Skip to main content

จำเป็นต้องใช้พลังงานมากแค่ไหนในการถอดชิ้นส่วนโลก?

ลองนึกภาพว่าวันหนึ่งมนุษยชาติตัดสินใจที่จะแยกชิ้นส่วนดาวเคราะห์และแปลงเป็นอาณานิคมอวกาศด้วยพื้นที่ผิวภายในที่รวมกันมากกว่าพื้นผิวโลกก่อนวิธีหนึ่งที่เป็นไปได้ในการทำเช่นนี้คือการสร้างลิฟต์อวกาศจำนวนมาก: เชือกเส้นใยท่อนาโนที่ยื่นออกมาจากเส้นศูนย์สูตรไปยังถ่วงในวงโคจร geosynchronousเครือข่ายขั้นสูงของลิฟต์อวกาศสามารถบรรทุกโหลดขนาดใหญ่ได้เกือบโดยพลการโดยใช้กองทัพของนักปีนเขาหุ่นยนต์การแยกชิ้นส่วนทั้งโลกอาจใช้เวลาสักครู่

พลังงานที่มีศักยภาพความโน้มถ่วงของสิ่งใดในวงโคจร geosynchronous เมื่อเทียบกับพื้นผิวโลกคือพลังงานประมาณ 50 MJ (15 kWh) ต่อกิโลกรัมโลกมีมวลประมาณ 6 × 10 24กิโลกรัมซึ่งจำเป็นต้องใช้พลังงาน 1.2 × 10 32 J เพื่อส่งไปยัง Geo จากพื้นผิวหากแรงโน้มถ่วงคงที่แรงโน้มถ่วงจะไม่คงที่: หลังจากวัสดุจำนวนมากถูกลบออกจากดาวเคราะห์แรงโน้มถ่วงของมันจะลดลงอย่างมากในฐานะที่เป็นการประมาณคร่าวๆให้บอกว่าเอฟเฟกต์นี้ช่วยลดความต้องการพลังงานให้เหลือครึ่งหนึ่งของสิ่งที่จะเป็นถ้าแรงโน้มถ่วงคงที่ที่ 1 กรัมนอกจากนี้เรายังเพิกเฉยต่อผลกระทบที่ซับซ้อนของการมีปฏิสัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วงระหว่างอาณานิคมขนาดใหญ่ในวงโคจรและค่าใช้จ่ายพลังงานสำหรับการแพร่กระจายเพิ่มเติมภายในระบบโลก-ดวงจันทร์

ต้นทุนพลังงานโดยประมาณขั้นสุดท้าย 6 × 10

31 j มีขนาดใหญ่มาก แต่ไม่ใช่จำเป็นต้องอยู่ห่างจากอารยธรรมพลังงานแสงอาทิตย์ขั้นสูงดังที่ Arthur C. Clarke กล่าวว่าเทคโนโลยีขั้นสูงใด ๆ ที่เพียงพอนั้นแยกไม่ออกจากเวทมนตร์ค่านี้สูงกว่าการใช้พลังงานทั่วโลกประมาณหนึ่งร้อยพันล้านเท่าในปี 2547 การผลิตพลังงานและการบริโภคของมนุษยชาติเพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรมดูเหมือนว่าในบางจุดในอนาคตอันห่างไกลเราจะไปถึงประชากรขนาดใหญ่และความสามารถในการผลิตพลังงาน (พลังงานแสงอาทิตย์และนิวเคลียร์) ที่การแยกชิ้นส่วนโลกอาจกลายเป็นไปได้ถ้าเป็นที่ต้องการ

พิจารณาใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานสำหรับถอดชิ้นส่วนโลกกำลังสามารถรวบรวมพลังงานได้โดยใช้แผงโซลาร์เซลล์เครือข่ายขนาดใหญ่ที่โคจรรอบวงโคจรของปรอทการส่งพลังงานกลับสู่โลกโดยใช้เครือข่ายสถานีรีเลย์ที่มีประสิทธิภาพ 50%ฟลักซ์พลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดอยู่ที่ประมาณ 4 × 10

26 วัตต์ลองนึกภาพเครือข่ายขนาดใหญ่ของแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่จนดูดซับฟลักซ์แสงอาทิตย์ 1% เต็มผอมมากพวกเขาจะไม่ทำเรื่องนั้นมากและสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้วัสดุจากเข็มขัดดาวเคราะห์น้อย

สมมติว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพ 50% ดูดซับ 1% ของฟลักซ์แสงอาทิตย์และส่งพลังงานกลับสู่โลกด้วยประสิทธิภาพ 50% พลังงานเพียงพอที่จะถอดชิ้นส่วนโลกได้ในเวลาเพียงหกวันหุ่นยนต์และลิฟต์อวกาศและคนงานเหมืองเพื่อสกัดวัสดุทั้งหมดของโลกและส่งไปยังวงโคจรนั้นน่าประทับใจอย่างไรก็ตามหากมนุษยชาติยังคงมีอยู่เป็นเวลาหลายล้านปีมีเวลาลองมากมายการคำนวณแสดงให้เห็นว่ามีพลังงานเพียงพอจากดวงอาทิตย์เพื่อลองใช้หุ่นยนต์ขั้นสูงเพียงพอไม่ว่าจะแยกชิ้นส่วนโลกเป็นไปได้จริง ๆ หรือไม่ก็ต้องรอดูน้อยกว่าร้อยปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงและผู้เชี่ยวชาญด้านจรวดหลายคนเชื่อว่าการเดินทางไปยังดวงจันทร์จะเป็นไปไม่ได้ทางร่างกาย