Блокируя Солнце: солнечный «зонтик», привязанный к астероиду, поможет смягчить изменение климата

Гавайский университет в Маноа, 7 августа 2023 г.

Земля переживает быстрое потепление, и астроном Иштван Сапуди предложил концепцию солнечного щита, чтобы уменьшить попадание солнечного света на Землю, используя привязанный астероид в качестве противовеса. Эта инновационная идея делает массу щита более чем в 100 раз легче, чем предыдущие конструкции, а единственная часть, которую необходимо запустить с Земли, весит около 35 000 тонн. Фото: Брукс Бэйс/Институт астрономии UH.

Земля быстро нагревается, и ученые разрабатывают различные методы уменьшения последствий изменения климата. Иштван Сапуди, астроном из Института астрономии Гавайского университета, предложил уникальный подход — солнечный щит для уменьшения количества солнечного света, попадающего на Землю, в сочетании с привязанным захваченным астероидом в качестве противовеса. Инженерные исследования с использованием этого подхода могут начаться уже сейчас, чтобы создать работоспособную конструкцию, которая могла бы смягчить изменение климата в течение десятилетий.

Статья «Управление солнечной радиацией с помощью привязанного солнцезащитного экрана» была недавно опубликована в журнале «Труды Национальной академии наук».

Один из самых простых подходов к снижению глобальной температуры — защитить Землю от части солнечного света. Эта идея, называемая солнечным щитом, предлагалась и раньше, но большой вес, необходимый для того, чтобы сделать щит достаточно массивным, чтобы уравновесить гравитационные силы и предотвратить его сдувание давлением солнечного излучения, делает даже самые легкие материалы непомерно дорогими.

Креативное решение Сапуди состоит из двух инноваций: привязанного противовеса вместо просто массивного щита, в результате чего общая масса уменьшилась более чем в 100 раз, и использования захваченного астероида в качестве противовеса, чтобы избежать запуска большей части массы с Земли.

Художественное исполнение предлагаемого солнечного щита, привязанного к астероиду в качестве противовеса. Фото: Брукс Бэйс/Институт астрономии UH.

«На Гавайях многие используют зонтик, чтобы защититься от солнечного света, когда гуляют в течение дня. Я подумал, можем ли мы сделать то же самое для Земли и тем самым смягчить надвигающуюся катастрофу изменения климата?» - сказал Сапуди.

Сапуди начал с цели снизить солнечную радиацию на 1,7% — примерно столько, сколько необходимо для предотвращения катастрофического повышения глобальной температуры. Он обнаружил, что размещение привязанного противовеса по направлению к Солнцу может уменьшить вес щита и противовеса примерно до 3,5 миллионов тонн, что примерно в сто раз легче, чем предыдущие оценки для непривязанного щита.

Хотя это число все еще намного превышает текущие возможности запуска, только 1% веса — около 35 000 тонн — будет составлять сам щит, и это единственная часть, которую необходимо запустить с Земли. Используя новые, более легкие материалы, массу щита можно уменьшить еще больше. Остальные 99% общей массы будут составлять астероиды или лунная пыль, используемая в качестве противовеса. Такую привязанную структуру будет быстрее и дешевле построить и развернуть, чем другие конструкции щитов.

Today’s largest rockets can only lift about 50 tons to low Earth orbit, so this approach to solar radiation management would be challenging. Szapudi’s approach brings the idea into the realm of possibility, even with today’s technology, whereas prior concepts were completely unachievable. Also, developing a lightweight but strong grapheneGraphene is an allotrope of carbon in the form of a single layer of atoms in a two-dimensional hexagonal lattice in which one atom forms each vertex. It is the basic structural element of other allotropes of carbon, including graphite, charcoal, carbon nanotubes, and fullerenes. In proportion to its thickness, it is about 100 times stronger than the strongest steel." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Графеновый трос, соединяющий экран с противовесом, имеет решающее значение.