Vědeckofantastické filmy s milionovým rozpočtem už nejsou výhradní doménou Hollywoodu. Na tento lukrativní trh se katapultovala i Čína. Uvedení ambiciózního více než dvouhodinového čínského filmu The Wandering Earth, viditelného na Netflixu, se datuje na začátek roku 2019.

Příběh tak trochu navazuje na bájnou sérii Space: 1999, v níž Měsíc po katastrofickém jaderném výbuchu opustil oběžnou dráhu Země a ocitl se na toulkách hlubokým vesmírem, aby nakonec nějakým způsobem skončil na trase hypotetických extrasolárních planet obydlených nepravděpodobnými mimozemskými civilizacemi.

V případě čínského filmu neopouští Měsíc oběžnou dráhu Země, ale Země sama opouští svou dráhu kolem Slunce. Ve filmové fikci se Slunce začalo nebezpečně rozpínat, a aby uniklo z jeho smrtícího sevření, navrhují vědci poslat naši planetu do soustavy Alfa Centauri, vzdálené více než čtyři světelné roky. Za tímto účelem se všechny vlády na Zemi, zasažené náhlou moudrostí, vzdají moci ve prospěch nadnárodního orgánu. Tento organismus rozhodne o výstavbě řady gigantických motorů umístěných podél rovníku, jejichž úkolem bude dodat planetě potřebný tah, aby se mohla odpoutat od sluneční gravitace a vydat se na staletí trvající cestu k Alfě Centauri.

Pomineme následné komplikace děje, podle nichž Zemi hrozí zničení joviánskou gravitací, a položíme si otázku, zda je základní předpoklad filmu – přemístit Zemi z její oběžné dráhy kolem Slunce – nějak proveditelný. Stejnou otázku si položil i Matteo Ceriotti, italský letecký inženýr a výzkumný pracovník na Fakultě inženýrství Univerzity ve skotském Glasgow. Podívejme se na odpovědi, které Ceriotti našel na základě nepříliš mnoha metod, které teoreticky napomáhají k úspěchu takového podniku.

Je však třeba upřesnit, že hypotéza, kterou Ceriotti analyzoval, není právě tou filmovou: „vyslání“ Země k Alfě Centauri je myšlenka, která zní příliš nepravděpodobně na to, aby byla brána vážně. Ceriotti skromněji zkoumal možnost přesunout planetu na dráhu o 50 % vzdálenější od Slunce, než je ta současná. Otázka, na kterou je třeba odpovědět, zní v podstatě takto: Je možné zvětšit dráhu Země tak, aby se zhruba shodovala s dráhou Marsu? Podívejme se na to.

Nejzákladnější metoda, která přichází v úvahu, jak posunout nebeské těleso z jeho dráhy, je udělat to tvrdým způsobem. Ve filmu Armageddon z roku 1998 byly použity jaderné hlavice k vychýlení, přesněji řečeno k roztříštění asteroidu na kolizním kurzu se Zemí. Od science fiction k vědě: NASA i ESA plánují mise, jejichž cílem je použít kinetický impaktor, konkrétně střelu, k mírnému vychýlení malého asteroidu z jeho dráhy. Bohužel obě metody by byly nepraktické, pokud by cílem byla změna dráhy Země. Hmotnost naší planety se totiž rovná téměř šesti septilionům kilogramů (přesněji 5,97 × 10²⁴ kg). Je tak velká, že jakékoli výbušné zařízení nebo kinetický impaktor kalibrovaný na takovou hmotnost by nakonec měl velmi nepříjemný vedlejší efekt: zničení Země.

Naštěstí existují šetrnější metody, jak tohoto cíle dosáhnout. Například by se potřebný impulz mohl rozdělit do obrovského počtu po sobě jdoucích menších tlaků. K něčemu takovému koneckonců dochází už při každém startu do vesmíru. Impulz, který raketě dodají její motory, aby ji vynesly mimo atmosféru, je tlakem proti Zemi. Jeho vliv na oběžný pohyb Země je však nepostřehnutelný, protože výkon motorů jedné rakety, i těch největších, je vzhledem k hmotnosti planety zanedbatelný. Ceriotti vypočítal, že k úpravě oběžné dráhy Země tak, aby se rozšířila o 50 %, by bylo zapotřebí 300 miliard miliard startů Falconu Heavy společnosti SpaceX s plným zatížením. Bohužel by se muselo 85 % hmotnosti Země spotřebovat na materiál, aby bylo možné podobnou flotilu Falconů Heavy postavit a nakrmit, takže by na nové oběžné dráze zůstala „seschlá“ Země s pouhými 15 % své současné hmotnosti.

Vhodnější metodou by bylo použití iontových motorů, tedy motorů, které vytvářejí mírný trvalý tah, přičemž vystřelují ionty (obvykle xenonové ionty) urychlené díky elektrostatickému systému. Jedná se o typ motoru, který poháněl sondu Dawn při její mimořádné misi věnované průzkumu planet Vesta a Ceres. Aby bylo možné vytlačit Zemi z její oběžné dráhy, měl by být postaven obří iontový motor a umístěn ve výšce 1 000 km, aby se udržel mimo atmosféru. Motor by však měl být pevně spojen se zemským povrchem pomocí superodolných paprsků, aby se tah přenesl na planetu. Při použití iontového motoru schopného vytvářet trvalý tah 40 km/s ve směru pohybu Země po oběžné dráze by pak bylo nutné přeměnit na iontové palivo pouze 13 % hmotnosti Země, aby se dráha rozšířila až do vzdálenosti Marsu. Stále by bylo k dispozici 87 % hmoty Země…

Naštěstí existují i levnější pohonné systémy, které by nás nezavazovaly k ochuzování hmoty Země. Například světlo má hybnost, i když nemá žádnou hmotnost. Proto je teoreticky možné použít k vytvoření tahu výkonné lasery. Projekt Breakthrough Starshot je založen právě na této myšlence: vybudovat na některých místech Země laserovou elektrárnu o výkonu 100 GW, která by byla schopna produkovat kolimovaný paprsek urychlující až na značný zlomek rychlosti světla sluneční plachtu vypuštěnou směrem k Proximě Centauri. Díky sluneční energii k výrobě potřebného výkonu by takový laserový systém mohl být využit i k výrobě kontinuálního tahu schopného modifikovat oběžnou dráhu Země. Bohužel, i kdybychom měli k dispozici laser o výkonu 100 GW, trvalo by tři miliardy miliard let, než bychom vypálili konstantní impuls, abychom rozšířili oběžnou dráhu Země o 50 %: to je doba o osm řádů delší než doba, která uplynula od velkého třesku do dneška!“

Existuje také alternativní způsob, jak využít tlaku záření, tj. síly působící světlem, k dosažení stejné změny oběžné dráhy za mnohem kratší dobu. Systém spočívá v použití sluneční plachty „zaparkované“ na oběžné dráze kolem Země, orientované tak, aby odrážela sluneční záření směrem k zemskému povrchu. Podle studie z roku 2002 by fotony ze Slunce odražené plachtou směrem k Zemi posunuly těžiště systému Země/plachta, čímž by se v průběhu času změnila oběžná dráha naší planety. Bohužel k posunutí Země na oběžnou dráhu Marsu by bylo zapotřebí sluneční plachty o šířce 19 průměrů Země, tedy přes 240 000 km! Oproti předchozímu řešení založenému na využití laserů by však ušetřila spoustu času. S takto velkou sluneční plachtou by k přemístění Země do vzdálenosti Marsu od Slunce stačila „pouhá“ 1 miliarda let.

.