Aumentar la distancia de la tierra desde el sol con solo los fotones del sol como fuerza [duplicar]

El movimiento de tierras es imposible por todos los medios prácticos, porque requiere demasiada energía. Esta página totalmente acientífica pero divertida enumera una serie de métodos teóricos, ninguno de los cuales funcionaría. El menos ridículo es el método a través de sobrevuelos gravitacionales:

asistencia por gravedad. Este es un método propuesto originalmente como un medio para mover la Tierra a una órbita más alta alrededor del Sol para salvarla de la inevitable expansión de la Gigante Roja del Sol. Involucra asteroides, como el método anterior, solo que en lugar de impactos directos, esta vez simplemente los dirigimos más allá de la Tierra, permitiendo que la roca y el planeta intercambien un poco de impulso, con el resultado de que la Tierra se mueve en una trayectoria ligeramente diferente y un asteroide moviéndose en uno significativamente diferente. Podrías reutilizar el mismo asteroide una y otra vez, enroscándolo alrededor de algunos gigantes gaseosos y de regreso para obtener mucha más energía cinética de esos gigantes gaseosos de la misma manera que la Tierra acaba de ganar velocidad a partir de la roca. Podrías repetir esto miles de veces a lo largo de millones de años. Mejor, podrías usar muchos, muchos asteroides uno tras otro en un flujo constante, y reducir significativamente el tiempo total. Por supuesto, podría usar este método para dirigir la Tierra en cualquier dirección que desee, no solo para alejarse del Sol... jejejejeje...

Entonces, no. No es plausible.

Quieres mover la Tierra alrededor de 0,5 AU.

Primero, lo fácil.

Si desea moverlo en dirección progresiva, espere un mes. Si desea moverlo en dirección retrógrada, espere 11 meses. Hecho.

Ahora opción radial/antiradial, algo más dura.

La velocidad orbital de la Tierra es de 30 km/s. La masa de la Tierra es 6*10^24 kg. De la ecuación de energía cinética, eso es 2.7e33 julios. La energía potencial es -5.3e33 Joules (con 0 en el infinito) para un total de -2.6e+33.

Después de moverlo a 1,5 AU de distancia, la energía potencial será -3,53e33 Joules y cinética - 1,77e33 J para un total de -1,76e+33

Eso es 8.4e32 Joules de diferencia de energía en las direcciones más fáciles.

2,2e23 julios es la energía combinada de todo el uranio, por lo que todavía necesitamos unas cuatro mil millones de veces más. Afortunadamente, eso no es todo lo que tenemos: estamos en camino de desarrollar una fusión nuclear controlable.

1 átomo de deuterio y 1 átomo de tritio crean 3,5 MeV (helio) + 14,1 MeV (neutrón).

Dado que operar con energías atómicas es engorroso, transformemos eso en moles. 1 mol de deuterio (2 gramos) + 1 mol de tritio (3 gramos) de enlace produciría 1,7e12 julios. Eso es prometedor. Necesitamos 5e20 moles de ambos para producir la energía.

1,5e18 kg de tritio y 1e18 kg de deuterio.

Tenemos 1,35e21 kg de agua en todos nuestros océanos. 0.0312% deuterio por contenido es 4.2e17 kg de deuterio.

Ay, fastidio. Tenemos solo la mitad de la cantidad necesaria de deuterio y todavía no tenemos ni siquiera el tritio que sería necesario producir.

Y eso es incluso antes de que comencemos a considerar cómo utilizar eficientemente la energía para la propulsión, con pérdidas bastante seguras.

En pocas palabras, no tenemos suficientes recursos en la Tierra para eso. Gerrit sugiere asistencias de gravedad, pero el tiempo sería más bien de siglos, localizándolos, encontrándolos y redirigiéndolos mediante una enorme flota de naves estelares extremadamente poderosas. Y la masa combinada de los que podrían redirigirse a trayectorias útiles tampoco es tan grande...

Entonces, no. No es plausible. :)

Editar: Usando la luz del sol...

Si tomamos toda la energía solar que golpea la Tierra y la convertimos en aceleración (¿de alguna manera?), tomaría 150 millones de años hacer crecer la órbita en 0.5AU.

Reemplazando el mágico "de alguna manera" con una presión de luz real de 9.08 micronewtons/m^2 de empuje de vela solar. nos dará 0,27 vatios / m ^ 2 a la velocidad orbital original de la Tierra (y empeorará con la distancia = luz solar y la velocidad orbital cayendo). (frente a 1361 W/m^2 usados ​​en lo anterior...) - pero no nos limitemos al tamaño de la Tierra :)

Simplificaré los cálculos asumiendo que la velocidad y la luz del sol son constantes: es un mal truco, pero los interales que necesitaría usar de lo contrario me dan escalofríos. Pero con mucho gusto multiplicaré el requerimiento por la raíz cuadrada de 2 para tener en cuenta la pérdida debido a la virada contra el viento solar girando la vela 45 grados.

Durante 40 años, un metro cuadrado de vela perpendicular al Sol producirá 34e7 julios de energía, ya sea cinética o potencial, al cambiar su altitud orbital. Entonces, para alcanzar los 8.4e32J necesarios para la órbita de 1.5AU durante ese tiempo, necesitamos 2.46e24 m^2 de área perpendicular al Sol. Inclinado 45 grados - 3.48e24 m^2. Una hoja cuadrada de 1.860.000.000 km de lado. O un poco más de mil millones por mil millones de millas cuadradas :) O 12x12AU que... um, invalida seriamente la suposición de "exposición constante al sol". Bueno, digamos que la vela solar no es una buena propulsión planetaria.