“这就是为什么我们不把地球的垃圾射入太阳”

想象一下我们的行星就像最初的45亿5千万年。 火灾、火山、地震、海啸、小行星撞击、飓风和其他自然灾害无处不在，测量着历史上的生物活动。 在某些情况下，大部分环境变化是渐进的、孤立的——一般与大规模灭绝有关——是全球性的、直接的、毁灭性的变化。

但是，随着人类的到来，地球的自然环境还有另一个需要应对的因素:物种给它带来的变化。 几万年来，最大规模的战争不过是地区性的把戏，废弃物最大的问题只会导致孤立疾病的爆发。 但是，我们的数量和技术力量增加了，随之产生了废弃物管理的问题。 你可能认为好的处理方法是把我们最坏的垃圾送到太阳那里，但我们决不会实现它。 就是这个原因。

现在，这个行星上有70多亿人类，上个世纪我们终于成为了宇宙文明，在那里打破了束缚我们于地球的重力钥匙。 我们提取宝贵的稀有矿物和元素，合成新化合物，开发核技术，生产出了远远超出我们远祖最疯狂梦想的新技术。

虽然这些新技术改变了我们的世界，改善了我们的生活质量，但仍然有负面的副作用。 我们现在可以通过各种途径，从砍伐森林到空气污染、海洋酸化等，对环境造成广泛的破坏和破坏。 一旦我们停止加剧这些问题，地球就会开始自我调节。 但是，其他问题在任何合理的时间范围内都不会自行改善。

我们在地球上生产的东西不仅是短期内不能忽视的问题，而且是不会随着时间推移而明显减少的危险。 我们最危险的长时间污染物包括核副产品和废弃物、危险化学物质和生物危害、废气和不生物降解的塑料，一旦他们进入地球，可能会给地球上的大部分生物带来严重的环境破坏错误。

这些罪犯中最坏的可能会被搭载在火箭上，发射到太空，与太阳相撞，最后不再困扰地球。 (是的，这有点像超人iv的情节。 从物理学的角度来看，这是可能的。

但是我们应该这样做吗？ 这是完全不同的故事，首先考虑重力在地球和太阳系中的作用。

人类在地球上进化，在这个世界上很突出，开发出了我们从未见过的宇宙角落的了不起的技术。 我们都梦想着在我们家外面探索宇宙，但只有在过去的几十年里，我们才能逃过地球的引力。 我们的大行星施加的引力只取决于距离地球中心的距离，这将使时空曲线变形，并使其上或附近的所有物体(包括人类)向下加速。

作为与地球相连的大物体，有能够维持重力势能的能量。 但是，如果移动对象足够快(即，提供足够的动能)，则可以跨越两个重要的阈值。

不撞击地球的稳定轨道速度阈值:约7.9 km/s ( 17，700 mph )。

完全摆脱地球重力的阈值: 11.2千米/秒( 25，000 MPH )。

与此相反，我们得出的结论是，地球赤道最大化的地球赤道上的人类以约0.47 km/s ( 1，000 mph )的速度移动，如果没有微小的巨大干预，我们就没有逃跑的危险，这一状况发生了改变。

幸运的是，我们开发了一种叫做火箭的介入。 为了使火箭进入地球轨道，至少需要将火箭加速到上述所需的阈值速度所需的能量。 20世纪50年代以来，人类一直这样做，但当我们逃离地球时，越来越多的东西会大规模发生。

地球不是静止的，而是以约30公里/秒( 67，000英里/小时)的速度围绕太阳旋转，这意味着即使逃离地球，也不仅仅是重力，而是围绕稳定的椭圆轨道。

这是重点。 在地球上，你可能认为我们受地球引力的束缚。 对重力来说，这是主导因素。 相反，太阳的引力远远超过了地球的引力！ 我们没有观察到它的唯一原因是，你和整个地球都相对于太阳自由落下，所以我们以同样的相对速度加速了它。

如果我们用太空努力摆脱地球引力，我们仍然会相对于太阳以约30千米/秒的速度移动，发现距离我们的母星约1.5亿千米( 9300万英里)。 如果想逃离太阳系，为了达到逃离速度，必须得到约12公里/秒的速度。 这是我们的一点太空船(先锋10和11，旅行者1和2，新视野)实现了。

但是，如果想向相反的方向前进，向着太阳发射太空船，我们手头有很大的挑战。 我们必须失去足够的动能，把太阳周围稳定的椭圆轨道变成离太阳足够近的轨道来碰撞。 只有两种方法可以达到这个目的。

请随身携带足够的燃料，使有效载荷充分减速(即尽量减小相对于太阳的相对速度)，注意有效载荷在重力的作用下自由地落在太阳上。

与我们太阳系最深处的行星——地球、金星、水星——配置足够的飞越，使轨道相对减弱有效载荷(与先驱、旅行者、新地平线等航天器的正面上升相反)，引力最终与外行星充分接近并吞噬。

事实上，第一个选择需要大量的燃料，但目前的(化学火箭)技术几乎是不可能的。 如果搭载的火箭比较有效载荷多，比如想射入太阳的危险废弃物，那么必须在轨道上放置很多火箭燃料，使之充分减速，所以会落到太阳上。 发射有效载荷和额外的燃料需要比在地球上大规模建造的更大、更强大、更大的火箭。

相反，可以使用重力辅助技术来增加或消除相对有效载荷的动能。 如果你从后面接近行星等大质量，飞到它前面，在地球后面重力，宇宙飞船在行星获得能量时就会失去能量。 但是，如果向相反的方向前进，从前方接近行星，在其后飞行，再次使重力回到前面，宇宙飞船就会从轨道行星向上移动，从而获得能量。

20年前，我们利用这种重力弹弓的做法成功地将轨道飞行器送到了会合点，并成功地将水星:信使任务不断成像。 可以制造太阳系最内层世界的第一颗全行星马赛克。 最近，将派克太阳探测器发射到了高度椭圆形的轨道上，带入了太阳的几个太阳半径范围内。

在正确的初始速度方向上比较有效载荷，可以获得经过仔细计算的未来轨道集。 这不容易，但也不是不可能。 帕克的太阳探测器可能是从地球向太阳发射火箭比较有效载荷的典型代表。

如果记住所有这些，也许可以得出结论，制造我们的垃圾在技术上是可行的。 包括有毒化学物质、生物危害、放射性废弃物等危险废弃物，但这是我们几乎不做的事件。

为什么不一样？ 目前有三个障碍。

如果发射失败的可能性比较有效载荷具有放射性或危险性，在发射时或与地球飞行中发生爆炸，则所有这些废弃物都将不受控制地分布在地球上。

在能源方面，从太阳系发射比较有效载荷(木星等行星的正重力辅助)的太阳能的价格比将有效载荷射入太阳的价格要低。

最后，即使我们这样做，把垃圾送到太阳的价格至今仍然非常高。

史上最成功、最可靠的太空发射系统是联盟号火箭，发射1000多次后成功率达到97%。 但是，如果将火箭装载到你想从行星发射的所有危险废物的火箭上，2%或3%的失败率会带来毁灭性的可能性。 也就是说，废弃物会扩散到海洋、大气中、人口地区、饮用水等。 这对人类不好，风险太高了

考虑到仅美国就储存了约6万吨高级核废料，从地球上清除这些废料需要约8，600枚联盟火箭。 即使发射失败率能降至前所未有的0.1%，预计也将消耗约1万亿美元，9次发射失败，60，000磅以上的危险废物将在地球上随机重新分配。

我们必须支付前所未有的价格，让我们的垃圾从太阳射入科幻小说和未来充满希望的技术，例如空之间的电梯，除非我们接受毁灭性的环境污染的几乎明确性。 不可否认，我们在地球上造成了很多混乱。 现在，我们决定我们自己的路。