为什么不直接建造星际飞船,而要带着地球一起走呢?国外的科幻电影经常描绘人们离开地球,寻找新的栖息地或替代行星。相比之下,《流浪地球》提出了一个独特的设想:带着地球一起迁移。小说中解释道,地球之所以能孕育出丰富多样的生命,是依赖于其复杂而庞大的生态系统,在经历各种灾难后有自我恢复的能力。尽管飞船可以携带地球生命的种子,但它始终无法复制地球这种天然的生态平衡。在漫长的星际旅行中,船上的生态系统脆弱,可能会受到难以修复的损害。
关于能否利用行星发动机推动地球离开太阳系,刘慈欣指出,以目前的推力水平,要使地球达到逃逸速度确实困难重重。但小说中提出了一个更为复杂的计划:借助木星的引力来加速地球,从而达到逃逸速度。这种科学构想尽管充满挑战,但并非完全不可能。行星发动机虽然只能提供极小的加速度,却为地球加速创造了必要条件。在地球绕太阳运转的过程中,通过十五圈的加速,最终在远日点时利用木星的引力完成变轨加速,实现了地球的逃逸。
为什么《流浪地球》选择让地球经过木星?观看电影时,有人可能疑惑,为何不选择远离木星的安全路径,而是接近如此强大引力的天体?行星发动机提供的速度不足以让地球达到逃逸速度,但电影中还运用到了两个额外的原理:变轨加速和引力弹弓。我们已经讨论过变轨加速,那么引力弹弓是什么呢?保罗·梅伍德解释道:引力弹弓是一种利用大型天体(如行星)的引力,为小型飞行器(如太空探测器)加速的技术。当飞行器接近行星时,通过引力作用加速,并在最大速度时脱离,提高飞行器的速度,如同我们跑步时用手抓住一根固定杆加速一样,这样的策略帮助地球加速,从而顺利脱离太阳系。