当太空升起气泡屏障,用地球工程解决气候暖化危机 -2022世界杯买球

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。

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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