关于流浪地球的各种bug已经被各路大神还有杠精们找的差不多了，那么在刨除背景设定上的硬伤的情况下（比如单台发动机最大推力150亿吨这个业余至极的bug），流浪地球计划是否可行呢？或者说，如果我们要实行流浪地球计划，需要对设定做哪些细节上的完善和修改。
首先是技术路线，这一点小说和电影里都非常明确——利用岩石进行重元素聚变。
地壳中氧元素约占45.2%，硅27.2%，铝8%，钙5.06%，四者的比结合能分别为7.98MeV，8.46MeV，8.39MeV，8.55MeV。假设我们一步到位，把它们全都聚变到铁（比结合能8.79MeV），那么1kg地壳所能释放的能量约为3.01×10^26MeV，即4.824×10^13焦耳（作为对比，1kg海水完全聚变释放的能量是1.637×10^14焦耳，是地壳的3.4倍，1kg氢是8.482×10^14焦耳，地壳的17.6倍）。然后我们假设人类的推进科技牛逼炸了，可以把99.9999%的能量用于加速工质（聚变产物铁），那么工质速度可以达到9822km/s（光速的3.27%）。

PS：这就引出了流浪地球电影里的另一个bug——等离子束的高度问题。事实上，如此高速的等离子束几乎不会被任何物体所阻挡，地球的引力和大气层在它面前完全是螳臂当车，它的高度是无限的。
大刘在《无奈的和美丽的错误——科幻硬伤概论》一文中承认了发动机推力的问题，150万亿吨（吨这个词用的真是太业余了，力的单位应该是牛顿）的总推力显然是无法在17年内将地球轨道的远点抬升到木星轨道的。按照小说里的描述，地球采用的是近点加速（所以发动机只应在近日点附近开启，其余时间待机），加速窗口很短，17年里有效的加速时间不超过3年，而近点加速所需的速度增量是8.786km/s，算下来所需的加速度大约是9.287×10^-5m/s²，推力则是5.54×10^17kN（单台推进式发动机5.65万亿吨，远大于150亿吨）
现在我们有了工质速度和推力，就可以得到一个非常重要的数据——工质流量。由F=mv/t=(m/t)v算出工质流量为5.64×10^9kg/s（也就是说，每台行星发动机每秒需要消耗564万吨的岩石），如此恐怖的物料吞吐速度显然不是最大载重蛐蛐3000吨的重卡能满足的，我的建议是直接抽取海水和地幔（具体原因后面会解释）。

564万吨每秒，9822km/s，普通人可能对这两个数据没有具体的概念，然而其蕴含的深层意义是十分恐怖的。这意味着单台行星发动机的功率高达2.72×10^23W（作为对比，2018年全球发电总功率为2.92×10^12W,一次能源（石油、煤炭、天然气）消耗总功率为1.51×10^13W，大伊万的总能量为2.09×10^17J），相当于一个卡尔达肖夫1.68类文明（卡尔达肖夫一类4×10^16W,二类4×10^26W）,换句话说，此时的地球文明在能量层面上已经迈入了卡尔达肖夫二类文明。
有人吐槽为什么电影里人类的武器经过这么多年几乎没有发展，难道就不需要防备一下外星人入侵之类的情况吗？答案是，确实不需要了，因为行星发动机本身就是最强大的武器，只要人类愿意，可以轻松把38万公里之外的月球烧成玻璃。速度9822km/s，工质流量564万吨每秒的行星发动机尾焰是一柄无坚不摧的利刃，如果对着地球喷射，可以轻而易举地蒸发海洋，融穿地壳。

小说和电影里都出现过主人公直视等离子柱的场景，这样的场景是否合理呢？
高温等离子体可以视为理想气体，由理想气体温度公式E=3kT/2（E是粒子平均动能，k是玻尔兹曼常数，T是温度）可以计算出等离子束的温度——80.26亿K（核聚变能量的利用率与等离子体的温度是互斥的，因为发动机的作用就是将等离子体的内能转化为动能，所以推进效率越高等离子体温度越低，这里的温度按照99.9999%的推进效率算的），因为此时的等离子体的主要成分为铁原子核与自由电子，产生的辐射主要为韧致辐射（其中又以硬X射线为主），由等离子体密度（以发动机喷口直径4km计算）与电子温度可以算出等离子体的最大辐射功率密度，计算结果为5.18×10^6W/m³（这里没有考虑相对论效应，80.26亿K的电子属于热电子，所以实际情况与计算结果有误差），大气层内等离子柱体的辐射总功率约为3.25×10^17W。要知道地球接受太阳辐射的总功率也就1.7×10^17W左右，如此强烈的辐射将使发动机周围方圆千里成为生命禁区，任何敢于直视发动机尾焰的人都将被致命的光辐射化为青烟。解决这个问题其实不难，将等离子体提前冷却，或者进一步提高推进效率就行了，（不过俺寻思这发动机内壁应该是强相互作用力材料做的）。

传闻中科院的大佬在担任流浪地球的技术顾问时把地球比喻成鸡蛋，地壳就是一层薄薄的鸡蛋壳（还是稀碎的），所以推动地球是不可能的。这里我就要杠一下了，按照电影设定，地球发动机高11km直径33km，整体呈圆锥形，下方中空，那么其体积大约为1.57×10^12m³，平均密度设为1000kg/m³，那么发动机地面部分的质量就是1.57万亿吨，加上全功率运行时产生的5.65万亿吨的压力再除以发动机底座面积，对地面的压强约为82.72MPa，而花岗岩的屈服应力在300~500MPa之间（有围压时会更高），也就是说单纯的岩石就可以承受住行星发动机的挤压。当然，这样计算没有考虑整个基座周围的剪切效应，为了行星发动机的安全着想，应该人工加固发动机周围的地壳（如果是我来制定流浪地球计划，我会加固整个地壳）。这样的结果其实不难理解，7.2万亿吨的花岗岩体积约为2.4×10^12m³，相当于一个长宽高为24km，20km，5km的长方体，这种体积的山脉在地球上随处可见（青藏高原注视着你），也没见地壳被压碎了。

各大论坛里都有人提出过这样一种观点：流浪地球计划不可能成功，因为即使烧光地壳也无法使地球加速到光速的千分之五。
后半句没问题，但前半句有待商榷，流浪地球计划是可以成功的，只要人类愿意付出足够的代价。
由齐奥尔科夫斯基公式：ΔV=V*Ln(m0/m)（其中ΔV是速度增量，V是工质速度，m0是载具初始质量，m是加速结束后的剩余质量）可知，将地球加速到光速的千分之五需要消耗14.2%的质量，加速和减速则是26.4%。也就是说，当地球泊入比邻星轨道时，其半径只剩现在的90%左右，整个地球会被削去637km的表层，不仅仅是地壳，上地幔的绝大部分都会被消耗掉。流浪地球计划的核心目的是保留地球的生态圈，它是人类能够在新的恒星系延续的基石，所以作为生态圈载体的地壳是不能被放弃的，最好的燃料首先是海水，其次是地幔物质。
海水的聚变产能是岩石的3.4倍，在逃离太阳系时可以为地球提供足够的推力，缩短绕日加速的时间。逃离太阳系之后，按照9.287×10^-3m/s的最大加速度计算，行星发动机一年就能为地球提供2.929km/s的速度增量，除去地球本身已有的速度20.487km/s（木星公转速度+地球远点速度），将地球加速到1500km/s需要505年（实际上由于地球质量不断减少，加速所需的时间会短一些），这一点与设定符合的很好（设定里加速时间为500年左右），印证了近点加速这一加速方式。

可是如果以地幔为主要燃料，又会带来一个新的问题——地壳如何支撑？
方法其实在上文里提到过，那就是加固整个地壳。以那时能够把行星发动机修起来的材料科技，这个方案其实主要是一个工程上的问题。不过相对行星发动机工程来说这个工程的工期会相对缓一些，人类可以在逃逸时代慢慢完成这个超级工程。当然仅仅加固地壳是不够的，还需要在悬空的地壳与地幔之间建立支撑，这个支撑相对会容易一点，因为它只需要承受一万台发动机的总推力而已。

现在，我们已经知晓了完成流浪地球计划所要面临的主要困难与工程技术指标，接下来要做的就是去完成整个计划了。
首先，建造一万两千台行星发动机以及与之配套的地下城。与电影和小说里描述的不同，行星发动机的支柱应该深入地壳的底部，与位于莫霍面的庞大浮岛相连，支柱则应该是可以加长并且上下移动的。
第二步，建立庞大复杂的管道系统，每秒钟将数百亿吨海水引入发动机的聚变室，利用含能相对高的海水在短时间内刹住地壳的自转并迅速逃离太阳系（考虑到远离太阳后温度降低会使海洋冻结，可能需要在地表铺设一套供暖系统，与行星发动机所能提供的庞大能量相比，维持地表温度在273k以上所需的能量简直是九牛一毛）
第三步，逃离太阳系后，停止抽取海水（要为海洋生物考虑），通过漂浮在地幔之上的浮岛直接抽取地幔作为发动机的燃料，并开始逐步加固地壳。因为莫霍面的存在，地幔不可能与地壳刚性连接，地壳停止自转之后地幔仍然会继续转动（这在一定程度上缩短了自转刹车所需的时间），所以在流浪时代，转向发动机需要一直维持低功率输出以克服莫霍面的摩擦力（电影里好像又歪打正着了）。
第四步，随着地幔被抽取，地壳与地幔会逐渐分离，浮岛会随地幔一起沉降以维持地壳与地幔的相对位置（考虑到地幔的不稳定性，在没有发动机的南半球地底也应该建造浮岛与支撑柱以稳定地球的形态），人类关闭地表的供热系统（维持着也没啥用，除非人类想创造一个完全依靠地热生长的生态圈），完全进入地下生活。行星发动机持续工作，直至将地球加速到光速的千分之五。此时没有了太阳爆炸的威胁，能量极大丰富，科技高度发达（能量+科技≈生产力），人类完全可以在地下过上卡尔达肖夫一类文明的奢靡生活。事实上，不考虑太阳的引力势阱，在维持卡尔达肖夫一类文明能耗水平的前提下，人类可以把这趟星际旅行的消耗降低到0.0001%地球质量。换句话说，利用木星的引力弹弓逃离太阳系后，直接让地球在那儿飘着就行了，完全不需要进一步加速，因为即便以20km/s的速度飘个六万四千年，期间所消耗的岩石也不过1.67×10^15kg（地球质量的百亿分之2.8，比一座行星发动机重不了多少）。不过考虑到两千五百年已是春秋至今的光阴，六万四千年之后的人类可能早已在漫长的漂泊中遗失了文明，忘记了历史，地球也会真正的成为一颗永恒流浪的星球。
PS：对于超过一万年的航行来说，比邻星已经不是最佳的目的地，因为太阳系周围的恒星在不断运动，一个比较好的候选者是巴纳德星，一万年后它距离太阳3.6光年，具体选哪颗恒星作为目的地需要综合考虑旅行的时间长短。
之后的流程就和小说里没多大差别了，流浪，停泊，迎来日升，开始新的生活，太阳照常升起，人类也将延续。

其实在我个人看来，人类最有可能的历史走向是这样的：
太阳氦闪之后，人类回归地下，充足的能量与发达的科技保证了每一个人的生存所需，人类文明开始在地壳中蓬勃发展。人口迎来第二次爆发，很快便回到了黄金时代末期的水平，并且在高度发达的生产力支持下继续上升。为了容纳爆发的人口，各个地下城开始了扩建，城市向四周蔓延，往地底延伸，直至所有的地下城连为一体，取代了原来的整个地层。

这时，站在原来的莫霍面上，可以看见连绵的城市倒悬在金属的苍穹之下，脚下散发着耀眼的红光，因为在数百公里之下便是熔岩之海，目力所及之处就有数百根银白的支柱从海面升起，支撑天穹。支柱底部的浮岛上，繁杂的结构如同树枝一样散开，那里是矿区，流向行星发动机的物质有一小部分被分流到各个工厂，在那里转化为人类所需各种金属和矿物。每座浮岛的边缘连接着数十根粗达百米的线缆，它们连接着熔岩之海底部的巨型超导线圈，用来为线圈供电以停止星核的转动，否则被星核带动的地幔表面实在是难以施工。
天幕计划已经通过审议，地面被我们抛弃了太久，是时候唤醒黄金时代的世界了，我们将在除发动机喷口之外的区域建造天空的骨架，用分子膜阻止大气的流失，人造的太阳将洒下温暖的光辉，届时冰雪消融，万物苏生。而在南半球的地表，另外一万座金属的山峰正在成形。为什么要大费周章建造这些看似无用的装置呢？我想是因为人们开始意识到，太阳不再是不可或缺的东西，而每一次加速和减速，调头总是很麻烦的。
与行星发动机二期工程同时推进的另一项计划代号为“太阳塔”，不是指黄金时代用于观测太阳的天文设备，而是一项为了子孙后代而提出的计划。地球泊入比邻星轨道后，其质量将只剩原先的73.6%，我们需要为地球补充燃料，然而南门二星系没有行星（设定），燃料只能从新的太阳上取得。太阳塔是数千根由新固态物质（详见地球大炮，虽然原文里面也没怎么解释清楚）制成的管道，这些管道每一根都长达数百公里，拥有独自的动力与磁场发生器，当地球在临近恒星的轨道上运行时，它们将被发射到恒星的表面与地面的接收站之间。管道相互之间依靠电磁力首尾相连，将在地球与恒星的等离子体海洋之间构筑起一条物质传输的通道。这场燃料加注作业长达百年，直至地壳之下的空间被氢元素填满，然后，我们的子孙将乘着地球，前往属于他们的明天。
PS：感觉写成了流浪吞食者。。。

若等离子的温度为21.66万开，那么其内部微观粒子的平均速度约为9822m/s,只有工质喷射速度的千分之一，在地表附近其微观粒子的速率分布近似符合麦克斯韦速率分布，结果如图。


铁的电离能依次为762.5KJ/mol,1561.9KJ/mol，2957KJ/mol，5290KJ/mol，7240KJ/mol，对应的粒子速度为8361m/s,14599m/s,22006m/s,31134m/s,40412m/s,将对应的离子电荷数分别积分相加就能求出该温度对应的有效电荷数，结果为0.6236。


根据韧致辐射功率密度公式可以求出等离子束的辐射功率密度为4763.25W/m³,大气层内单根等离子柱辐射总功率为2.99×10^15W（地球接受太阳辐射总功率的1.76%）


虽然比之前的结果低了一百倍左右，但对于直视发动机尾焰的人来说结果并没有什么不同。

虽然扁圆的轨道和利用木星引力弹弓这两点都说明了地球是走的霍曼转移轨道，也就是只在近日点附近加速，可是电影和原著里行星发动机都是全程开启的（这显然又是一个bug）。那么这种全程加速的方式与近点加速有什么区别呢。


霍曼转移：

KSP的模拟显示：位于圆轨道上的航天器在顺着速度方向以一个极小的加速度持续加速时，其轨道近似均匀膨胀，航天器轨迹呈螺旋线上升（螺旋升天大法好），这一现象非常重要，将极大地简化之后的计算。


我们知道对于以圆周轨道运行的航天器而言，若其质量为m，，速度为V，动能为E，则其引力势能为-2E，总能量为-E，这时我们给它提供一个相对V很小的速度增量ΔV，那么它的总能量将会增加（m/2）*（2V*ΔV+ΔV²），略去二阶小量后就是mV*ΔV，若其轨道仍为圆周，则其动能减小mV*ΔV。换句话说，对于全程以一个很小的加速度a加速的航天器而言，它表现出来的运动状态是在以a减速，而其轨道均匀膨胀。


知道了这一点，剩下的就很简单了，地球公转速度29.783km/s，木星公转速度13.07km/s，要使地球的轨道膨胀到与木星相当，地球需要持续不断地加速5.7年，要完全从太阳系逃逸，则需要加速10.17年（实际上花的时间会短一点，因为在后半段轨道已经是开放的，地球会不断加速）。


很明显，全程加速要比霍曼转移节省时间，但缺点也是有的，这种逃逸模式会消耗更多的能量而且无法借助木星的引力弹弓（在交汇时没有相对速。


普通的航天工程中，航天器的加速度很大，可以在短时间内提供足够的速度增量，时间通常没有限制，而且燃料相对有限，所以选择霍曼转移轨道是很正常的。但对于流浪地球，太阳随时都会爆炸，全程加速逃逸所浪费的质量与整个航程相比微不足道，螺旋升天才应该是正确的逃逸姿势。