这种“太空泡泡”屏障或可通过反射阳光来抵消气候变化的影响

space bubble
Space Bubbles are a variation on the common geoengineering idea of a solar shield.Image: Unsplash/CHUTTERSNAP
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  • 麻省理工学院研究人员正在探索在地球上空漂浮由薄膜制成的冰冻泡泡以反射阳光的可能性,并将其称为“太空泡泡”。

  • 这是对常见地球工程构想“太阳屏障”的一种变体。太阳屏障会阻挡太阳辐射,但由于该方案部署在太空中,理论上不会有干扰地球生物圈的风险。

  • 研究人员强调,该提案旨在补充而非取代当前的气候变化减缓工作。

建筑师卡洛·拉蒂是一个研究团队的成员,该团队正在探索利用一大片“太空泡泡”对抗麻省理工学院研究人员正在探索利用一大片“太空泡泡”对抗气候变化的可行性。这些泡泡将在地球上空漂浮,以反射阳光。

太空泡泡研究项目提议在日地 L1 拉格朗日点漂浮一座由冰冻泡泡组成的“筏体”——该点位于地球与太阳之间,两者的引力在此相互抵消。

这些泡泡将由薄膜材料制成,并在太空中制造;相互连接后,覆盖面积大约相当于巴西的国土面积。

“太空泡泡”提案设想使用冰冻球体阻挡部分阳光。Image: 麻省理工学院

用太空泡泡对抗气候变化

“太空泡泡”由麻省理工学院(MIT)提出,是常见地球工程构想“太阳屏障”的一种变体。太阳屏障通过阻挡部分入射太阳辐射,理论上可减轻全球变暖的影响。

不过,关键区别在于,部署在太空中的遮阳屏障理论上不会有干扰地球生物圈的风险。在地球平流层部署的项目则确实存在这种风险。

麻省理工学院研究人员强调,“太空泡泡”提案旨在补充而非取代当前的气候变化减缓工作,但未来或许会有一天,这种干预措施变得不可或缺。

这座筏体将在太空中部署,不会影响地球生物圈。Image: 麻省理工学院

“地球工程或许是我们最后也是唯一的选择,”麻省理工学院可感知城市实验室负责人拉蒂说。“然而,大多数地球工程提案都在地球上实施,这会给我们的生命生态系统带来巨大风险。”

“太空解决方案会更安全——例如,如果我们在入射太阳辐射抵达地球之前将其偏转 1.8%,就能彻底扭转当今的全球变暖。”

这种太阳屏障的另一项优势是可逆:泡泡可以放气,并从所在位置移走。

这些球体将由硅等材料制成,以熔融形态运送到太空;也可以使用石墨烯增强型离子液体。

一个太空泡泡位于白色球体前方。Image: 麻省理工学院

太空泡泡:初步实验结果

麻省理工学院团队在外太空环境条件下充气形成一个球形外壳,成功完成初步实验。他们认为,这可能是偏转太阳辐射效率最高的薄膜结构之一。

“太空泡泡”研究项目以科学家詹姆斯·厄利的构想为基础。他最早提出在拉格朗日点部署偏转物体;天文学家罗杰·安吉尔则提出了泡泡筏方案。

目前,该项目仍是一个工作假设,但这个跨学科团队希望获得可行性研究的支持,开展更多实验室实验和分析。

除了材料问题,研究还将探讨如何从地球运送材料,包括是否可以使用电磁轨道炮(磁加速炮)。

示意图展示了在偏转 1.8% 的太阳辐射时,太空泡泡对地球的影响。Image: 麻省理工学院

研究还将考察太空泡泡筏的定位与稳定、遮阳能力、成本效益、维护和寿命终结后的处置、对气候和生态系统的影响,以及公共政策层面的影响。

公共政策方面的问题包括:地球工程是否会构成“道德风险”,削弱人们对气候减缓政策的支持,并使人们认为摆脱化石燃料的重要性有所降低。

地球工程一直颇具争议,但联合国政府间气候变化专门委员会曾表示,如果无法将气温升幅控制在可管理的水平,地球工程就是必要的“B计划”。

提出过的地球工程方案包括从空气中吸收二氧化碳、向平流层注入气体以反射部分太阳热量、增加海洋云层的亮度以提高其反射能力,以及通过白色屋顶改变地球反照率,或在沙漠上铺设反光覆盖物。

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