지구를 분해하기 위해 얼마나 많은 에너지가 필요합니까?
어느 날 인류가 지구를 분해하여 지구의 이전 표면보다 훨씬 큰 결합 된 내부 표면적을 가진 우주 식민지로 변환하기로 결정했다고 상상해보십시오. 이를 수행하는 한 가지 가능한 방법은 수많은 공간 엘리베이터를 구축하는 것입니다. 적도에서 지구 동기 궤도의 카운터 웨이트로 확장되는 나노 튜브 섬유 로프. 우주 엘리베이터의 고급 네트워크는 로봇 등반가들의 군대를 사용하여 거의 임의로 많은 양의 하중을 운반 할 수 있습니다. 하지만 행성 전체를 분해하는 데 시간이 걸릴 수 있습니다.
지구 표면에 대한 지구 동기 궤도의 중력 전위 에너지는 킬로그램 당 약 50MJ (15kWh)의 에너지입니다. 지구에는 약 6 × 10 24 kg의 질량이 포함되어 있는데, 중력이 일정하다면 1.2 × 10 32 J의 에너지가 표면에서 GEO로 보내질 필요가 있습니다. 그러나 중력은 일정하지 않습니다. 행성에서 상당량의 물질이 제거 된 후에는 중력이 상당히 줄어 듭니다. 매우 대략적인 추정으로,이 효과로 인해 에너지 요구 사항이 중력이 1g로 일정하게 유지되는 경우의 절반으로 줄어 듭니다. 우리는 또한 궤도에있는 거대한 식민지와 지구-달 시스템 내에서 추가로 분산하기위한 에너지 비용 사이의 중력 상호 작용의 복잡한 영향을 무시합니다.
6 × 10 31 J의 최종 예상 에너지 비용은 매우 크지 만 고급 태양 문명의 손이 닿지 않는 곳에는 필요하지 않습니다. Arthur C. Clarke이 말했듯이 "충분히 발전된 기술은 마법과 구분할 수 없습니다." 이 가치는 2004 년 인류의 전 세계 에너지 소비보다 약 10 억 배나 더 높습니다. 산업 혁명 이후 인류의 발전과 소비는 기하 급수적으로 증가했습니다. 먼 미래의 어느 시점에서 우리는 지구를 분해하는 것이 가능하다면 지구를 해체 할 수있는 거대한 인구와 에너지 생산 능력 (태양과 핵)에 도달 할 것으로 보인다.
지구를 분해하기위한 에너지 원으로 태양 광 발전을 사용하는 것을 고려하십시오. 전력은 수성 궤도 내부에서 공전하는 천문학적 규모의 네트워크 태양 전지판을 사용하여 수집 될 수 있으며, 50 % 효율적인 중계국 네트워크를 사용하여 에너지를 지구로 다시 전송합니다. 총 태양 플럭스는 약 4 × 10 26 와트입니다. 거대한 태양 광 패널 네트워크가 너무 커서 태양 플럭스의 1 %를 흡수한다고 상상해보십시오. 매우 얇기 때문에 그들은 그다지 중요하지 않으며 소행성 벨트의 재료를 사용하여 구성 할 수 있습니다.
50 % 효율의 태양 전지판이 태양 플럭스의 1 %를 흡수하고 50 % 효율로 지구로 전력을 다시 전송한다고 가정하면, 지구를 분해하기에 충분한 에너지가 단 6 일만에 공급 될 수 있습니다.
물론, 지구의 모든 물질을 추출하고 궤도로 보내도록 로봇과 우주 엘리베이터 및 광부를 건설하는 실제적인 문제가 부과됩니다. 그러나 인류가 수백만 년 동안 계속 존재한다면, 우리는 많은 시간을 할애 할 것입니다. 계산 결과에 따르면 충분히 고급 로봇 기술이 적용되면 태양으로부터 충분한 전력을 공급 받아 사용할 수 있습니다. 지구의 분해가 실제로 가능하든 아니든 우리는 기다렸다가보아야합니다. 백 년 전, 저명한 과학자들과 로켓 전문가들은 달로가는 것이 물리적으로 불가능하다고 믿었습니다.