在太空升起气泡屏障,能缓解气候暖化的危机吗?


在太空升起气泡屏障,能缓解气候暖化的危机吗?


文/观察未来科技

在全球暖化危机下 , 地球工程也受到了越来越多的关注 。
简单来说 , 地球工程就是通过人为干预地球系统的物理、化学或生物过程 , 进而缓解人为因素引起的气候变化 。
地球工程可大体分为两大类:一类是二氧化碳移除技术 , 即通过大规模使用技术或者实施工程 , 减少大气温室气体浓度 , 降低地球的增温速率;另一类为太阳辐射管理技术 , 即通过提高地表反射太阳辐射的能力 , 减少地球吸收的太阳辐射 , 抵消人为增强的温室效应 。
就太阳辐射管理技术来看 , 早在1989年 , 发表于《英国星际学会》杂志的一篇论文中 , 詹姆斯·厄尔利(James Early)曾提出用月球材料制作一块直径2000千米的极薄玻璃屏障 , 并运输到距地球约150万千米的第一拉格朗日点(L1) 。 在该位置上 , 太阳和地球的引力作用相抵消 , 因此太空屏障更加稳定 。 厄尔利构想的玻璃屏障可以阻隔约1.8%的射向地球的太阳辐射 , 预计可以在21世纪完全抵消产生的温室气体 , 逆转全球变暖的危机 。

在此之上 , 美国天文学和光学科学家罗格·安赫尔(Roger Angel)在2006年提出了改进的方案:为解决制造和运输巨型屏障的难题 , 可以将许多几米宽的小型航天器连接起来 , 组成大的屏障 。 每个小型航天器配备极薄的透明光学屏障 , 用来偏转太阳光 。 通过利用电磁加速和离子推进 , 把在地球上组装好的屏障运输至第一拉格朗日点 , 其预计使用时长可达50年 。
现在 , 美国麻省理工大学(MIT)的一个跨学科团队在这些研究的基础上 , 提出了一个新的构想——用气泡取代小型航天器 。 不仅如此 , 充气的过程是在进入外太空后才进行 , 形成的气泡将组成一块巨大的屏障 。 这极大地提高了太空屏障的可行性 。 在初步实验中 , 为模拟外太空极寒的真空环境 , 研究团队在0.0028个大气压的条件下制造出了稳定的冰冻气泡 , 并将其维持在了-50°C的温度下 。
目前 , 科学家正在对可能的充气方式进行研究 , 如利用硅基融化材料、石墨烯增强的离子液体或其他低蒸气压的融化材料形成气泡 。 通过控制充气 , 使气泡膜的厚度近似于太阳光波长(约400-600纳米) , 这或许能够成为折射太阳辐射效率最高的薄膜结构之一 。
【在太空升起气泡屏障,能缓解气候暖化的危机吗?】当然 , 目前地球工程尚处在实验性探索阶段 , 即使通过一定时间的努力完全掌握了部分技术 , 就其实际应用潜力和工程的具体实施而言 , 还需要考虑经济、社会、政治、安全等因素 。 但在地球暖化危机下 , 如何最大程度地遏制气候暖化已经刻不容缓 。

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