عجیب‌ترین ایده برای کاهش تغییرات اقلیم

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، برخی از عجیب‌ترین راه‌حل‌ها برای تغییر اقلیم، اشکال مختلف مهندسی زمین هستند . هدف از ارائه چنین پیشنهاداتی کاهش گرمایش جهانی با کاهش میزان تشعشعات خورشیدی است که به سطح زمین می‌رسد.

از آن جمله می‌توان به تزریق مقادیر زیادی دی اکسید گوگرد یا غبار به هوا برای تقلید از اثر خنک‌کنندگی فوران‌های بزرگ آتشفشانی اشاره کرد و یا ساخت منجنیق برای پرتاب غبار ماه به مدار زمین تا مانع از رسیدن پرتوهای خورشید در فضای نزدیک سیاره مان شود؛ اما اکنون «ایستوان ساپودی» کیهان‌شناس دانشگاه هاوایی، ایده بسیار عجیب‌تری مطرح کرده است: قراردادن یک سایه‌بان خورشیدی با عرض 372 هزار مایل که به یک سیارک تسخیر شده بین زمین و خورشید بسته شده است تا میزان تابش خورشیدی که به سیاره ما می‌رسد را 1.7 درصد کاهش دهد.

وی نظر دقیق و مطمئنی در مورد شکل سایه ندارد، اگرچه تصور می‌کند سایه می‌تواند دایره‌ای باشد که از بخش‌های مثلثی تشکیل شده است و قابلیت باز و بسته شدن مانند گلبرگ‌های گل را دارد تا مقادیر متغیری از نور خورشید از آن عبور کند.

ساپودی می‌گوید این سایه‌بان سایه مشخص و قابل رویتی را ایجاد نمی‌کند. شاید با یک تلسکوپ متوجه شوید که چیزی در مقابل خورشید قرار گرفته است؛ اما در غیر این صورت مردم فقط متوجه می‌شوند که هوا کمی بهتر شده است.

این کیهان‌شناس اعتراف می‌کند اجرای این مفهوم مستلزم سرمایه‌گذاری میلیون‌ها دلار در مطالعات اولیه مهندسی است تا ببیند آیا واقعاً چنین ایده‌ای امکان‌پذیر است یا خیر.

ساپودی با اشاره به هدف اصلی‌تر برای مهار یک منبع تغییر آب و هوا، می‌گوید؛ «البته، انجام این کار غیرواقعی است، بنابراین امیدواریم به تدریج سوخت‌های فسیلی را کنار بگذاریم؛ اما این یک فرآیند بسیار طولانی‌مدت است.»

در این میان، وی پیشنهاد می‌کند، شاید جهان بتواند جایگزین‌هایی را در نظر بگیرد که به کاهش تغییرات آب و هوایی که از کربن موجود در جو زمین امروز رخ می‌دهد، کمک کنند.

پیشنهاد ساپودی طی مقاله‌ای، 31 ژوئیه در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است.

این سایه‌بان عظیم خورشیدی احتمالاً در نقطه لاگرانژ خورشید زمین 1 یا L1 قرار می‌گیرد. این منطقه‌ای از فضا در حدود 932 هزار مایل به سمت خورشید از سوی زمین است که در آن گرانش هر دو جسم از بین می‌رود و به فضاپیمایی که به دور L1 می‌چرخد، ​​اجازه می‌دهد موقعیت ثابتی نسبت به خورشید و زمین با حداقل مانور حفظ کند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب از همین پدیده در L2، همتای نقطه L1 در فاصله 932 هزار مایلی از زمین در جهت بیرونی منظومه شمسی استفاده می‌کند.

ساپودی اولین کسی نیست که پیشنهاد قرار دادن سایبان خورشیدی در L1 را پیشنهاد می‌کند، اما پیشنهادات قبلی با مشکلاتی روبرو بودند.

یعنی، یک سایه‌بان بزرگ مانند یک بادبان خورشیدی عمل و تابش خورشیدی را جذب می‌کند که ساختار را از موقعیت L1 خارج می‌کند. پیشنهادات قبلی، ساختن سایه‌بان خورشیدی بسیار عظیم با استفاده از حدود 350 میلیون تن از مواد فلزی یا سیارکی مطرح شده بود؛ عددی کاملا غیر واقعی از مواد حتی برای چنین پیشنهاد عجیب و غریبی است.

از سوی دیگر ساپودی پیشنهاد می‌کند این سایه‌بان به یک وزنه تعادل سیارکی با اتصالات به طول 1.9 میلیون مایل متصل شود. از آنجایی‌که گرانش خورشید هرچه از L1 دورتر می‌شود و به ستاره نزدیکتر می‌شود قوی‌تر است، کشش گرانش خورشیدی روی سیارک فشار تشعشع روی سایه خورشید را متعادل می‌کند و به آن اجازه می‌دهد در جای خود بماند.

بر اساس تخمین وی با چنین پیکربندی، خود سایه‌بان ممکن است تنها 35 هزار تن وزن داشته باشد.

وی می‌گوید؛ «این چیزی است که اسپیس‌ایکس می‌تواند با استفاده از موشک‌های فعلی‌اش در فضا انجام دهد اگرچه زمان و تلاش زیادی را می‌طلبد. ساپودی پیشنهاد می‌کند اگر این سایه‌بان از ماده‌ای مانند گرافن، ماده‌ای بسیار سبک و قوی متشکل از ورقه‌های اتم‌های کربن به ضخامت اتم که در یک الگوی شبکه‌ای شش ضلعی چیده شده‌اند، ساخته شده باشد، می‌توان سایه‌بان خورشید را حتی سبک‌تر ساخت.

این کیهان‌شناس می‌گوید؛ ستاره‌شناسان باید یک سیارک مناسب نزدیک به زمین را برای وزنه تعادل از طریق چیزی مانند تلسکوپ پیمایش پانورامیک دانشگاه هاوایی و سیستم واکنش سریع ( Pan-STARRS ) شناسایی کنند.

هنگامی‌که موفق به این کار شدند، سایه‌بان خورشیدی می‌تواند به سیارک در مدار موجود خود متصل شده و به عنوان بادبان خورشیدی برای هدایت موشک فضایی به سمت نقطه L1 استفاده کند.

وی تاکید می‌کند که از نظر مهندسی، این ایده حدس و گمان است و با تکیه بر فناوری‌هایی که هنوز توسعه نیافته از جمله مواد مست حکم و سبک که نقش اتصال‌دهنده‌ها را ایفا کنند، مطرح شده است.

اما به گفته آلن روبوک ، اقلیم‌شناس دانشگاه راتگرز، مشخص نیست این نوع مهندسی زمین واقعاً به کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی منجر شود و یا اینکه چنین راهبردی پیامدهای غیرقابل پیش‌بینی و منفی دیگر در پی داشته باشد یا خیر.

وی سرپرست پروژه مقایسه مدل مهندسی زمین است که از مدل های تغییرات آب و هوایی برای پیش‌بینی اثرات مداخلات مهندسی زمین استفاده می‌کند.

روبوک می‌گوید؛ «اگر این کار را شروع کردید و گفتید، خب، ما متوجه شدیم که 90 درصد از جهان وضعیت بهتری خواهد داشت، اما 10 درصد با وضعیت بدتری مواجه خواهد شد آن وقت به دلیل تصادفی بودن سیستم آب و هوایی نمی دانیم این  10 کجا و چگونه است.

روبوک می‌گوید؛ «به عنوان مثال، در آفریقا و آسیا خشکسالی رخ می‌دهد، زیرا بادهای موسمی تابستان به دلیل اختلاف دمای بین خشکی و اقیانوس در تابستان ایجاد می‌شود. اگر جلوی خورشید را بگیرید، زمین بیشتر از اقیانوس خنک می‌شود. و این اختلاف دما کاهش و در تابستان بارش‎های موسمی کم می‌شود.»

اگر برای این سایه‌بان خورشیدی مشکلی ایجاد شود و دیگر مانع تابش شدید خورشید به سیاره  نشود، زمین خیلی سریع‌تر از آنچه انسان‌ها تا به حال تجربه کرده‌اند گرم می‌شود.

به گفته وی مشکل مهم دیگر در اجرای این پروژه بسیار بلند پروازانه ، همکاری انسان‌هاست. مردم سراسر جهان در مورد اینکه چه مقدار از نور شدید خورشید مسدود شده و این ترموستات سیاره‌ای در کجا تنظیم شود  باید به توافق برسند.

مثلا کشورهایی مانند کانادا و روسیه بدشان نمی‌آید که هوا کمی گرم‌تر باشد. در واقع، ما محاسبه کرده‌ایم که کشاورزی آن‌ها بهبود می‌یابد، اما کشورهای استوایی می‌خواهند خنک‌تر شود زیرا سطح آب دریاها در حال بالا رفتن است و آن‌ها را غرق می‌کند.

در نهایت روبوک پروژه‌های مهندسی زمین را به عنوان عوامل بالقوه ای برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای امروزی می‌داند.

وی می‌گوید؛ «بهترین راه‌حل برای تغییر آب و هوا عدم استفاده از سوخت‌های فسیلی است.»