,当核聚变不再发生,我们的太阳最终会变成红巨星,“巨”直观体现在直径变为原来的200倍。如果地球还在原来的轨道,地球的地表温度就将超过1200℃,被那时的太阳“烤”成一个熔岩红球。如果太阳在变成红巨星的过程中,突然在几分钟内,释放出了相当于年轻时代释放的所有能量总和的巨大能量,这就是氦闪。地球在那时会瞬间被汽化。
1.用行星发动机使地球停止转动(刹车时代);
2.全功率开动行星发动机,使地球加速到逃逸速度,飞出太阳系(逃逸时代);
3.在外太空继续加速,飞向比邻星(先流浪时代);
4.掉转发动机方向,开始减速,在中途使地球重新自转(后流浪时代);
5.地球泊入比邻星轨道,成为这颗恒星的卫星(新太阳时代)。
故事的开端从躲避太阳氦闪引起的灾难讲起,这个催生了流浪计划的氦闪,是否真的存在呢?答案是肯定的。太阳之所以能成为一颗比银河系85%的恒星都要亮的明星,氢功不可没。每秒钟,都有6.2亿吨的氢通过核聚变反应变成氦,但总有一天,太阳上的氢会燃尽,当核聚变不再发生,我们的太阳最终会变成红巨星,“巨”直观体现在直径变为原来的200倍。如果地球还在原来的轨道,地球的地表温度就将超过1200℃,被那时的太阳“烤”成一个熔岩红球。如果太阳在变成红巨星的过程中,突然在几分钟内,释放出了相当于年轻时代释放的所有能量总和的巨大能量,这就是氦闪。地球在那时会瞬间被汽化。
引力弹弓理论最早是在1918年由苏联科学家尤里提出的。1977年,木星、土星、天王星、海王星恰巧出现在太阳的一侧,此时发射一颗人造卫星过去的话,可以依次利用这四颗行星的引力弹弓效应逐步进行加速,如果错过这一良机将再等176年。于是NASA发射了卫星旅行者1号和旅行者2号,它们是目前飞得最远的人造天体。
于是,电影中的人类开始了长达2500年的“流浪地球”计划。
地球是个庞然大物,半徑6371公里,重达59万亿亿吨。人类造出了庞大的行星发动机,将地球推进到逃逸速度(16.7km/s),但这个速度还远远不够。比邻星距离地球4.3光年,如果按照逃逸速度航行,需要7.7万年才能抵达,这实在是太漫长了!用化学的能量推动物体前进,实际上就像人类在大航海时代用木桨来划船一样,人们只有掌握了风力,才能缩短找到新大陆的时间;引力弹弓就像风力,人类只有借助木星的“引力弹弓”,提升速度,才能尽快到达比邻星。
引力弹弓一般发生在一对重量相差悬殊的天体之间。木星的质量比太阳系其他行星加起来的总和还要大两倍,大约是地球质量的300多倍。
1. 地球以速度V靠近木星,而木星在轨道上以速度U运行。
2. 足够靠近后,地球被木星引力抓住,牵引,优雅地转体半周,然后像掷铁饼那样被甩出去。
3. 感谢木星甘为人梯的奉献精神,地球获得了木星的轨道速度U,叠加上原有的速度V,速度增加到了U+V。地球获得了更快的速度,却没有消耗更多燃料,就奔着新家园去了。
但如果变轨时离一颗巨大行星太近的话,这趟“借力旅行”可就要不怎么愉快了。
影片中,地球想和“旅行者”号一样,借助木星的“引力弹弓”效应来给自己加点速,可人类突然遭遇了巨大危机——数千台行星发动机遇到故障熄火了,全球地震,火山爆发,岩浆吞没了地下城……为什么灾难都赶在这个时候来凑热闹呢?一切的根源就是“洛希极限”。简单地说,这是两个天体之间应保持的最小距离,一旦小于这个极限,小天体受到大天体的引力就会不均匀,进而可能被撕碎。实际上,洛希极限还与小天体本身的构成有关。比如一个岩质行星就比气态行星结实一些。所以,直接问某天体的洛希极限是不对的。比较规范的说法是:地球离木星多近的时候会触及地木刚体洛希极限?
我们用一个茶杯举例子,在沿着杯壁向下倒水时,水滴本身是完整的一滴;当水滴受到地球的重力以及杯壁的摩擦力时,它会被逐渐拉长,直至到达某一个位置后,成为一个纺锤形,如果再向下滑一点,这滴水就会被分裂开,那么这个极限位置,就是水滴对于地球的“洛希极限”。
在地球即将进入木星的洛希极限点之前,吴京所扮演的宇航员刘培强驾驶着空间站在粒子流当中爆炸,将木星大红斑成功点燃,产生剧烈的冲击波,这股来自于木星的气体巨浪将地球从木星周围推走,避免了被木星引力撕碎的危险,流浪的地球才有机会继续踏上旅程。
为什么这一想法被以色列科学家提出后,立即遭到了片中“大反派”——人工智能MOSS的反对?理由是成功概率为0。如果要想让大红斑中的氢燃烧,就需要与地球的氧气充分混合。影片中给出的解释是,木星吸引的地球大气中包含有大量氧气,因此具备燃烧条件。但是需要知道,即使包含有氧气的地球大气在到达木星表面的时候,因为时间很短,难以和氢气均匀混合,所以产生大规模燃烧的可能性非常小。
难怪MOSS会说出“让人类永远保持理智,是一种奢求”这样的话。不过也正是人类的这种不理智,打动了千千万万的观众。人类情感与AI理性的冲突,还会出现在未来的科幻作品中。
流浪地球分几步?
1.用行星发动机使地球停止转动(刹车时代);
2.全功率开动行星发动机,使地球加速到逃逸速度,飞出太阳系(逃逸时代);
3.在外太空继续加速,飞向比邻星(先流浪时代);
4.掉转发动机方向,开始减速,在中途使地球重新自转(后流浪时代);
5.地球泊入比邻星轨道,成为这颗恒星的卫星(新太阳时代)。
太阳:我膨胀了
故事的开端从躲避太阳氦闪引起的灾难讲起,这个催生了流浪计划的氦闪,是否真的存在呢?答案是肯定的。太阳之所以能成为一颗比银河系85%的恒星都要亮的明星,氢功不可没。每秒钟,都有6.2亿吨的氢通过核聚变反应变成氦,但总有一天,太阳上的氢会燃尽,当核聚变不再发生,我们的太阳最终会变成红巨星,“巨”直观体现在直径变为原来的200倍。如果地球还在原来的轨道,地球的地表温度就将超过1200℃,被那时的太阳“烤”成一个熔岩红球。如果太阳在变成红巨星的过程中,突然在几分钟内,释放出了相当于年轻时代释放的所有能量总和的巨大能量,这就是氦闪。地球在那时会瞬间被汽化。
飞得最远的人造天体
引力弹弓理论最早是在1918年由苏联科学家尤里提出的。1977年,木星、土星、天王星、海王星恰巧出现在太阳的一侧,此时发射一颗人造卫星过去的话,可以依次利用这四颗行星的引力弹弓效应逐步进行加速,如果错过这一良机将再等176年。于是NASA发射了卫星旅行者1号和旅行者2号,它们是目前飞得最远的人造天体。
把地球弹出去
于是,电影中的人类开始了长达2500年的“流浪地球”计划。
地球是个庞然大物,半徑6371公里,重达59万亿亿吨。人类造出了庞大的行星发动机,将地球推进到逃逸速度(16.7km/s),但这个速度还远远不够。比邻星距离地球4.3光年,如果按照逃逸速度航行,需要7.7万年才能抵达,这实在是太漫长了!用化学的能量推动物体前进,实际上就像人类在大航海时代用木桨来划船一样,人们只有掌握了风力,才能缩短找到新大陆的时间;引力弹弓就像风力,人类只有借助木星的“引力弹弓”,提升速度,才能尽快到达比邻星。
引力弹弓来帮忙
引力弹弓一般发生在一对重量相差悬殊的天体之间。木星的质量比太阳系其他行星加起来的总和还要大两倍,大约是地球质量的300多倍。
1. 地球以速度V靠近木星,而木星在轨道上以速度U运行。
2. 足够靠近后,地球被木星引力抓住,牵引,优雅地转体半周,然后像掷铁饼那样被甩出去。
3. 感谢木星甘为人梯的奉献精神,地球获得了木星的轨道速度U,叠加上原有的速度V,速度增加到了U+V。地球获得了更快的速度,却没有消耗更多燃料,就奔着新家园去了。
但如果变轨时离一颗巨大行星太近的话,这趟“借力旅行”可就要不怎么愉快了。
洛希极限
影片中,地球想和“旅行者”号一样,借助木星的“引力弹弓”效应来给自己加点速,可人类突然遭遇了巨大危机——数千台行星发动机遇到故障熄火了,全球地震,火山爆发,岩浆吞没了地下城……为什么灾难都赶在这个时候来凑热闹呢?一切的根源就是“洛希极限”。简单地说,这是两个天体之间应保持的最小距离,一旦小于这个极限,小天体受到大天体的引力就会不均匀,进而可能被撕碎。实际上,洛希极限还与小天体本身的构成有关。比如一个岩质行星就比气态行星结实一些。所以,直接问某天体的洛希极限是不对的。比较规范的说法是:地球离木星多近的时候会触及地木刚体洛希极限?
我们用一个茶杯举例子,在沿着杯壁向下倒水时,水滴本身是完整的一滴;当水滴受到地球的重力以及杯壁的摩擦力时,它会被逐渐拉长,直至到达某一个位置后,成为一个纺锤形,如果再向下滑一点,这滴水就会被分裂开,那么这个极限位置,就是水滴对于地球的“洛希极限”。
点燃木星有多难
在地球即将进入木星的洛希极限点之前,吴京所扮演的宇航员刘培强驾驶着空间站在粒子流当中爆炸,将木星大红斑成功点燃,产生剧烈的冲击波,这股来自于木星的气体巨浪将地球从木星周围推走,避免了被木星引力撕碎的危险,流浪的地球才有机会继续踏上旅程。
为什么这一想法被以色列科学家提出后,立即遭到了片中“大反派”——人工智能MOSS的反对?理由是成功概率为0。如果要想让大红斑中的氢燃烧,就需要与地球的氧气充分混合。影片中给出的解释是,木星吸引的地球大气中包含有大量氧气,因此具备燃烧条件。但是需要知道,即使包含有氧气的地球大气在到达木星表面的时候,因为时间很短,难以和氢气均匀混合,所以产生大规模燃烧的可能性非常小。
难怪MOSS会说出“让人类永远保持理智,是一种奢求”这样的话。不过也正是人类的这种不理智,打动了千千万万的观众。人类情感与AI理性的冲突,还会出现在未来的科幻作品中。