اصنع فقاعات في الفضاء

يقترح تطور جديد من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إطلاق فقاعات عملاقة في الفضاء والتي ستكون بمثابة درع ضد الإشعاع الشمسي. حل منطقي لأزمة المناخ أم تجاوز للخط الأحمر؟

أمنون مدير زفيتا – وكالة أنباء العلوم والبيئة

حاول أن تتخيل نفسك تنظر إلى السماء. ترفع رأسك وتتعرف على الدب الأكبر، وتشير إلى مجرة ​​درب التبانة، وهناك، بالإضافة إلى النجوم، ترى أيضًا مجموعة من الفقاعات الكبيرة تطفو فوقك. يبدو وكأنه الخيال العلمي؟

تطور جديد من جامعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، التي طورها فريق من علماء الفضاء والمهندسين المعماريين، يقترح إطلاق فقاعات عملاقة خاصة في الفضاء والتي ستكون بمثابة نوع من الدرع من الإشعاع الشمسي. ومن المتوقع أن تقوم الفقاعات بحجب وتحويل الإشعاع الشمسي المباشر، وهو أحد أسباب ارتفاع درجات الحرارة العالمية. يقول البروفيسور يوآف يائير، عميد كلية الاستدامة في جامعة رايخمان، والذي ستنشر قريبا مقالته الشاملة عن هندسة المناخ في المجلة العلمية: "إنها فكرة ذات أناقة وجوانب لا تصدق". "البيئة والبيئة". "جسديا قد ينجح. ومع ذلك، من الناحية العلمية والتكنولوجية والعملياتية، هناك العديد من الأسئلة المفتوحة حول هذا الموضوع".

انفجارات فقاعة

الفكرة الأصلية للمشروع نشأ بالفعل في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين على يد عالم الفلك الأمريكي روجر إنجل. كان مشروعه يعتمد على نشر أطواف مكونة من فقاعات صغيرة قابلة للنفخ، هدفها حماية الأرض من الإشعاع الشمسي.

وفي المشروع الحالي، واصل الباحثون في اتجاه مماثل لاتجاه إنجل، وطوروا "فقاعات الفضاء"، وهي مصنوعة من أفلام رقيقة تعكس ضوء الشمس، تعتمد على مواد مثل السيليكون أو الجرافين. وتشير التقديرات إلى أنه سيتم ربط آلاف الفقاعات ببعضها البعض في الفضاء، وستغطي مساحة 8.5 مليون كيلومتر مربع. منطقة مماثلة لتلك التي تغطيها دولة البرازيل بأكملها. سيكون تشغيل هذه الفقاعات سهلًا نسبيًا، وسيكون من الممكن إزالتها بكل بساطة. ستكون الأفلام العاكسة بمثابة نوع من المرآة التي ستصرف الإشعاع المباشر الذي يضرب الأرض إلى الفضاء. وهي مصممة لتوضع بالقرب من نقطة لاغرانج L1 (التي تقع بين الأرض والشمس)، حيث يمكن للأجسام أن تظل في نفس الموقع النسبي في الفضاء دون أي استثمار للطاقة تقريبًا.

وبحسب تقديرات الباحثين، فإن الفقاعات ستكون قادرة على خفض نحو 1.8 بالمئة من إشعاع الشمس، وهو رقم قد لا يبدو مرتفعا، لكن تأثيره قد يكون كبيرا جدا، إلى درجة وقف ارتفاع درجات الحرارة العالمية، بحسب تقديرات الباحثين. لهم.

المشروع حاليا في مرحلة نظرية وتجريبية تتضمن فحص الفقاعات وقدرتها على التظليل مختبريا في ظل ظروف الفضاء الخارجي، وفحص الكفاءة الاقتصادية وتأثيرها على المناخ والنظام البيئي وتداعياتها للسياسة العامة. ويأمل فريق الباحثين في الحصول على دعم إضافي لدراسة الجدوى التي ستشمل تجارب إضافية في المختبر. وفي المرحلة التالية من المشروع، سيتم إجراء التحليلات والمحاكاة، إلى جانب التجارب الأولية في الإنتاج المختبري. لاحقًا، سيدرس البحث أيضًا خيارات إطلاق المواد من الأرض، بما في ذلك جدوى استخدام المسرعات المغناطيسية (مدافع السكك الحديدية) التي تعتمد على قوى المجالات المغناطيسية المتعارضة لدفع الأجسام بسرعات عالية.

ويرى الباحثون أن المشروع قد يكون من أكثر الحلول فعالية لحرف الإشعاع الشمسي عن الأرض: فهو حل بصري (يتعلق بالضوء والرؤية)، وليس فكرة قد تتداخل مع التفاعلات الكيميائية المعقدة في الغلاف الجوي؛ ومن المتوقع أن تقلل الفقاعات من شدة الإشعاع في كامل سطح الأرض بشكل موحد، على عكس الحلول الأخرى؛ ومن الناحية النظرية، فإن تضخم الفقاعات، وكذلك إزالتها، سيكون تحت سيطرة العلماء، ومن المتوقع أن يؤدي وجود النظام في الفضاء إلى تقليل التدخل في تشغيله.

مهندس المناخ

مشروع "Space Bubbles" هو مثال على ذلكهندسة مناخ: التدخل النشط وواسع النطاق في مناخ الأرض من أجل التعامل مع أزمة المناخ العالمية. إن نوع الحلول التي تقدمها هندسة المناخ هو نتاج، من بين أمور أخرى، لرأي مثير للقلق بين العلماء: العديد منهم يتخذون الموقف القائل بأن الامتثال الأكثر صرامة ومن المؤكد أن الأهداف المتعلقة بخفض انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي لن تكون كافية لمنع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، إذا لم نتحرك الآن.

يتوصل باحثو هندسة المناخ إلى أفكار جريئة مثل استخدام البكتيريا والطحالب لتخصيب المحيط بالحديد، وضغط ثاني أكسيد الكربون في قاع البحر وحجب الشمس عن طريق تشتيت الغبار في الغلاف الجوي العلوي. وقد تنجح بعض هذه الأفكار، بل وقد يكون بعضها قابلاً للتطبيق على نطاق واسع، ولكن فهمنا لتأثيرها على المدى الطويل لا يزال منقوصاً. "إن قدرتنا على إدارة حلول هندسة المناخ بدقة ومنع الكوارث محدودة. لم نصل إلى هناك بعد"، يشهد يائير.

وفي تقرير أيضاً لوحة فهم-حكومي של كيف״ם من أجل التغيير مناخ ذكرت (الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ) أن هندسة المناخ هي خيار ثانوي وضروري فقط إذا لم يكن من الممكن الحد من الزيادة في درجة الحرارة على الأرض إلى مستوى يمكن التحكم فيه. هذا فقط في حالة عدم وجود بديل آخر. وعلاوة على ذلك، في يناير الماضي تم النشر مكتوب ممرضة التي وقعت خلال 300 العلماء مكاني طباعة. وتدعو الرسالة إلى حظر استخدام الأساليب التي تغير من شدة الإشعاع الشمسي على أساس أننا اليوم لا نعرف ما يكفي عن المخاطر التي تنطوي عليها هندسة الطاقة الشمسية.

عندما لا يكون هناك خيار

كما ذكرنا سابقًا، فإن الإجراءات المتعلقة بهندسة المناخ مثيرة للجدل؛ ويناقش العلماء مدى فعاليتها ومخاطرها، فضلاً عن الأسئلة الأخلاقية التي تثيرها. يتضمن مشروع "فقاعات الفضاء" أيضًا إشارة إلى مشاكل مختلفة: بدءًا من بصريات وميكانيكا الأفلام الرقيقة في الفضاء، إلى تأثير التظليل على الأرض، إلى تنفيذ السياسة العامة. وهذا يعني أنه من الواضح أن الباحثين يسهبون في الحديث عن المخاطر الكامنة في المشروع المعني أيضًا.

ويوضح يائير أن "العلماء يخشون أن يكون مشروع من هذا النوع قويا للغاية ومن المستحيل السيطرة عليه". "على عكس الأقمار الصناعية التي يمكن التحكم فيها عن بعد، فإن الفقاعات الفضائية هي نوع من "الإطلاق والنسيان": فهي تبقى في الفضاء لسنوات، لذا فإن هذا الحل في الوقت الحالي خطير للغاية. فإذا غيرنا فجأة كمية الإشعاع التي تصل إلى المناطق الاستوائية أو القطبين، فقد نتسبب في ردود فعل غير مرغوب فيها". ومن الأمثلة على مثل هذه الاستجابة التغير الهائل في مناخ الأرض، والذي يصعب التنبؤ بحجمه اليوم. وبالإضافة إلى مستوى خطورتها، فإن هذه الطريقة مكلفة نسبياً مقارنة بالحلول الموازية (مثل تشتيت الغبار في الغلاف الجوي)، وسيستغرق تنفيذها من 20 إلى 10 عاماً. ومع ذلك، بحسب يائير، فإن "العمل على الدراسات التي يُنظر إليها على أنها خيال علمي، أو غير قابلة للتطبيق بالضرورة - يسمح في الوقت نفسه بالعمل على حلول إضافية، قد تنجح وتحسن حالة الكوكب".

علاوة على ذلك، يؤكد الباحثون في المشروع على أن "فقاعات الفضاء" تهدف إلى استكمال - وليس استبدال - الجهود الحالية للتخفيف من آثار أزمة المناخ. ووفقا لهم، قد يأتي اليوم الذي يصبح فيه مثل هذا التدخل ضروريا. "هندسة المناخ قد تكون خيارنا الأخير والوحيد"، يشهد كارلو راتي، المهندس المعماري ورئيس المختبر حيث تم إجراء البحث الجديد.

ويوافق يائير أيضًا على هذا النهج. ويخلص إلى أن "هندسة المناخ هي سلاح الملاذ الأخير". "من الأفضل عدم استخدامه إلا إذا وصلنا في نهاية القرن إلى إدراك أننا قد تجاوزنا بالفعل نقطة اللاعودة. عندها فقط سيكون علينا مناقشة إمكانية تطبيق مثل هذه الحلول.