让我们通过在太空中漂浮的遮阳篷为地球降温…… 漂浮泡泡筏

  巴西大小的泡泡筏被送往距离地球150万公里的拉格朗日，以阻挡阳光
，麻省理工学院的科学家宣布初步测试结果

一张“泡泡筏”的图像，它阻挡了一些从太空进入地球的阳光。麻省理工学院提供

在科学家们正在研究的全球变暖对策中，有太阳能地球工程。研究如何切断部分进入地球的太阳能，以遏制全球变暖。

如果减少导致全球变暖的温室气体排放是一个基本的处方，那么太阳能地球工程是一种争取时间的临时措施。去年，美国国家科学与医学研究院发布了一份报告，呼吁为太阳能地球工程研究提供高达 2 亿美元的资金。美国政府目前正在考虑是否根据该建议使用联邦资金进行太阳能地球工程研究。

最流行的太阳能地球工程理念之一是通过将微观粒子喷射到平流层来反射阳光的方法。这个想法的灵感来自于火山喷发时喷出的二氧化硫颗粒阻挡了大气中的阳光并降低了温度的想法。这种方法由诺贝尔奖获得者保罗克鲁岑于2006 年提出，目前正在由哈佛大学的科学家们进行研究。

然而，这种方法作为一个危险的想法也引起了争议，因为它会扰乱气流并对天气和生态系统产生负面影响。去年，哈佛大学的科学家试图在瑞典发射一个实验性气球，但因为仍然缺乏社会共识而停止了它。



太空篷安装在距离地球到太阳150万公里的第一拉格朗日点。麻省理工学院提供

从30年前的玻璃膜的想法开始

最近，麻省理工学院 ( MIT ) 的科学家提出了一个不同于哈佛大学的太阳能地球工程理念。这个想法不是在地球大气中撒上细小颗粒，而是通过在太空中漂浮一个巴西大小的遮阳伞来反射阳光。安装遮阳篷的地方是地球和太阳引力平衡的五个拉格朗日点中的第一个拉格朗日点。太空距离地球到太阳有150万公里。

太空遮阳篷的想法最初发表在1989年的英国星际协会杂志上。最早提出的詹姆斯，当时劳伦斯利弗莫尔国家实验室的一名研究人员的想法是在拉格朗日一号点安装一个由月球岩石制成的 2000公里的薄玻璃遮阳篷。他说，这可以减少1.8 %的阳光照射到地球上，这足以扭转全球变暖的趋势。这个想法是合理的，但没有办法实现它。

2006 年，亚利桑那大学天文学教授罗杰·安吉尔将厄尔利的提议更进一步，提出了由微小飞行物体组成的太空遮阳篷云的想法。这架飞机是透明薄膜，有细孔，直径60cm，厚度0.005mm，重1克。透明薄膜就像一个小帆，改变光的方向，同时保持其在轨道上的位置。他的提议是制作一个巨大的圆柱形遮阳篷云，其直径是地球的一半，长度是这些车辆的十倍。当阳光穿过遮阳篷时，它会被折射，从而减少 2% 的到达地球的太阳辐射能量。根据安吉尔的计算，这足以抵消地球大气中二氧化碳的温室效应。

罗杰·安吉尔教授提出的带有大洞的微型宇宙飞船。由亚利桑那大学提供
初步试纸证实了“泡泡筏”的可能性

然而，这两种想法都存在一个关键问题。据说遮阳篷结构太大太重，无法带入太空展开。仅安吉尔提出的遮阳篷重量就达2000万吨。

由建筑、机械工程、物理学和材料科学家组成的麻省理工学院研究团队提出了解决这个问题的想法。研究小组在进行初步可行性研究后提出的是一种使用气泡代替薄膜或飞行器云的方法。

根据Angell 教授在美国国家科学院院刊 ( PNAS ) 上发表的研究分析结果，研究小组从太空中制造了一个巨大的气泡 筏，其中包含由熔融硅制成的薄膜气泡或离子液体。它已被证明能够反射阳光。泡泡筏是指水面上的肥皂泡紧密相连，大小均匀，呈晶体状结构的现象。气泡筏法的优点是可以直接在太空中完成。当它到达太空时，里面的气泡会瞬间膨胀，迅速冷却并释放到太空中。

研究人员发现，建造一个巴西大小的太空泡泡筏可以减少大约 2% 的太阳辐射进入地球。

麻省理工学院的研究团队在零下50摄氏度、0.0028个大气压的条件下进行了一项类似于太空环境的实验。已经证实，纳米厚的膜可以膨胀形成气泡。

麻省理工学院研究人员在实验中制造的气泡。麻省理工学院视频捕获
太阳能地球工程只是 B 计划

 由于气泡距离地球150万公里，研究人员表示，与将粒子喷射到大气中相比，它对地球的影响很小。喷入平流层的气溶胶一旦释放就无法回收，但有利的是，如果确定有问题，空间气泡可以立即破裂并恢复。研究团队仍处于工作假设阶段，但如果进一步的研究证实气泡筏方法在成本和质量方面是一个很好的解决方案，预计它可能会通过更复杂的设计和更低的成本投入实际部署。轨道测试。

当然，太阳能地球工程只是应对气候变化程度的 B 计划。气候变化措施的主导作用是碳中和，不排放温室气体。这两种方法如何协同作用将取决于世界各国如何结合其气候政策。

研究人员表示，他们相信，如果他们找到了技术上可行的解决方案，那么在本世纪内将是可行的。过去，安吉尔教授粗略估计了数万亿美元的成本和50年的寿命。当时，他预测，如果全世界共同努力，每年投资 1000 亿美元，开发和部署可以在25年内完成。

领导麻省理工学院智慧城市实验室的 Carlo Latti 教授在新闻稿中说：“将太空遮阳篷的可行性研究推进到一个新的水平，将有助于我们在几年内太阳能地球工程迫在眉睫时做出明智的决定。这可能会有所帮助，“ 他说。安吉尔教授还表示，“遮阳无法替代可再生能源，这是唯一永久的解决方案，但如果地球突然陷入气候危机，这将是一个很好的应对策略。”