开走地球需要哪几个步骤
假如真的有一天,太阳的死亡大爆发迫在眉睫,人类亟需为自己的种族和文明找到一条出路,具体该如何实现呢?

在小说中,面对如此绝境,人类群体中产生了尖锐的分歧。除了少数一些听天由命的宗教派,人类主要分成了两大阵营:飞船派和地球派。
飞船派主张利用全部人类资源建造尽量多尽量大的太空飞船,将尽量多的人类载往新家园。但这个计划有很多巨大的难点:首先,距离我们最近的恒星是4光年外半人马座三颗恒星中的比邻星,但半人马座本身没有行星,地球人如果不想成为一个永远生活在飞船中的物种,就只能前往更遥远的巴纳德星,多走50%的路程;其次,根据人类多次人工生态圈模拟实验失败的结论,人类无法在体积有限的太空飞船上长时间维持生态平衡,哪怕把飞船建造成北京市那么大,我们会在出发后的几十年内因为飞船内环境急剧恶化而灭绝;最后,跨恒星系旅行的飞船建造需要不可估量的能源消耗和科技支撑,而且最终也只能装载极少部分人口,无论哪个方面都不是人类有能力解决的。
于是,“流浪地球”计划被人类最终集体采纳。如果把地球本身作为飞船,我们只需为其添置发动机从而大幅削减建造的技术难度和成本,而且这艘飞船足够大,既可以为人类和其它物种的长期延续存活提供保障,又可以直接前往比邻星而不用费心寻找新的家园行星。
本文基于刘慈欣的短篇小说《流浪地球》,对该问题发表一些个人观点。

Step1 拼尽全力发展相关科技
人类应该从计划实施的第一天起便开始举全球之力为推动地球做准备。全世界所有国家的政治、军事、教育、科研、工程等资源被百分百地投入到相关领域,艺术和宗教等领域的发展则暂时停止。通过基因编辑产生的人类新一代诞生,其优势是可持续专心工作和抗抑郁,重聚变技术和超大功率离子推进技术研发成功,超大跨度超高建筑的建造和超深、超高温挖掘加固施工技术被攻,各类场景的抗高温技术和材料被相继开发出来,大规模动植物搬迁和基因登记工作加速开展。

Step 2 建造行星发动机
在一个多世纪的时间跨度里,至少5000台发动机将会被陆陆续续建造出来,它们是高一万米、占地直径一万多米的“高山”,密密麻麻地覆盖着北半球几乎全部陆地。只在一个半球建发动机便可以“驾驶”地球,之所以选择北半球是因为北半球的地壳结构足够坚固来抵御住发动机对地面的压迫和撕扯,而且在海洋中建造发动机的难度和成本太高而南半球的陆地面积太小。(这里与电影中在大洋深处建造赤道转向发动机的设想有所不同)
人类和其他动植物随后随后躲入在各个发动机下方同时建造的地下城市,在发动机能源的支持和庇护下十几代人苟且着生活,直至抵达新太阳。

Step 3 停止地球自转
这个过程将持续四五十年,在原著小说中被称作“刹车时代”,因为行星发动机只建在地球的一个半面上,而且由于地理条件的约束呈现非轴对称排布,只有将地球自转消除才能将所有发动机朝向同一方向推动地球。
存在了万亿年的日升月落自此停止,地球的一半将长时间处于酷暑难耐的炎热夏日白天,而另一半则一直是寒冷刺骨的夜晚。
为了避免灾难性的碰撞,地球长久以来的伴侣,月球,也会被安装一个行星发动机,慢慢离开地球的怀抱,飘向无尽的深空。然后地球慢慢转身,将南极朝向公转运行方向,启动所有发动机,启程。

Step 4 加速逃离太阳系
虽然发动机们体型巨大,但提供的总推力在地球这个庞然大物面前也是十分微弱的。因为时间紧迫而且目的地比邻星的方向和黄道平面有63度夹角,发动机需要持续开动,推着地球一圈圈缓慢加速并且调整公转平面直至与比邻星方向吻合,直至达到逃逸速度(第三宇宙速度)驶离太阳系。在此期间地球只是慢慢增大圆形轨道半径,天上的太阳越来越小,天气越来越冷,而并不会像原著中那样多次穿越危险的小行星带,更不会利用到太阳系最大行星木星提供的引力弹弓。
原著和电影中,地球采用传统航空器轨道,每次只在近日点附近启动发动机,以极限椭圆轨道直接冲出太阳系,个人推断这只是作者为了节省不必要的篇幅而做出的精简设定。
同时,不同于影片中的巨型“领航员”国际空间站,现实中人们需要部署若干艘灵活机动的攻击型太空船,携带核武器,将地球前进道路上潜在的陨石等障碍物炸毁清除。

Step 5 走完余下漫长而充满希望的4光年
“发动机将不间断地开动500年,到时地球将加速至光速的千分之五,然后地球将以这个速度滑行1300年,之后地球就走完了三分之二的航程,它将掉转发动机的方向,开始长达500年的减速。地球在航行2400年后到达比邻星,再过100年时间,它将泊入这颗恒星的轨道,成为它的一颗卫星。”
在这趟旅途的大部分时间里,地球将失去大气层,所有的空气将会和所有的海洋湖泊一同在零下两百多度的地表被冻结成坚固的结晶。
以上只是对驾驶地球离开太阳系流浪去往另一个恒星做一个技术层面的概述,其中的科学细节并并未做深入探讨。星型发动机所需的最小推力和燃烧石头的最小能量利用效率是多少?地壳板块在发动机的影响下会产生怎样的变化?人类社会在整个过程中的演化也是值得注意的,比如整套制度体系的崩溃、持有不同意见和利益的人群是如何处理的以及是否会出现摒弃隔阂代表人类命运共同体的政府甚至是反政府武装等,这些还是交由感兴趣读者们自己思考吧。
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