Σύμφωνα με μια πρόσφατη άσκηση επί χάρτου του Sohrab Rahvar (Gravity-Assist as a Solution to Save Earth from Global Warming), η βαρυτική υποβοήθηση των αστεροειδών θα μπορούσε να αυξήσει την μέση απόσταση Γης – Ήλιου, έτσι ώστε να μειωθεί η μέση θερμοκρασία της Γης και να αποφευχθεί η αναμενόμενη υπερθέρμανση του πλανήτη.
Η τεχνική της βαρυτικής υποβοήθησης (gravity assist) συνήθως αναφέρεται στην επιτάχυνση των διαστημικών σκαφών, χωρίς την κατανάλωση επιπλέον καυσίμων, έτσι ώστε αυτά να φτάνουν γρηγορότερα στους πιο μακρινούς προορισμούς του ηλιακού μας συστήματος.
Η τεχνική προτάθηκε για πρώτη φορά σε δημοσίευση από τον Yuri Kondratyuk το 1938. Όμως, στις αρχές της δεκαετίας του 1960 ο Μάικλ Μίνοβιτς (Michael A. Minovitch), ένας νεαρός μεταπτυχιακός φοιτητής στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA, πραγματοποίησε ακριβείς υπολογισμούς βαρυτικής υποβοήθησης διαστημικών σκαφών, χρησιμοποιώντας στην εργασία του τον ισχυρότερο υπολογιστή της εποχής, έναν IBM 7090.
Η βαρυτική υποβοήθηση βασίζεται σε μια προσεκτικά υπολογισμένη μανούβρα, κατά την οποία το διαστημικό σκάφος περνάει πίσω από έναν πλανήτη (ή δορυφόρο) και εκμεταλλεύεται τη βαρύτητά του για να βγει από την άλλη πλευρά με μεγαλύτερη ταχύτητα.
Πως «πέφτει» η θερμοκρασία
Κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες, όταν το σκάφος κινείται προς την ίδια κατεύθυνση προς την οποία ταξιδεύει ο πλανήτης, ένα πέρασμα ακριβείας μπορεί να δώσει επιπλέον ορμή και ταχύτητα στο σκάφος και να το εκτοξεύσει προς νέα κατεύθυνση σαν σφεντόνα. Αυτό φυσικά σημαίνει ότι το σκάφος αποκτά επιπλέον ενέργεια. Και, όσο κι αν ακούγεται απίστευτο, η ενέργεια αυτή στην πραγματικότητα αφαιρείται από την ενέργεια του ίδιου του πλανήτη, μειώνοντας έστω και απειροελάχιστα την ταχύτητά του.
Η κύρια ζώνη των αστεροειδών
Οι περισσότεροι από τους αστεροειδείς του ηλιακού συστήματος έχουν την ίδια φορά κίνησης με τους πλανήτες. Το ζητούμενο στους υπολογισμούς του Rahvar είναι να μικρύνουν οι τροχιές των αστεροειδών αλληλεπιδρώντας βαρυτικά με την Γη, έτσι ώστε να αυξηθεί η απόσταση της Γης από τον Ήλιο.
Για τον κατάλληλο μάλιστα έλεγχο των αστεροειδών. ώστε να κατευθυνθούν από την κύρια ζώνη ακολουθώντας σπειροειδείς τροχιές προς την τροχιά του Άρη, προτείνεται η χρήση προωθητικών κινητήρων ή ηλιακών ιστίων.
Η χρονική κλίμακα για την μείωση της τροχιάς είναι περίπου 70 χρόνια για έναν αστεροειδή βάρους 1010 κιλών. Όμως, η χρήση των μηχανών πρόωσης στους αστεροειδείς θα μειώσει αυτό το χρονικό διάστημα, μέσα στο οποίο θα μπορούσαν να επιτευχθούν ελιγμοί βαρυτικής σκέδασης περισσότερων αστεροειδών.
Άραγε, πόσο πρέπει να αυξηθεί η απόσταση της Γης από τον Ήλιο ώστε η θερμοκρασία της να μειωθεί, ας πούμε κατά 3 βαθμούς Κελσίου;
Την απάντηση δίνει ο νόμος των Stefan-Boltzmann, που μας λέει ότι η ενέργεια που ακτινοβολεί ένα θερμό σώμα (ανά μονάδα χρόνου και ανά μονάδα επιφάνειας) είναι ανάλογη του Τ4, όπου Τ= η θερμοκρασία του σώματος σε Kelvin.
Συνδυάζοντας τις εξισώσεις φαίνεται ότι για να μειωθεί η μέση θερμοκρασία στην επιφάνεια της Γης κατά 3ο C, η μέση απόσταση Γης – Ήλιου πρέπει να αυξηθεί κατά 2% περίπου ή γύρω στα 3 εκατομμύρια χιλιόμετρα.
Φαίνεται λοιπόν με μια πρώτη ματιά, ότι με την βαρυτική βοήθεια των αστεροειδών (εφόσον αποφευχθούν ατυχήματα, όπως η πρόσκρουσή τους στη Γη ή ο εκτροχιασμός της ή άλλες παρενέργειες), θα μπορούσαμε να αυξήσουμε την μέση απόσταση Γης-Ήλιου και να μειώσουμε την ηλιακή ενεργειακή ροή προς την Γη.
Κι όταν αποκατασταθεί η νέα θερμική ισορροπία στον πλανήτη, η μέση θερμοκρασία του θα έχει μειωθεί αντίστοιχα, χωρίς να μας απασχολούν οι εκπομπές των αερίων θερμοκηπίου.
Πηγή: PHYSICSGG
με Αριθμό Μητρώου 12691
