Через миллиард лет Солнце будет светить ярче, чем сегодня, и Земля начнёт быстро терять пригодный для жизни климат. Океаны станут испаряться, температура поднимется, а привычная биосфера окажется под угрозой задолго до того, как звезда превратится в красного гиганта. Новая научная работа разбирает необычный сценарий: вместо бегства к другой звезде далёкие потомки человечества могут попытаться перестроить Солнечную систему и сохранить жизнь на Земле.
Солнце сейчас превращает водород в гелий в своём ядре. По мере накопления гелия звезда постепенно нагревается и увеличивает светимость. Земля может потерять пригодные для жизни условия примерно через 1,8 млрд лет, хотя до расширения Солнца в красного гиганта останется ещё несколько миллиардов лет.
Переселение к другой звезде не обязательно окажется проще. Даже ближайшие планетные системы отделены от нас несколькими световыми годами. Полёт потребует огромного корабля, способного десятилетиями или веками поддерживать людей, растения, животных и замкнутую экосистему. Подходящей планеты рядом может не оказаться вовсе.
Один из способов сохранить Землю предусматривает гигантский экран между планетой и Солнцем. Конструкция перекроет часть света и не позволит поверхности перегреться. Обычный экран пришлось бы делать колоссальным, поэтому автор предлагает соединить заслонку с тяжёлым противовесом. Подобная система сможет удерживаться в нужной точке и закрывать Землю от избытка солнечной энергии.
Когда Солнце начнёт расширяться, одной тени будет недостаточно. Землю придётся переместить на более далёкую орбиту. Для этого рядом с планетой можно многократно проводить крупные астероиды или другие космические тела. Их гравитация будет понемногу передавать Земле энергию и отталкивать её от Солнца.
Подобные манёвры займут миллионы или миллиарды лет. Ошибка в расчётах превратит управляемый астероид в разрушительный снаряд, поэтому автор рассматривает и более плавный вариант. Поток мелких частиц можно направить рядом с Землёй, чтобы их гравитация постепенно меняла её орбиту без опасных сближений с огромными телами.
После смерти Солнца света, наоборот, станет слишком мало. Тогда естественное освещение можно заменить искусственным. Энергию предлагают получать из водорода и гелия в атмосферах Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Орбитальные станции превратят её в свет и направят на Землю через систему лазеров и зеркал.
Искусственное солнце сможет сохранять привычную смену дня и ночи, а также времена года. Источник света не обязан находиться на месте настоящей звезды. Его можно перемещать вокруг Земли и менять угол освещения, даже если вращение планеты со временем замедлится.
Старение Земли создаст ещё одну проблему. Планета постепенно теряет внутреннее тепло, которое поддерживает движение тектонических плит. Без тектоники изменится круговорот веществ между недрами, океаном и атмосферой. Автор предлагает нагревать глубокие слои Земли искусственно, хотя подобный проект потребует огромного количества энергии и технологий, которых пока не существует.
За миллиарды лет придётся также защищать наш общий дом от астероидов, комет, близких сверхновых и пролетающих звёзд. Небольшие тела можно будет заранее уводить с опасных траекторий. От мощного излучения Землю смогут закрывать орбитальные экраны. При угрозе со стороны другой звезды цивилизации, вероятно, придётся менять движение уже всей Солнечной системы.
Работа не предлагает готового плана строительства. Многие расчёты предполагают почти безграничные ресурсы, управление планетами и конструкции, способные работать дольше нынешнего возраста Вселенной. Однако известные законы физики не запрещают подобные проекты.
Главная идея сводится к тому, что Землю необязательно покидать после старения Солнца. Цивилизация с достаточно развитой промышленностью сможет затемнить звезду, передвинуть планету, заменить солнечный свет искусственным и постепенно превратить Солнечную систему в огромную систему жизнеобеспечения. Но для этого, конечно, придётся очень сильно постараться...