“Svemirski mjehurići” – skretanje sunčevog zračenja pomoću splavi s mjehurićima na napuhavanje tankog sloja
Interdisciplinarna skupina znanstvenika na Massachusetts Institute of Technology istražuje svemirski solarni štit za smanjenje zračenja na Zemljinu površinu—a time i borbu protiv klimatskih promjena.
Kako se temperatura Zemlje povećava, pitanje reakcije čovječanstva na klimatske promjene postaje hitnije. Prijedlog koji trenutno razvija transdisciplinarni tim na Massachusetts Institute of Technology (MIT) predlaže pristup koji bi dopunio trenutna rješenja za ublažavanje klimatskih promjena i prilagodbu.
‘Svemirski mjehurići’, inspirirani idejom koju je izvorno predložio astronom Robert Angel, temelje se na postavljanju splavi u svemiru koja se sastoji od malih mjehurića na napuhavanje s ciljem zaštite Zemlje od malog dijela sunčevog zračenja.
Ovaj je projekt dio solarno-geoinženjerskog pristupa—skupa tehnologija čiji je cilj reflektirati djelić sunčeve svjetlosti koja dolazi na Zemlju—kako bi se suprotstavilo klimatskim promjenama. Sama splav (istraživači pretpostavljaju letjelica veličine Brazila) sastavljena od smrznutih mjehurića visila bi u svemiru blizu L1 Lagrangeove točke, lokacije između Zemlje i Sunca gdje se poništava gravitacijski utjecaj i Sunca i Zemlje.
Solarni geoinženjering jedna je od najmanje istraženih tema u klimatskim znanstvenim tehnologijama.
Većina istraživačkih napora koncentrirana je na otapanje reflektirajućih kemijskih komponenti u troposferi ili stratosferi koje bi neutralizirale dolazno sunčevo zračenje, suočavajući se s problemima nepovratnosti i daljnjim učincima staklenika.
Geoinženjering baziran na svemiru pruža priliku za rješavanje problema bez izravnog utjecaja na kemiju stratosfere.
Materijal
Temeljna faza u ovom projektu je odabir pravog materijala i tehnologije za izradu i održavanje sfera tankog sloja u svemirskim uvjetima. U našim preliminarnim eksperimentima uspjeli smo napuhati mjehurić tankog filma pri tlaku od 0,0028 atm i održavati ga na oko –50°C
Ključne metrike dizajna uključuju viskozna, površinska toplinska svojstva formirača mjehurića tijekom napuhavanja, kao i optička i strukturna svojstva splavi mjehurića kada su izložene sunčevom zračenju.
Gustoća mase i isplativost
Proučit ćemo je li štit na bazi mjehurića učinkovit u pogledu mase u usporedbi s drugim predloženim rješenjima zasjenjenja.
Kako se tanke kuglice tekućine napuhuju, minimalna debljina tekućeg filma koji tvori ljusku teoretski može biti samo 20 nm zbog površinskog pritiska razdvajanja i Marangonijevog efekta.
Međutim, kako bi se odbilo sunčevo svjetlo, debljina ljuski trebala bi biti usporediva s valnim duljinama Sunca (tj. reda veličine 400-600 nm).
Položaj i stabilizacija splavi
Dok se u L1 Lagrangeovoj točki gravitacijske sile Zemlje i Sunca poništavaju, široka i tanka splav s mjehurićima bila bi značajno izložena pritisku sunčevog zračenja, što sugerira da bi optimalnu lokaciju trebalo identificirati nešto bliže Suncu. Potreban je mehanizam aktivne stabilizacije i morat će se dizajnirati, po mogućnosti modifikacijom geometrije
Kapacitet zasjenjenja
Prethodna istraživanja geoinženjeringa sugeriraju da bi se dolazno sunčevo zračenje trebalo smanjiti za 1,8%, kako bi se preokrenuli učinci klimatskih promjena, čak i ako bi manji postoci bili dovoljni za dopunu inicijativa za ublažavanje globalnog zatopljenja na Zemlji.
Utjecaj na klimu i ekosustav Zemlje
Unatoč udaljenosti od Zemljine atmosfere, neke studije sugeriraju da se na Zemljinoj klimi mogu pojaviti složeni fenomeni kao posljedica smanjenja sunčevog zračenja, poput slabljenja tragova izvantropskih oluja. Ovaj aspekt će se dalje istraživati s različitim udjelima smanjenja sunčevog zračenja.
Nadalje, osmislit će se pristup postupnog ukidanja kako bi se izbjegao šok Zemljinog ekosustava iznenadnog prekida programa geoinženjeringa kada više neće biti potreban.
S.K., scitechdaily.com., foto: MIT
