為什麼不直接建造星際飛船,而要帶著地球一起走呢?國外的科幻電影經常描繪人們離開地球,尋找新的棲息地或替代行星。相比之下,《流浪地球》提出了一個獨特的設想:帶著地球一起遷移。小說中解釋道,地球之所以能孕育出豐富多樣的生命,是依賴於其複雜而龐大的生態系統,在經歷各種災難後有自我恢復的能力。儘管飛船可以攜帶地球生命的種子,但它始終無法複製地球這種天然的生態平衡。在漫長的星際旅行中,船上的生態系統脆弱,可能會受到難以修復的損害。
關於能否利用行星發動機推動地球離開太陽系,劉慈欣指出,以目前的推力水準,要使地球達到逃逸速度確實困難重重。但小說中提出了一個更為複雜的計劃:借助木星的引力來加速地球,從而達到逃逸速度。這種科學構想儘管充滿挑戰,但並非完全不可能。行星發動機雖然只能提供極小的加速度,卻為地球加速創造了必要條件。在地球繞太陽運轉的過程中,通過十五圈的加速,最終在遠日點時利用木星的引力完成變軌加速,實現了地球的逃逸。
為什麼《流浪地球》選擇讓地球經過木星?觀看電影時,有人可能疑惑,為何不選擇遠離木星的安全路徑,而是接近如此強大引力的天體?行星發動機提供的速度不足以讓地球達到逃逸速度,但電影中還運用到了兩個額外的原理:變軌加速和引力彈弓。我們已經討論過變軌加速,那麼引力彈弓是什麼呢?保羅·梅伍德解釋道:引力彈弓是一種利用大型天體(如行星)的引力,為小型飛行器(如太空探測器)加速的技術。當飛行器接近行星時,通過引力作用加速,並在最大速度時脫離,提高飛行器的速度,如同我們跑步時用手抓住一根固定桿加速一樣,這樣的策略説明地球加速,從而順利脫離太陽系。