《流浪地球》描述的场景,太阳即将发生氦闪,人类建造了台行星级发动机,每台能产生上百亿吨的推力,然后把地球推离轨道,飞向距离太阳4.3光年外的半人马座三星。
故事背景脑洞相当大,对于行星级发动机的推力,我们不妨来简单估算一下,看看多大推力的发动机,才能把地球推离轨道。
我们先来看地球的数据:
(1)地球质量6*10^24kg;
(2)地球公转速度30km/s;
(3)地球轨道处的逃逸速度v=√(2GM/r)=42.2km/s;
我们只需利用发动机,沿着地球公转方向,把地球的公转速度从30km/s增加至42.2km/s即可逃离太阳系。
其中地球的动量变化为:
P=m△v=7.32*10^28N·s;
动量定理大家在高中学过吧!假设行星级发动机利用十年的时间,来达到逃离太阳系的速度,那么发动机总推力为:
F=P/t=2.3*10^20N;
相当于2.4*10^16吨,既2.4亿亿吨推力;平摊到座发动机,每台发动机推力数量级为2万亿吨。
如果延长达到逃逸速度的时间,再加上利用木星引力加速的话,发动机推力可以大大降低;但是要保证逃离太阳系后的飞行速度,对发动机推力也有最低要求。
在大刘的《流浪地球》中,描述到华北号行星级发动机,全开推力为亿吨,估计还是小了点。
美国在阿波罗计划中用到的土星五号火箭,推力为吨,和行星级发动机差了上亿倍。
好啦!我的内容就到这里,喜欢我们文章的读者朋友,记得点击