造个泡泡，面积约等于巴西国土大小：MIT计划为整个地球挡太阳

机器之心报道

编辑：泽南、蛋酱

MIT 研究人员正在探索由薄膜制成的冰冻气泡漂浮在地球上方以反射太阳光线的可能性，该计划被称为「太空气泡」。

自工业革命以来，人类一直在向空气中释放大量温室气体。这让地球的周围正在形成一种覆盖层，将热量困在大气中，导致全球气温越来越高。

一个共识是，我们需要大幅减少排放，以尽量减少气候变化的后果，比如海平面上升、干旱和极端天气事件。

但世界似乎还没有准备好放弃化石燃料。因此，研究人员正在探索扭转全球变暖趋势的 Plan B：太阳能地球工程。这背后的想法是，通过反射一些太阳辐射来冷却地球。虽然我们可以通过几种不同的方式来做到这一点，但研究最广泛的技术是将反射气溶胶粒子注入高层大气。

为地球戴上太阳眼镜的计划听起来有些脑洞大开，但人们确实正在朝着这个方向努力。一群麻省理工学院（MIT）研究者正在探索用漂浮在地球上方以反射太阳光线的「太空气泡」聚集体来应对气候变化的可行性。

Space Bubbles 研究项目建议在 L1 拉格朗日点设置一个由冷冻气泡制成的「木筏」——地球和太阳之间的引力拉力抵消的点。

这些气泡将由薄膜材料制成，并在太空中组装，当它们相互连接在一起时，最终面积将和巴西国土大小相当。

为了冷却地球，计划阻挡一部分太阳光线。

对抗气候变化

MIT 提出的太空气泡计划是对太阳盾的常见地球工程理念的一种变体，它可以通过阻挡一些入射的太阳辐射来从理论上减少全球变暖的影响。

然而一个关键的区别是，有了天基遮阳板，我们就无须担心人造工程干扰地球生物圈的风险。那些部署在地球平流层以内的项目确实存在这种风险。

MIT 的研究人员强调，太空气泡提案旨在补充而不是取代当前的气候变化缓解工作，但这种干预变得必不可少的那一天可能终将到来。

太阳盾将部署在远离地球的位置，不影响生物圈。

「地球工程可能是我们最后且唯一的选择，」MIT 可感知城市实验室负责人 Ratti 表示。「然而，大多数地球工程建议都是以地球为基础的，这对我们的生态系统构成了巨大的风险。」

基于空间的解决方案会更安全——例如，如果我们在入射太阳辐射到达地球之前将其 1.8% 偏转掉，我们就可以完全扭转今天的全球变暖。

这种特殊的阳光防护罩的另一个优点是它是可逆的，因为气泡可以随时放气并从原位置移除。

因为「气泡」的形式，这种人造物体也相对容易发射到太空中，其球体将由硅等材料制成，以熔融形式运送到太空。

太空气泡：初步试验成功

研究人员不仅进行了设想，在初步实验中，科学家已经成功地在 0.0028 atm 的压力下膨胀了一个薄膜气泡，并将其保持在 -50°C 左右（接近零压力和接近空间条件的温度）。MIT 团队相信这可能是最有效的偏转太阳辐射的薄膜结构之一。

然后是部署位置：「太空气泡」的研究项目建立在科学家 James Early 和提出气泡筏的天文学家 Roger Angel 的想法之上，后者曾首先建议在拉格朗日点部署一个偏转物体。

拉格朗日点是限制性三体问题里的 5 个特解。当三个天体中其中一个的质量远小于另外两个，那么小天体几乎不影响另外两个大天体的运动，则小天体在五个点上可以相对两大天体静止不动，这就是 5 个拉格朗日点 L1~L5。

著名的詹姆斯 · 韦伯望远镜就被放置在太阳─地球的第二拉格朗日点上。这意味着其将在地球 - 太阳连线上地球背后的 150 万千米处绕 L2 以晕轮轨道运行，不用像哈勃望远镜那样绕近地轨道公转。

太空气泡将部署在 L1 点，距离地球几乎一百万英里。在 L1 和 L2 点上曾经工作过和正在工作的航天器已超过 14 个，嫦娥五号轨道器是中国第一个进入该点的航天器。

目前，该项目还是一个可行性假设，但 MIT 的跨学科团队希望获得对涉及进一步实验室实验和分析的可行性研究的支持。

除了材料之外，研究还将探索从地球运送材料的选择，比如是否可以使用轨道炮（磁加速枪）直接发射。

该图显示，如果 1.8% 的太阳辐射被偏转，太空气泡将会对地球产生的影响。

人们对于太空气泡阵列的研究还有很多不确定性，有关定位和稳定性、遮阳能力、成本效率、维护和报废过渡、气候和生态系统影响以及公共政策影响。其中公共政策问题包括地球工程是否会破坏对气候减缓政策的支持，并鼓励人们将远离化石燃料的转变视为不那么重要，从而带来的「道德风险」。

地球级工程已被证明是存在争议的，但联合国政府间气候变化专门委员会表示，假如温度上升不能控制在可控水平，这是必要的 Plan B。

目前人们已讨论过的地球工程建议包括从空气中吸收二氧化碳，将气体泵入平流层以反射一些太阳热量，使海洋云层变亮以使其更具反射性，以及用白色屋顶或沙漠反射覆盖物修改地球的反照率等。

项目展示页：

https://senseable.mit.edu/space-bubbles/

参考内容：

https://www.weforum.org/agenda/2022/06/space-bubble-shield-to-reflect-the-sun/

© THE END 

转载请联系本公众号获得授权

投稿或寻求报道：content@jiqizhixin.com