在太空升起氣泡屏障,能緩解氣候暖化的危機嗎?_風聞
根新未来-2022-09-10 10:00
文/觀察未來科技
在全球暖化危機下,地球工程也受到了越來越多的關注。
簡單來説,地球工程就是通過人為干預地球系統的物理、化學或生物過程,進而緩解人為因素引起的氣候變化。
**地球工程可大體分為兩大類:**一類是二氧化碳移除技術,即通過大規模使用技術或者實施工程,減少大氣温室氣體濃度,降低地球的增温速率;另一類為太陽輻射管理技術,即通過提高地表反射太陽輻射的能力,減少地球吸收的太陽輻射,抵消人為增強的温室效應。
就太陽輻射管理技術來看,早在1989年,發表於《英國星際學會》雜誌的一篇論文中,詹姆斯·厄爾利(James Early)曾提出用月球材料製作一塊直徑2000千米的極薄玻璃屏障,並運輸到距地球約150萬千米的第一拉格朗日點(L1)。在該位置上,太陽和地球的引力作用相抵消,因此太空屏障更加穩定。**厄爾利構想的玻璃屏障可以阻隔約1.8%的射向地球的太陽輻射,預計可以在21世紀完全抵消產生的温室氣體,**逆轉全球變暖的危機。

**在此之上,美國天文學和光學科學家羅格·安赫爾(Roger Angel)在2006年提出了改進的方案:**為解決製造和運輸巨型屏障的難題,可以將許多幾米寬的小型航天器連接起來,組成大的屏障。每個小型航天器配備極薄的透明光學屏障,用來偏轉太陽光。通過利用電磁加速和離子推進,把在地球上組裝好的屏障運輸至第一拉格朗日點,其預計使用時長可達50年。
現在,美國麻省理工大學(MIT)的一個跨學科團隊在這些研究的基礎上,提出了一個新的構想——用氣泡取代小型航天器。不僅如此,充氣的過程是在進入外太空後才進行,形成的氣泡將組成一塊巨大的屏障。這極大地提高了太空屏障的可行性。在初步實驗中,為模擬外太空極寒的真空環境,研究團隊在0.0028個大氣壓的條件下製造出了穩定的冰凍氣泡,並將其維持在了-50°C的温度下。
目前,科學家正在對可能的充氣方式進行研究,如利用硅基融化材料、石墨烯增強的離子液體或其他低蒸氣壓的融化材料形成氣泡。通過控制充氣,使氣泡膜的厚度近似於太陽光波長(約400-600納米),這或許能夠成為折射太陽輻射效率最高的薄膜結構之一。
當然,目前地球工程尚處在實驗性探索階段,即使通過一定時間的努力完全掌握了部分技術,就其實際應用潛力和工程的具體實施而言,還需要考慮經濟、社會、政治、安全等因素。但在地球暖化危機下,如何最大程度地遏制氣候暖化已經刻不容緩。