พลังงานเท่าไหร่จะมีความจำเป็นในการแยกส่วนของโลก?

ลองนึกภาพว่ามนุษยชาติวันหนึ่งตัดสินใจที่จะแยกส่วนดาวเคราะห์ออกและแปลงเป็นอาณานิคมของอวกาศด้วยพื้นที่ผิวภายในที่รวมกันมากกว่าพื้นผิวก่อนหน้าของโลก วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้ในการทำเช่นนี้คือการสร้างลิฟต์อวกาศจำนวนมาก: เชือกใยนาโนซึ่งยืดออกจากเส้นศูนย์สูตรเป็นถ่วงในวงโคจร geosynchronous เครือข่ายลิฟต์อวกาศขั้นสูงสามารถบรรทุกสิ่งของขนาดใหญ่เกือบขึ้นไปได้โดยใช้กองทัพนักปีนหุ่นยนต์ การแยกส่วนดาวเคราะห์ทั้งใบอาจใช้เวลาสักครู่

พลังงานศักย์โน้มถ่วงของสิ่งใดก็ตามในวงโคจร geosynchronous ซึ่งสัมพันธ์กับพื้นผิวโลกนั้นมีพลังงานประมาณ 50 MJ (15 kWh) ต่อกิโลกรัม โลกมีมวลประมาณ 6 × 10 24 กิโลกรัมซึ่งจะต้องใช้พลังงาน 1.2 × 10 32 J เพื่อส่งไปยัง GEO จากพื้นผิวหากแรงโน้มถ่วงคงที่ แรงโน้มถ่วงจะไม่คงที่อย่างไรก็ตาม: หลังจากนำวัตถุจำนวนมากออกจากโลกแรงโน้มถ่วงของมันจะลดลงอย่างมาก จากการประมาณคร่าวๆสมมติว่าผลกระทบนี้จะลดความต้องการพลังงานลงเหลือประมาณครึ่งหนึ่งของค่าความโน้มถ่วงคงที่ที่ 1 กรัม นอกจากนี้เรายังไม่สนใจผลกระทบที่ซับซ้อนของการมีปฏิสัมพันธ์แรงโน้มถ่วงระหว่างอาณานิคมขนาดใหญ่ในวงโคจรและค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสำหรับการแพร่กระจายต่อไปในระบบ Earth-Moon

ค่าใช้จ่ายพลังงานขั้นสุดท้ายโดยประมาณ, 6 × 10 31 J มีขนาดใหญ่มาก แต่ไม่จำเป็นต้องไปไกลเกินกว่าอารยธรรมแสงอาทิตย์ขั้นสูง ดังที่ Arthur C. Clarke กล่าวว่า "เทคโนโลยีขั้นสูงใด ๆ ที่เพียงพอไม่สามารถแยกออกจากเวทมนต์ได้" ค่านี้เป็น "เพียง" สูงกว่าการใช้พลังงานของมนุษย์ในโลกประมาณร้อยล้านเท่าในปี 2547 การผลิตและการใช้พลังงานของมนุษยชาติเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณนับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม ดูเหมือนว่าเป็นไปได้ว่าในบางจุดในอนาคตอันไกลเราจะไปถึงประชากรขนาดใหญ่และความสามารถในการผลิตพลังงาน (พลังงานแสงอาทิตย์และนิวเคลียร์) ที่การแยกส่วนของโลกอาจเป็นไปได้ถ้าต้องการ

พิจารณาใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานในการแยกส่วนโลก สามารถรวบรวมพลังงานได้โดยใช้แผงโซลาร์เซลล์ขนาดเท่าเครือข่ายที่โคจรอยู่ในวงโคจรของเมอร์คิวรี่ซึ่งส่งพลังงานกลับมายังโลกโดยใช้เครือข่ายสถานีถ่ายทอดที่มีประสิทธิภาพ 50% ฟลักซ์พลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดประมาณ 4 × 10 26 วัตต์ ลองนึกภาพเครือข่ายยักษ์ใหญ่ของแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ที่พวกมันจะดูดซับฟลักซ์พลังงานแสงอาทิตย์ 1% ด้วยความที่บางมากพวกเขาจะไม่รับเรื่องนั้นมากนักและสามารถสร้างโดยใช้วัสดุจากแถบดาวเคราะห์น้อย

สมมติว่าแผงโซลาร์ที่มีประสิทธิภาพ 50% ดูดซับฟลักซ์พลังงานแสงอาทิตย์ 1% และส่งพลังงานกลับสู่โลกด้วยประสิทธิภาพ 50% พลังงานที่เพียงพอสำหรับการแยกชิ้นส่วนโลกสามารถส่งมอบในเวลาเพียงหกวัน

แน่นอนว่าในทางปฏิบัติเรื่องการสร้างหุ่นยนต์และลิฟต์อวกาศและคนงานเหมืองเพื่อดึงวัสดุทั้งหมดของโลกและส่งมันขึ้นสู่วงโคจร อย่างไรก็ตามหากมนุษยชาติยังคงมีอยู่เป็นเวลาหลายล้านปีเราจะมีเวลาอีกมากที่จะลอง จากการคำนวณแสดงให้เห็นว่ามีพลังงานเพียงพอจากดวงอาทิตย์เพื่อทำการทดลอง ไม่ว่าการแยกส่วนโลกเป็นไปได้จริง ๆ หรือไม่เราแค่ต้องรอดู น้อยกว่าหนึ่งร้อยปีที่แล้วนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงและผู้เชี่ยวชาญด้านจรวดหลายคนเชื่อว่าการเดินทางไปดวงจันทร์จะเป็นไปไม่ได้ทางร่างกาย