在最近在网飞上映的中国科幻电影《流浪地球》中，人类试图用巨大的推进器改变地球的轨道，以躲避膨胀的太阳，并防止与木星相撞。

这种情况也许有一天会实现。50亿年后，太阳将耗尽燃料并扩散，极有可能吞没地球。更直接的威胁是全球变暖的灾难。将地球移动到更宽的轨道可能是一个解决方案——理论上是可能的。

但是如何才能解决这个问题呢？工程挑战是什么？为了演示，让我们假设我们的目标是将地球从当前轨道移动到离太阳50%的轨道，类似于火星。

多年来，我们一直在设计从轨道上移除小天体(小行星)的技术，主要是为了保护我们的星球免受撞击。有些行为是冲动的，通常是破坏性的：小行星附近或表面的核爆炸，或“动能撞击器”，如航天器高速撞击小行星。因为它们具有破坏性，这些显然不适用于地球。

其他技术包括非常温和的长时间连续推动，由停靠在小行星表面的拖船或在它们附近盘旋的航天器提供(推动重力或其他方法)。但这对地球来说是不可能的，因为与最大的小行星相比，它的质量是巨大的。

电动螺旋桨

事实上，我们已经把地球从轨道上移走了。每当探测器离开地球进入另一个星球时，它都会对地球施加一个相反方向的小冲量，类似于枪的后坐力。对我们来说幸运的是——但不幸的是，为了移动地球——这种影响很小。

SpaceX猎鹰重型是当今最强大的运载火箭。为了改变火星的轨道，我们需要满载发射300亿次。所有这些火箭将由相当于地球85%的材料制成，只留下15%的地球在火星轨道上。

电推进器是加速质量的更有效的方法——特别是离子驱动器，它通过发射带电粒子来推动容器向前。我们可以在地球轨道的尾部指向并发射电动推进器。

超级推进器应该在海平面以上1000公里，在地球大气层之外，但它仍然用刚性梁牢牢地附着在地球上传递推力。如果离子束以每秒40公里的速度向正确的方向发射，我们仍然需要将相当于地球质量13%的剩余部分喷射在离子中，以移动剩余的87%。

在灯光下航行。

由于光带有动量但没有质量，我们也可以持续地为聚焦光束(如激光)提供能量。将从太阳收集所需的能量，并且不会消耗地球的质量。即使使用突破星火计划设想的巨大100GW激光设备，旨在推动空间系统探测邻近恒星，也仍然需要3亿年的持续使用才能实现变轨。

然而，随着太阳帆驻扎在地球旁边，光也可以从太阳直接反射到地球上。研究人员已经证明，它需要一个比地球直径大19倍的反射器，才能实现10亿年时间尺度的轨道变化。

吉星台球

两个轨道物体交换动量和改变速度的一种众所周知的技术是通过短距离通道或重力弹弓。这种机动已被行星际探测器广泛使用。例如，在2014年至2016年期间，在长达10年的彗星之旅中造访过彗星67P的罗塞塔号宇宙飞船在2005年和2007年两次经过地球附近。

结果，地球重力场给罗塞塔带来了相当大的加速度，这是仅靠螺旋桨无法实现的。因此，地球得到了相反和相等的冲量——尽管由于地球的质量，它没有可测量的影响。

但是如果我们能用比宇宙飞船更大的东西来表演弹弓呢？小行星当然可以被地球改变方向。虽然在地球轨道上的相互作用很小，但这个动作可以重复多次，最终可以实现地球轨道的相当大的变化。

太阳系的一些区域很密集，有小天体，如小行星和彗星，其中许多小天体小到可以用真正的技术移动，但仍然比地球的实际发射要大。

通过精确的轨道设计，我们可以使用所谓的“v杠杆”——一个小天体可以脱离其轨道，从而绕过地球，为我们的星球提供更大的冲量。这看似令人兴奋，但据估计，我们需要一百万个这样的小行星近距离通道，每个通道相隔数千年，才能跟上太阳的膨胀。

判断

在所有可用的选择中，使用多个小行星弹弓似乎是目前最容易实现的。但是在未来，发展光可能是关键——如果我们学会如何建造巨大的空间结构或超大型激光阵列。这些也可以用于太空探索。

虽然这在理论上是可能的，也许有一天在技术上是可行的，但实际上可能更容易将我们的物种转移到火星，我们星球的隔壁邻居，它可能在太阳毁灭后幸存下来。毕竟，我们已经着陆并绕着它的表面漂流了几次。

考虑到移动地球是多么具有挑战性，随着时间的推移，定居火星、使其适合居住并移动地球人口听起来可能并不困难。

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