核冬天概念

亲爱的邪恶工程师:我能给地球戴上墨镜,让它陷入黑暗吗?

图片来源:Dreamstime

本月,一位孤独的记者寻求建议,如何迫使世界其他地方加入他们的黑暗。

亲爱的邪恶工程师:

我是黑暗的造物,我的意思是我是夜间活动。我患有非凡的光敏感,这迫使我把我醒着的时间限制在在黄昏和黎明之间。这有很大的不便吗我,尤其是在夏天。我讨厌不同步和世界其他地方一样。我我住在东欧的一个城镇它的夜生活场景包括一些烤肉店的城里第二好的健身房还有一个高尔夫主题酒吧。日常态导致了沉默为我的同类受苦许多世纪。

世界其他国家必须这么做被迫经历这些黑暗的生活。你能告诉我我怎么放了一副大的太阳眼镜在地球上,所以太阳不再照耀世界?

你的,
一个吸血鬼

亲爱的坏蛋,

你的信涉及到一个有争议的话题:太阳辐射管理。一些人认为,认真考虑大规模的地球工程至关重要,因为碳排放的减少速度不足以将升温限制在1.5°C以内(COP26会议之后,估计为2.4°C)。另一些人则认为,这将使存在B计划的想法合法化,给排放国在气候变化方面懈怠的许可。如果是这样,谁在乎呢?不是我们。

天基太阳辐射管理可以归结为在地球和太阳之间放置一些东西,以减少传输到地球的阳光量。1989年,詹姆斯·厄尔利(James Early)提出了基本原理,他提出在拉格朗日点上有一个玻璃圆盘,在拉格朗日点上,两个大质量绕轨道运行的物体的引力和离心力平衡。地球和太阳有五个。通过在距离地球150万公里的L1位置放置一个圆盘,相对稳定的圆盘投射出一个覆盖整个行星的半影。

对外形的建议各不相同,包括一个大的玻璃透镜来分散光线或镜子来反射光线。现在,我们所说的“大”,指的是非常大的圆盘,相当于月球或行星的圆盘,以阻挡到达地球的不到2%的阳光(通常认为足以抵消全球变暖的数字是1.8%)。这就提出了一些明显的问题。能造出这么大的东西吗?有可能发射它吗?它是由什么制成的呢?厄尔利认为是一大块月球或小行星。

好吧,假设你捕获了一颗小行星,并开始把它打成圆盘。下一个要解决的问题是太阳辐射压力,这将导致圆盘移动到别处。反射物体的辐射压力更大。反射率可以通过在向阳一侧涂上一层吸收光能并在另一侧以热能的形式重新发射的涂层而有所降低。然而,比吸收和反射光线更好的方法是用一个巨大的透镜将其折射,偏转到足以错过地球,但又不足以转移显著的辐射压力。据天文学家罗杰·安吉尔说,他在2006年研究了遮阳伞的可行性科学在纸上,理想的透镜应该有600万平方公里的表面积,轨道距离地球220万公里。

好吧,我想即使是世界上最敏锐的镜头收藏家也没有这么大的镜头,但如果任何读者在车库里有一个备用镜头,可能愿意帮助我的记者,请写信,我会让你联系上。

2015年关于该主题的一篇论文提出了一种涉及一对较小圆盘的配置。听起来更像是墨镜,对吧?不幸的是,这些产品的制造和发射仍将面临前所未有的挑战。所以我们需要缩小。安琪尔建议要小得多,而且要多得多;16万亿个直径0.6米的极薄镜片,每个仅重1克。他估计,在20年的时间里,这些火箭可以一堆一堆地发射大约100万个,耗资1300亿美元(按2006年的币值计算)。

但是,我们必须考虑L1轨道的自然不稳定性;这是一种不稳定的平衡,很容易被月球引力等因素扰乱,轨道会在几年内自然衰减。考虑到所需的镜片数量之多,装备它们以推动自己回到原位比更换它们或发射卫星来调整它们更可取。安吉尔认为,这将不需要沉重的、消耗性的推进剂;相反,他建议利用旋转镜来控制太阳辐射压力,由分散在透镜云中的航天器控制,形成一个类似gps的系统,对透镜进行定位。

该项目的规模将与三峡大坝等最大的土木工程项目相当,可能需要数十年时间和数万亿美元。然而,安吉尔的结论是——其他科学家也同意——没有技术上的原因说明这不能实现。自2006年他的分析以来的发展,比如可重复使用火箭的演示,使其更有可能实现。

所有这些都很好,如果涉及到规划一个地球,我们在化石燃料行业的重要合作伙伴令人愉快地变得不适合居住,但它有多适合你的问题?嗯,一团由16万亿个透镜组成的云并不是一副太阳镜,除非你是一个长者(你是长者吗?)除了这些显而易见的功能外,太阳镜还能通过偏振、反射和吸收来保护眼睛,而这些镜片的作用更像处方眼镜,能折射阳光。更重要的是,这里概述的解决方案只会减少1.8%的照射到地球上的阳光,这并不完全是让世界陷入黑暗的想象。

你最好快点开始;你有数以万亿计的透镜要制造和发射。希望你不仅夜行,而且长生不老。

你的,
邪恶的工程师

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