Предложение по созданию гигантского космического зонтика, связанного с климатом, вызывает интерес

Поскольку Земля находится в самой горячей точке за всю историю человечества, а люди делают далеко не все, чтобы остановить ее перегрев, небольшое, но растущее число астрономов и физиков предлагают потенциальное решение, которое могло бы сойти со страниц научной фантастики: эквивалент гигантского пляжного зонтика, плавающего в космическом пространстве.

Идея состоит в том, чтобы создать огромный солнцезащитный козырек и отправить его в далекую точку между Землей и Солнцем, чтобы заблокировать небольшое, но решающее количество солнечной радиации, достаточное для противодействия глобальному потеплению. Ученые подсчитали, что если заблокировать хотя бы 2 процента солнечной радиации, этого будет достаточно, чтобы охладить планету на 1,5 градуса Цельсия и удержать Землю в пределах управляемых климатических границ.

Эта идея уже много лет находится на периферии дискуссий о климатических решениях. Но по мере обострения климатического кризиса интерес к солнцезащитным щиткам набирает обороты, и все больше исследователей предлагают их варианты. Существует даже фонд, занимающийся продвижением солнечных щитов.

Недавнее исследование, проведенное Университетом Юты, изучало рассеяние пыли глубоко в космосе, а команда Массачусетского технологического института изучает возможность создания щита из «космических пузырей».

Летом 2023 года доктор Иштван Сапуди, астроном из Института астрономии Гавайского университета, опубликовал статью, в которой предлагалось привязать большой солнечный щит к перепрофилированному астероиду.

Теперь ученые во главе с доктором Йорамом Розеном, профессором физики и директором Института космических исследований Ашера при Израильском технологическом институте Технион, заявляют, что готовы создать прототип тени, чтобы показать, что идея будет работать.

По словам доктора Розена, чтобы блокировать необходимое количество солнечной радиации, площадь тени должна составлять около 2,59 миллиона квадратных километров, что примерно равно площади Аргентины. По его словам, такая большая тень будет весить не менее 2,5 миллионов тонн – слишком тяжелая для запуска в космос. Таким образом, проект должен будет включать в себя серию более мелких оттенков. По его словам, они не будут полностью блокировать солнечный свет, а скорее будут бросать на Землю слегка рассеянную тень.

Профессор Розен сказал, что его команда готова разработать прототип шторы площадью 100 квадратных футов и ищет от 10 до 20 миллионов долларов США (S$13,4 млн) для финансирования демонстрации.

«Мы можем показать миру: «Смотрите, есть рабочее решение, возьмите его, увеличьте до нужного размера», — сказал он.

Сторонники утверждают, что солнцезащитный козырек не избавит от необходимости прекратить сжигание угля, нефти и газа, основных факторов изменения климата. Даже если выбросы парниковых газов от ископаемого топлива немедленно сократятся до нуля, в атмосфере уже имеется чрезмерное количество углекислого газа, удерживающего тепло.

Средняя температура Земли находится на грани повышения на 1,5 градуса Цельсия по сравнению со средним доиндустриальным уровнем. По словам ученых, это точка, после которой вероятность сильных штормов, засухи, волн жары и лесных пожаров значительно возрастет, а людям и другим видам придется еще больше бороться за выживание. На планете уже прогрелось на 1,2 градуса Цельсия.

Сторонники этой идеи говорят, что солнцезащитный козырек поможет стабилизировать климат, в то время как реализуются другие стратегии смягчения последствий изменения климата.

«Я не говорю, что это будет решением, но я думаю, что каждый должен работать над каждым возможным решением», — сказал доктор Сапуди, астроном, который предложил привязать солнцезащитный козырек к астероиду.

Это был 1989 год, когда доктор Джеймс Эрли из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса предложил «солнечный щит космического базирования», расположенный вблизи фиксированной точки между Землей и Солнцем, называемой Точкой Лагранжа Один, или L1, на расстоянии примерно 1,5 миллиона километров, что в четыре раза больше Среднее расстояние между Землей и Луной. Там гравитационные силы Земли и Солнца нейтрализуют друг друга.

В 2006 году профессор Роджер Энджел, астроном из Университета Аризоны, представил свое предложение по отклоняющему солнцезащитному экрану в Национальной академии наук, а позже получил грант от Института перспективных концепций НАСА на продолжение своих исследований. Он предложил запустить на L1 триллионы очень легких космических кораблей, используя прозрачную пленку и технологию управления, которая предотвратила бы уход аппаратов с орбиты.

«Это похоже на то, как будто вы просто повернули ручку на Солнце, — сказал профессор Энджел, — и не портите атмосферу».

У идеи солнцезащитного козырька есть свои критики, среди которых г-жа Сюзанна Баур, докторант, которая занимается моделированием модификации солнечной радиации в Европейском центре исследований и повышения квалификации в области научных вычислений во Франции. По ее словам, солнцезащитный козырек будет астрономически дорогим и не сможет быть реализован вовремя, учитывая скорость глобального потепления. Кроме того, солнечная буря или столкновение с космическими камнями могут повредить щит, что приведет к внезапному и быстрому потеплению с катастрофическими последствиями, сказала г-жа Баур.

По ее словам, время и деньги лучше потратить на работу по сокращению выбросов парниковых газов и удалению углекислого газа из атмосферы, при этом небольшая часть исследований будет посвящена «более жизнеспособным и экономически эффективным» идеям солнечной геоинженерии.

Но сторонники солнцезащитных зонтов говорят, что на данном этапе сокращение выбросов парниковых газов не зайдет достаточно далеко, чтобы смягчить климатический хаос, что удаление углекислого газа оказалось чрезвычайно трудным для реализации и что каждое потенциальное решение должно быть изучено.

По словам доктора Сапуди, полностью работоспособный солнцезащитный козырек должен быть устойчивым и обратимым. В предложенном проекте он сказал, что 99 процентов его веса будет приходиться на астероид, что поможет компенсировать затраты. По его словам, его стоимость по-прежнему, скорее всего, составит триллионы долларов, что намного меньше, чем тратится на военное оружие.

«Спасение Земли и отказ от 10 процентов вашего оружия для уничтожения вещей на самом деле является довольно выгодной сделкой», — сказал доктор Сапуди.

Он привел Tesla в пример идеи, которая когда-то казалась невероятно амбициозной, но за 20 лет после ее основания стала ведущим в мире производителем электромобилей.

Морган Гудвин, исполнительный директор некоммерческой организации Planetary Sunshade Foundation, сказал, что одна из причин, по которой солнцезащитные козырьки не получили такой популярности, заключается в том, что исследователи климата, вполне естественно, сосредоточились на том, что происходит в атмосфере Земли, а не на космос.

Но снижение стоимости космических запусков и инвестиций в космическую индустриальную экономику расширили возможности, сказал г-н Гудвин. Фонд предлагает использовать космическое сырье и запускать корабли с солнечной тенью в L1 с Луны, что будет стоить гораздо дешевле, чем запуск с Земли.

«Мы думаем, что по мере того, как идея солнцезащитных зонтов станет более понятной людям, занимающимся климатом, это станет довольно очевидной частью дискуссии», — сказал г-н Гудвин, который также является старшим директором анхелесского отделения Sierra Club.

Модель Техниона предполагает прикрепление легких солнечных парусов к небольшому спутнику, отправленному на L1. Их прототип будет перемещаться вперед и назад между L1 и другой точкой равновесия, при этом парус будет наклоняться между направлением на Солнце и перпендикуляром к нему, двигаясь, как планка на жалюзи. По словам профессора Розена, это поможет сохранить стабильность спутника и устранит необходимость в двигательной системе.

Профессор Розен сказал, что команда все еще находится на стадии предварительного проектирования, но может запустить прототип в течение трех лет после получения средств. По его подсчетам, полноразмерная версия обойдется в триллионы (вкладка «чтобы подхватил мир, а не одна страна»), но за два года снизит температуру Земли на 1,5 градуса Цельсия.

«Мы в Технионе не собираемся спасать планету», — сказал профессор Розен. «Но мы собираемся показать, что это возможно».