奔月是中国古老的神话，被口口相传至今，也侧面表达了人们对月球的好奇和向往。随着近代科学的发展，人类对于外星球的探索越来越深入。“嫦娥”系列，一步步在向月亮靠近，从绕月卫星，到入月返回，再到如今的落地月球。我们离星球旅行的梦想似乎越来越近。
2019年春节，一部科幻电影《流浪地球》火了。这部硬科幻，开启了中国科幻电影的里程碑。这个故事说的是未来世界，太阳急速老化导致地球面临末日，人类逃入地底世界也无法避免末日的到来，于是人类倾尽所有资源在地球表面建造10000座行星发动机，以150亿吨的推力，推动地球逃离太阳系，让地球在宇宙中漂泊和流浪，直至遇到更宜居的星系。
回归现实，作为世界强国的中国，发射一颗卫星离开地球都要历经繁杂的步骤，如果把整颗地球发射出太阳系，总共要分几步？
流浪地球，总共分三步第一步：安装动力装置
地球发动机，是人类建造的力量最大的机器，在美洲和亚洲板块上建立了一共1万2千座，全功率运行的时候，能向大地产生150万亿吨的推力。
首先我们需要给地球提供动力的装置。动力装置有两个作用，一是，抵消引力，让地球停止自转；二是给地球提供指定方向的动力，让地球获得巨大的动能，直至达到逃逸速度，才能够脱离太阳的引力飞离太阳系。
电影里的场景是，人类倾尽所有资源在地球表面建造12000座行星发动机，其中赤道处建立2000台，用于抵消地球自转力。这些行星发动机每座都高达11000多米，所有发动机全功率启动时，产生的推力可达150亿万吨的推力，足以推动地球。它们主要分布在北半球的亚洲和美洲地区，这样的发动机需要足够坚硬的地壳才能够承受，我国大地上也有很多座，在河北石家庄西边的太行山里就有一座。其中赤道处的那一座最为壮观，被称为“上帝的喷灯塔”。
“那是一座金属的高山，在我们面前赫然耸立，占据了半个天空，同它相比，西边的太行山脉如同一串小土丘……”
第二步：加入燃料
行星发动机的燃料可不是普通的燃油。电影中一个非常重要的道具就是台方向球驾驶的巨型运输车辆，这辆车的作用就是给行星发动机运输燃料。那么这燃料是什么，电影中称呼它为“火石”。
电影中描述的行星发动机的原理为重元素聚变，通俗的来说，类似于一种可控的核聚变，但是释放出来的能量比核聚变更强。可控核聚变技术由于需要高温高压的方式将原子聚合，现阶段该技术仍在进行实验探索中。现阶段核电站以重核裂变的方式反应释放出能量，经能量转化而发电。与化石燃料等质量的核原料通过核反应能产生百万个能量单位的能量。这种可控核聚变技术的应用，大家最熟悉的场景应该是漫威电影中，钢铁侠的人工心脏。
通过挖掘地球岩石，然后进行提炼，分离出重元素。每一台发动机下面都有一个巨大的燃烧室，日夜不停地为发动机提供动力。在发动机的四周分布着密密麻麻的运输管道和大量的挖掘机。核聚变只需要很少的物质就能释放出强大的能量，并不是像想象中的那么“费燃料”，因此理论上是可以支撑地球去“流浪”的。根据剧中的描述，人类为了让地球流浪，足足把地球地壳挖低了40米。
第三步：启动行星发动机
按照前文描述的150万亿吨的推进力去计算，
太阳质量：1.9891×10^30千克
万有引力常数：G=6.67×10^-11N·m/kg
半径r为1.5亿千米，那么代入计算后：
v=√2×6.67×10-11N·m/kg×1.9891*10^30千克/1.5亿千米
v=42067.33M/S，即太阳系地球轨道上的逃逸速度为42KM/S左右。
而150万亿吨能让地球产生多少加速度呢？
地球质量：5.965*10^24千克
加速度计算：a=F/M=150万亿吨×9.8/5.965*10^24千克
a=2.46×10^-7M/秒平方
一天能加速大约0.0212544M
（逃逸速度42067.3M/S-30KM/S）/2.46×10^-7M/秒平方=567755.4天加速才能达到地球逃逸速度！
大约是1555.494年，也就是在持续加速一千五百多年后，地球可以达到逃逸速度，慢慢从太阳系逃离，进行星际旅行。
和“把大象放进冰箱里总共分几步”的命题一样，以上三步纯属理想状态，实际去实现的时候，有太多太多无法解决的问题。
1.燃料不足
地球绕太阳运行，离开太阳系，要能够摆脱太阳的引力势能束缚，所需能量可以计算得到，大概是2.65×10^33焦耳。”南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇分析。
当前人类生产的能源，可以拿全球发电量来估计。据统计，2017年全球总发电量大概是25571 TWh，大约合9.21×10^19焦耳。也就是说，如果把现阶段全球所有的发电量都用来推动地球离开太阳，需要连续工作2.88×10^13年，即近29万亿年。而宇宙年龄大概是130亿年。
2.地壳无法承受
即使行星发动机看起来占地面积巨大，但是对于整个地球表面来说，就像是根钢针扎在鸡蛋壳上，稍微使劲，地壳就会被行星发动机“扎”的支离破碎。而且根据牛顿第三定律，作用力=反作用力，也就意味着行星发动机承受着相当于发动机推力的同等反作用力，这么巨大的力量不但地壳承受不了，目前已知的任何材料都无法承受，也就是说，根本没有材料能够用来制作这种发动机，发动机自身会被巨大的反作用力压碎。
3.可怕的洛希极限
电影里提到的洛希极限（Roche limit）是天文学中的一个特殊的距离。所谓洛希极限是指一个天体对另一个天体的潮汐力作用(一般是对小的)，小天体不被大天体撕碎的一种极限值(往往是它们之间的距离极限)。换言之，洛希极限是一个天体自身的重力与第二个天体造成的潮汐力相等时两者之间的距离。如果两者之间的距离小于这个洛希极限值，那么较小的这个天体就会被倾向于碎散或被“撕裂”，继而成为母天体的环。
计算表明，地球和木星的距离如果低于10.3万公里，那么大气就会在潮汐力的作用下脱离地球；如果距离低于7.44万公里，那整个地球都会被撕碎。
流浪的路途上，可能遇到的行星太多太多，一不小心，要么因为洛希极限被撕碎，要么可能直接发生“车祸”、“追尾”。
总结：
所以总的来说，理想很伟大，现实很残酷。我们在宇宙探索的道路上，还有很长的道路要走。硬核科幻电影的崛起对于科学界有着深远的意义，它可以激发年轻人想象力，培养科学思维，让更多的年轻人投入到科研事业里来，而不是只在家里追求“流量明星”。另一方面，它也帮助人们以全新角度审视自身环境和处境，警示人类在技术、文化、伦理等众多领域可能面临的问题，并提出“另类”解决方案。并且从现实的角度来看，科幻同样提醒人们用另一种视角去思考日常生活中的种种选择和挑战。
今天从满屏幕的嫦娥五号奔月新闻中，看到了《流浪地球2》定档的海报，感慨万千，各位朋友，电影院见吧。
