想看懂《流浪地球》太空知識了解一下,？

◎加加劉

作為中國第一部硬科幻電影，《流浪地球》公映之后口碑可謂是一度炸裂朋友圈,。本部改編自劉慈欣同名小說的影片,，除了用行星發(fā)動機推動地球離開太陽系這個設(shè)定之外,，幾乎一切都是新的,，可以說這是一部建造在《流浪地球》世界觀體系下的新故事。以至于,，就算是一些原著黨看了也會覺得新奇,，更別說普通觀眾了。很多人看完這部片子之后,，發(fā)現(xiàn)由于對電影中的背景知識不甚了解,，導(dǎo)致需要“二刷”、“三刷”才能弄明白其中的邏輯,。那么,，今天就跟本航天宅一起來了解一下《流浪地球》中的關(guān)鍵知識點。

起 因

紅巨星：三四十億年后,，太陽將由青壯年進入老年期,。老年期的太陽會變?yōu)橐活w紅巨星，巨星的顯著特點就是體積大,、光度強,、不穩(wěn)定,。變?yōu)榧t巨星的太陽會覆蓋半個太陽系,，這時候別說離太陽最近的水星、金星和地球,，就連火,、木、土星可能都無法幸免,。下圖左側(cè)的小點是現(xiàn)今的太陽,，而圖右側(cè)是紅巨星時的太陽。不幸的是,，地球作為一個繞著太陽轉(zhuǎn)的行星,，會陪著太陽經(jīng)歷這個變大、變熱的過程,，直到被太陽吞沒,。

太陽氦閃：太陽氦閃就是發(fā)生在紅巨星階段的失控氦融合過程中的所謂不穩(wěn)定現(xiàn)象，通常發(fā)生在2倍及以下太陽質(zhì)量的低質(zhì)量恒星的核心,。青壯年時的太陽靠氫核聚變帶來的能量維持著自身形態(tài),，當(dāng)氫原料被用完時，內(nèi)核將開始收縮,，這會導(dǎo)致核心溫度進一步升高,。當(dāng)溫度高達(dá)1億攝氏度后，就會發(fā)生氦核反應(yīng)從而爆發(fā)出數(shù)以億倍的巨大能量。即使那時的地球還沒有被太陽吞沒,，氦閃之后,，地球表面也會頃刻化為一片火海。

經(jīng) 過

逃離太陽系：不論是太陽的老齡化,，還是氦閃的發(fā)生,，對于太陽系內(nèi)的人類生命的威脅都是毀滅性的，地球大氣會被吹散,，太陽風(fēng)高能粒子直接撞擊到地球表面,，人類唯一的出路就是逃離太陽系。要想逃離太陽系,，這里就不得不說說三大宇宙速度,，第一宇宙速度是7.9km/s，大于這個速度即可進入繞地軌道,；第二宇宙速度為11.2km/s ,，是物體完全擺脫地球引力束縛，飛離地球所需要的最小初始速度,；第三宇宙速度為16.7km/s,，是擺脫太陽引力束縛，飛出太陽系所需的最小初始速度,。電影中劉慈欣一手打造了“逃離太陽系”計劃,，也就是“剎車、逃逸,、加速,、減速、新太陽時代”五個步驟,。而這個“搬家計劃”是通過一種核聚變行星發(fā)動機的裝置實現(xiàn)的,。

行星發(fā)動機：這是“流浪地球計劃”中設(shè)計的推動地球逃離太陽系的重要“工具”。電影中全世界人類通力合作,，建造了12000多臺高達(dá)11000米的行星發(fā)動機,，它們主要分布在亞洲和美洲，通過利用重元素聚變獲得能量,。

其實,，在地球上建造行星發(fā)動機的想法還是比較異想天開的，這些高11000米的發(fā)動機還在地球大氣層以內(nèi),，因此設(shè)想每當(dāng)發(fā)動機啟動,，大量的大氣層氣體被發(fā)動機等離子體光柱推出大氣層外，從而導(dǎo)致地球上大氣越來越稀薄了,。影片中描述地球表面變極低溫度已經(jīng)十幾年,，想必光合作用早已停止,。在這些年里地球那么多發(fā)動機消耗，還要供35億人日常生活,，大氣層的氧氣只銷不產(chǎn),，還能有足夠的氧氣點燃木星嗎？

更何況體積巨大的行星發(fā)動機對地球結(jié)構(gòu)的壓力也會特別大,，地殼的厚度平均才幾十公里,，根本承受不了這樣的力量和震動，一臺就有可能引發(fā)地震,、板塊斷裂現(xiàn)象,，1萬多臺這樣的發(fā)動機那還了得。所以這樣的行星發(fā)動機未必能推走地球,，而是一旦啟動就有可能引發(fā)巨大災(zāi)難,。

再者說，行星發(fā)動機的存在及建造可行性本身就是個問題,。

木星引力：木星的引力比地球強2.5倍,，因為體積太大，能夠牽引太陽系包括地球在內(nèi)的其他行星,?！读骼说厍颉分芯褪且媚拘堑囊⒌厍蛭^去，只要角度合適且飛得足夠快,，就能得到木星的加速力,，從而將地球甩向外太空。

引力彈弓：這是利用行星的重力場來給太空探測船加速,，也就是把行星當(dāng)作“引力助推器”,。影片中將木星作為“地球”的助推器,，只要交匯時地球自身速度夠快,，角度合適，地球?qū)⒃诮粎R分離之后獲得足夠加速度,，從太陽系逃逸,。目前，有很多航天器通過這種引力助推方式到達(dá)了飛行目標(biāo),。如1974年,，水手10號借助金星的引力助推減速之后到達(dá)了水星；旅行者1號在經(jīng)過木星和土星時通過引力助推獲得了足以完全擺脫太陽引力的動能,，目前位于太陽系和星際空間之間的邊緣帶,。

洛希極限：指當(dāng)行星與衛(wèi)星距離近到一定程度時，潮汐作用就會使天體本身解體分散,。以電影中的地球和木星為例,，當(dāng)?shù)厍蚺c木星之間的距離為洛希極限時,，地球自身的重力就會與木星造成的潮汐力相等，而如果繼續(xù)靠近,，地球本身就會解體,，從而成為木星的環(huán)。我們現(xiàn)在看到的土星環(huán)就是這樣形成的,。

引力捕獲：行星A被行星B的引力捕獲后,，若距離大于洛希極限，會繞其旋轉(zhuǎn)成為其衛(wèi)星(月球是被地球捕獲的衛(wèi)星),，一旦行星B引力過大,，捕獲后行星AB間距離小于洛希極限，行星A就會傾向碎散,。影片設(shè)定接近木星時其磁場和輻射導(dǎo)致發(fā)動機故障熄火地球自身速度減慢,，被木星引力捕獲，即使動力很快恢復(fù),，由于木星引力過大,，地木距離將越過洛希極限。在此危急時刻,，主人公想出了點燃木星風(fēng)暴中的氫氣,，使其爆炸產(chǎn)生的沖擊波將地球加速超出第三宇宙速度，逃出太陽系,，理論上講完全有可能,。

結(jié) 局

除去高大上的科學(xué)外衣，這就是一部中二天才少年看透真相拯救地球的末日災(zāi)難電影,。電影中,，通過主角團小分隊的努力，最終地球再次得以繼續(xù)逃離太陽系的遠(yuǎn)征,。

盡管電影團隊前期對宇宙,、航天、重型機械等視覺呈現(xiàn)做了大量的工作,，但在技術(shù)邏輯上還有很多尬點,，比如木星引力為何會突然增強？木星爆炸到底是把地球推開還是把地球炸碎,？一場足以推動地球的沖擊波為何只是一場流星雨,，在地表的男主居然可以毫發(fā)無損？

但是瑕不掩瑜,，我愿意說這是一部好看的電影,，且不得不承認(rèn)它也是一部商業(yè)成功的電影。以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)原理作為基礎(chǔ),，以多學(xué)科的技術(shù)預(yù)測為導(dǎo)引,，開啟了大眾特別是孩子的想象力和求知欲,。