機器之心報道
編輯：澤南、蛋醬
MIT 研究人員正在探索由薄膜制成的冰凍氣泡漂浮在地球上方以反射太陽光線的可能性，該計劃被稱為「太空氣泡」。
自工業革命以來，人類一直在向空氣中釋放大量溫室氣體。這讓地球的周圍正在形成一種覆寫層，将熱量困在大氣中，導緻全球氣溫越來越高。
一個共識是，我們需要大幅減少排放，以盡量減少氣候變化的後果，比如海平面上升、幹旱和極端天氣事件。
但世界似乎還沒有準備好放棄化石燃料。是以，研究人員正在探索扭轉全球變暖趨勢的 Plan B：太陽能地球工程。這背後的想法是，通過反射一些太陽輻射來冷卻地球。雖然我們可以通過幾種不同的方式來做到這一點，但研究最廣泛的技術是将反射氣溶膠粒子注入高層大氣。
為地球戴上太陽眼鏡的計劃聽起來有些腦洞大開，但人們确實正在朝着這個方向努力。一群麻省理工學院（MIT）研究者正在探索用漂浮在地球上方以反射太陽光線的「太空氣泡」聚集體來應對氣候變化的可行性。
Space Bubbles 研究項目建議在 L1 拉格朗日點設定一個由冷凍氣泡制成的「木筏」——地球和太陽之間的引力拉力抵消的點。
這些氣泡将由薄膜材料制成，并在太空中組裝，當它們互相連接配接在一起時，最終面積将和巴西國土大小相當。
為了冷卻地球，計劃阻擋一部分太陽光線。
對抗氣候變化
MIT 提出的太空氣泡計劃是對太陽盾的常見地球工程理念的一種變體，它可以通過阻擋一些入射的太陽輻射來從理論上減少全球變暖的影響。
然而一個關鍵的差別是，有了天基遮陽闆，我們就無須擔心人造工程幹擾地球生物圈的風險。那些部署在地球平流層以内的項目确實存在這種風險。
MIT 的研究人員強調，太空氣泡提案旨在補充而不是取代目前的氣候變化緩解工作，但這種幹預變得必不可少的那一天可能終将到來。
太陽盾将部署在遠離地球的位置，不影響生物圈。
「地球工程可能是我們最後且唯一的選擇，」MIT 可感覺城市實驗室負責人 Ratti 表示。「然而，大多數地球工程建議都是以地球為基礎的，這對我們的生态系統構成了巨大的風險。」
基于空間的解決方案會更安全——例如，如果我們在入射太陽輻射到達地球之前将其 1.8% 偏轉掉，我們就可以完全扭轉今天的全球變暖。
這種特殊的陽光防護罩的另一個優點是它是可逆的，因為氣泡可以随時放氣并從原位置移除。
因為「氣泡」的形式，這種人造物體也相對容易發射到太空中，其球體将由矽等材料制成，以熔融形式運送到太空。
太空氣泡：初步試驗成功
研究人員不僅進行了設想，在初步實驗中，科學家已經成功地在 0.0028 atm 的壓力下膨脹了一個薄膜氣泡，并将其保持在 -50°C 左右（接近零壓力和接近空間條件的溫度）。MIT 團隊相信這可能是最有效的偏轉太陽輻射的薄膜結構之一。
然後是部署位置：「太空氣泡」的研究項目建立在科學家 James Early 和提出氣泡筏的天文學家 Roger Angel 的想法之上，後者曾首先建議在拉格朗日點部署一個偏轉物體。
拉格朗日點是限制性三體問題裡的 5 個特解。當三個天體中其中一個的品質遠小于另外兩個，那麼小天體幾乎不影響另外兩個大天體的運動，則小天體在五個點上可以相對兩大天體靜止不動，這就是 5 個拉格朗日點 L1~L5。
著名的詹姆斯 · 韋伯望遠鏡就被放置在太陽─地球的第二拉格朗日點上。這意味着其将在地球 - 太陽連線上地球背後的 150 萬千米處繞 L2 以暈輪軌道運作，不用像哈勃望遠鏡那樣繞近地軌道公轉。
太空氣泡将部署在 L1 點，距離地球幾乎一百萬英裡。在 L1 和 L2 點上曾經工作過和正在工作的航天器已超過 14 個，嫦娥五号軌道器是中國第一個進入該點的航天器。
目前，該項目還是一個可行性假設，但 MIT 的跨學科團隊希望獲得對涉及進一步實驗室實驗和分析的可行性研究的支援。
除了材料之外，研究還将探索從地球運送材料的選擇，比如是否可以使用軌道炮（磁加速槍）直接發射。
該圖顯示，如果 1.8% 的太陽輻射被偏轉，太空氣泡将會對地球産生的影響。
人們對于太空氣泡陣列的研究還有很多不确定性，有關定位和穩定性、遮陽能力、成本效率、維護和報廢過渡、氣候和生态系統影響以及公共政策影響。其中公共政策問題包括地球工程是否會破壞對氣候減緩政策的支援，并鼓勵人們将遠離化石燃料的轉變視為不那麼重要，進而帶來的「道德風險」。
地球級工程已被證明是存在争議的，但聯合國政府間氣候變化專門委員會表示，假如溫度上升不能控制在可控水準，這是必要的 Plan B。
目前人們已讨論過的地球工程建議包括從空氣中吸收二氧化碳，将氣體泵入平流層以反射一些太陽熱量，使海洋雲層變亮以使其更具反射性，以及用白色屋頂或沙漠反射覆寫物修改地球的反照率等。
項目展示頁：
https://senseable.mit.edu/space-bubbles/
參考内容：
https://www.weforum.org/agenda/2022/06/space-bubble-shield-to-reflect-the-sun/
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