Πώς μια σκιά ηλίου δεμένη με έναν αστεροειδή θα μπορούσε να δροσίσει τη Γη

Μερικές από τις πιο εξωτικές λύσεις για την

κλιματική αλλαγή

είναι οι διάφορες μορφές γεωμηχανικής. Τέτοιες προτάσεις στοχεύουν στη μείωση της υπερθέρμανσης του πλανήτη με τη συρρίκνωση της ποσότητας της ηλιακής ακτινοβολίας που φθάνει στην επιφάνεια της Γης, ας πούμε, με έγχυση μεγάλων ποσοτήτων διοξειδίου του θείου ή σκόνης στον αέρα για να μιμηθεί το αποτέλεσμα ψύξης μεγάλων ηφαιστειακών εκρήξεων. Ή κατασκευή καταπέλτων για την εκτόξευση σεληνιακής σκόνης σε τροχιά γύρω από τη Γη και αναχαίτιση των ακτίνων του ήλιου στο διάστημα κοντά στον πλανήτη μας.

Αλλά κοσμολόγος του Πανεπιστημίου της Χαβάης

István Szapudi

έχει μια ακόμη πιο μακρινή ιδέα: τοποθετήστε μια σκιά ηλίου πλάτους 372.000 μιλίων δεμένη σε έναν αστεροειδή που έχει συλληφθεί μεταξύ Γης και Ήλιου για να μειώσετε την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στον πλανήτη μας κατά 1,7 τοις εκατό. Η ανάλυσή του είναι αγνωστική ως προς το σχήμα της σκιάς, αν και φαντάζεται ότι θα μπορούσε να είναι μια κυκλική απόχρωση από τριγωνικά τμήματα, ικανή να ανοίγει ή να κλείνει σαν πέταλα λουλουδιών για να επιτρέψει να περάσει ποικίλες ποσότητες ηλιακού φωτός.

«Δεν πρόκειται να ρίξει έντονη σκιά», λέει ο Szapudi. «Ίσως με ένα τηλεσκόπιο θα μπορούσατε να παρατηρήσετε ότι υπάρχει κάτι μπροστά στον ήλιο. Αλλά εκτός από αυτό, θα ήταν απλώς ότι οι άνθρωποι θα παρατηρούσαν ότι ο καιρός είναι λίγο καλύτερος».

Παραδέχεται εύκολα ότι αυτή η ιδέα θα απαιτούσε επενδύσεις εκατομμυρίων δολαρίων σε προκαταρκτικές μελέτες μηχανικής για να δει αν είναι πραγματικά εφικτό. “Φυσικά, δεν είναι ρεαλιστικό να το κάνουμε αυτό, οπότε ελπίζουμε ότι θα εγκαταλείψουμε σιγά σιγά τα ορυκτά καύσιμα”, λέει ο Szapudi, αναφέροντας έναν πολύ πιο βασικό στόχο για τον περιορισμό μιας πηγής κλιματικής αλλαγής. «Αλλά αυτή είναι μια πολύ μακροπρόθεσμη διαδικασία».

Εν τω μεταξύ, προτείνει, ίσως ο κόσμος μπορεί να εξετάσει εναλλακτικές λύσεις για να μετριαστεί η αλλαγή στο κλίμα που συμβαίνει από τον άνθρακα που υπάρχει ήδη στην ατμόσφαιρα της Γης σήμερα.

Η πρόταση του Szapudi, όπως περιγράφεται στο

ένα έγγραφο που δημοσιεύτηκε

στις 31 Ιουλίου στο

Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών

θα τοποθετούσε αυτή την τεράστια σκιά του ήλιου στον Ήλιο-Γη

Σημείο Lagrange

1 ή L1. Αυτή είναι μια περιοχή του διαστήματος περίπου 932.000 μίλια προς τον ήλιο από τη Γη όπου η βαρύτητα και των δύο σωμάτων ακυρώνεται, επιτρέποντας σε ένα διαστημόπλοιο που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το L1 να διατηρεί σταθερή θέση σε σχέση με τον ήλιο και τη Γη με ελάχιστους ελιγμούς. Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb κάνει χρήση των ίδιων φαινομένων στο L2, το αντίστοιχο του σημείου L1 932.000 μίλια μακριά από τη Γη προς την κατεύθυνση του εξωτερικού ηλιακού συστήματος.

[Related: How big banks can make real progress against climate change]

Ο Szapudi δεν είναι ο πρώτος που πρότεινε την τοποθέτηση σκίαστρου στο L1, αλλά οι προηγούμενες προτάσεις αντιμετώπισαν προβλήματα. Συγκεκριμένα, μια μεγάλη σκιά ηλίου θα λειτουργήσει επίσης σαν ηλιακό πανί, συλλαμβάνοντας την ηλιακή ακτινοβολία που θα ωθήσει τη δομή από τη θέση της στο L1. Προηγούμενες προτάσεις το ξεπέρασαν αυτό καθιστώντας την ηλιακή σκιά εξαιρετικά τεράστια, της τάξης των 350 εκατομμυρίων τόνων, ίσως

μέταλλο ή αστεροειδή

— μια εντελώς μη ρεαλιστική ποσότητα μάζας ακόμη και για μια πρόταση που είναι ήδη τόσο μακριά.

Αντίθετα, ο Szapudi προτείνει τη σύνδεσή του με ένα αντίβαρο αστεροειδών με πρόσδεση μήκους έως και 1,9 εκατομμυρίων μιλίων. Δεδομένου ότι η βαρύτητα του ήλιου είναι πιο ισχυρή όσο πιο μακριά από το L1 και πιο κοντά στο αστέρι πηγαίνετε, η έλξη της ηλιακής βαρύτητας στον αστεροειδή θα εξισορροπήσει την πίεση της ακτινοβολίας στην σκιά του ήλιου, επιτρέποντάς του να παραμείνει στη θέση του.

Με μια τέτοια διαμόρφωση, ο Szapudi υπολόγισε ότι η ίδια η απόχρωση μπορεί να ζυγίζει μόνο 35.000 τόνους. “Αυτό είναι κάτι που η SpaceX θα μπορούσε να βάλει στο διάστημα” χρησιμοποιώντας τους σημερινούς πυραύλους της, λέει, αν και θα χρειαζόταν πολύ χρόνο και προσπάθεια. Μια σκιά ηλίου θα μπορούσε να γίνει ακόμα πιο ανοιχτή, προτείνει ο Szapudi, εάν είναι κατασκευασμένη από κάτι σαν γραφένιο, ένα εξαιρετικά ελαφρύ και ισχυρό υλικό που αποτελείται από φύλλα ατόμων άνθρακα με πάχος ατόμου διατεταγμένα σε ένα εξαγωνικό πλέγμα.

Οι αστρονόμοι θα πρέπει να εντοπίσουν έναν κατάλληλο αστεροειδή κοντά στη Γη για το αντίβαρο μέσω κάτι σαν το Πανοραμικό Τηλεσκόπιο και το Σύστημα Ταχείας Απόκρισης του Πανεπιστημίου της Χαβάης (Pan-STARRS), λέει ο Szapudi. Αλλά μόλις το έκαναν, η σκιά του ήλιου θα μπορούσε να συνδεθεί με τον αστεροειδή στην υπάρχουσα τροχιά του και να χρησιμοποιηθεί ως ηλιακό πανί για να εκτρέψει τον διαστημικό βράχο προς το σημείο L1.

Από μηχανολογική άποψη, η όλη ιδέα είναι εξαιρετικά εικαστική, τονίζει ο Szapudi, στηριζόμενος σε τεχνολογία που δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί, όπως υλικά αρκετά ισχυρά και ελαφριά για να χρησιμεύουν ως πρόσδεση.

[Related on PopSci+: Cloudy with a chance of cooling the planet]

Αλλά δεν είναι επίσης σαφές εάν η γεωμηχανική αυτού του είδους θα βοηθούσε πράγματι στον μετριασμό των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής ή θα το έκανε χωρίς να εισάγει άλλες, απρόβλεπτες και αρνητικές συνέπειες, σύμφωνα με τον κλιματολόγο του Πανεπιστημίου Rutgers.

Άλαν Ρόμποκ

. Ο Robock ηγείται του έργου Rutgers Geoengineering Model Intercomparison Project, το οποίο χρησιμοποιεί μοντέλα κλιματικής αλλαγής για να προβλέψει τις επιπτώσεις των παρεμβάσεων γεωμηχανικής.

“Τι θα συμβεί αν αρχίσετε να το κάνετε και πείτε, “Εντάξει, καταλάβαμε ότι το 90 τοις εκατό του κόσμου θα είναι καλύτερα, αλλά το 10 τοις εκατό θα είναι χειρότερα”, λέει ο Robock. «Αλλά δεν ξέρουμε ποιο 10 τοις εκατό λόγω της τυχαιότητας στο κλιματικό σύστημα».

Και ορισμένα αποτελέσματα είναι καλά κατανοητά, πιθανά και όχι καλά, προσθέτει.

«Για παράδειγμα, θα έχετε ξηρασία στην Αφρική και την Ασία, επειδή ο καλοκαιρινός μουσώνας οφείλεται στη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της ξηράς και του ωκεανού το καλοκαίρι», λέει ο Robock. «Αν μπλοκάρεις τον ήλιο, η γη θα κρυώσει περισσότερο από τον ωκεανό. Και έτσι αυτή η διαφορά θερμοκρασίας θα μειωνόταν. Το καλοκαίρι οι βροχοπτώσεις των μουσώνων θα μειωνόταν».

Και αν κάτι πήγαινε στραβά με την ασπίδα του ήλιου και σταματούσε να μπλοκάρει τον ήλιο ξαφνικά, η Γη θα ζεσταινόταν ξανά πολύ πιο γρήγορα από ό,τι οι άνθρωποι έχουν βιώσει ποτέ.

«Αυτό λέγεται πρόβλημα τερματισμού», λέει ο Robock, και είναι κάτι που παρακολουθεί όλες τις προτάσεις γεωμηχανικής.

Και μετά, υπάρχει επίσης το πολύ ανθρώπινο πρόβλημα της συνεργασίας σε αυτό που είναι ουσιαστικά ένα έργο που καλύπτει το είδος: κατασκευή και ρύθμιση μιας σκιάς. Πώς συμφωνούν οι άνθρωποι για το πόση ποσότητα ήλιου να μπλοκάρουν, ή όπως το θέτει ο Robock, πώς συμφωνεί ο κόσμος για το πού να ρυθμίσει τον πλανητικό θερμοστάτη; «Χώρες όπως ο Καναδάς και η Ρωσία δεν θα πείραζαν να είναι λίγο πιο ζεστό», λέει. «Στην πραγματικότητα, υπολογίσαμε ότι η γεωργία τους θα βελτιωθεί, αλλά οι χώρες στις τροπικές περιοχές θα ήθελαν να είναι πιο δροσερή επειδή η στάθμη της θάλασσας ανεβαίνει, ήδη πνίγονται».

Τελικά η Robock βλέπει τα έργα γεωμηχανικής ως πιθανούς περισπασμούς από τη μείωση των εκπομπών σήμερα. Η καλύτερη λύση για την κλιματική αλλαγή, λέει ο Robock – και ο Szapudi συμφωνεί – είναι να αφήσουμε τα ορυκτά καύσιμα στο έδαφος.

Αλλά ο Szapudi βλέπει την πρότασή του ως ένα έργο που θα βοηθήσει στον μετριασμό των μόνιμων επιπτώσεων των εκπομπών που έχουν ήδη λάβει χώρα. Θα μπορούσε να είναι ένα ασφαλιστήριο συμβόλαιο που θα βοηθήσει στην εξάλειψη των χειρότερων επιπτώσεων της υπερθέρμανσης του πλανήτη που έχουν ήδη δημιουργηθεί στο κλίμα – αλλά λειτουργεί μόνο εάν ξεκινήσουμε τώρα ένα τόσο μακροπρόθεσμο ερευνητικό έργο.

Ως ασφαλιστήριο συμβόλαιο, όμως, θα είχε ένα ακριβό ασφάλιστρο. «Εάν η τεχνολογία εξελιχθεί με τον τρόπο που ελπίζω, ίσως πρόκειται για ένα έργο τρισεκατομμυρίων δολαρίων», λέει ο Szapudi. «Θα χρειαστείτε τουλάχιστον έναν στρατό μηχανικών, πιθανώς δεκάδες εκατομμύρια δολάρια μόνο για να εξερευνήσετε την ιδέα με αρκετή λεπτομέρεια».