الفضاء والكون

هل يمكن لمظلة عملاقة في الفضاء الخارجي أن تساعد في حل أزمة المناخ؟


لقد وصل الأمر إلى هذا. مع وصول الأرض إلى أعلى نقطة لها في التاريخ المسجل، وبذل البشر جهودًا غير كافية لوقف ارتفاع درجة حرارتها، يقترح عدد صغير ولكنه متزايد من علماء الفلك والفيزيائيين حلًا محتملاً كان من الممكن أن يقفز من صفحات الخيال العلمي: ما يعادل مظلة الشاطئ العملاقة، تطفو في الفضاء الخارجي.

وتتمثل الفكرة في إنشاء مظلة شمسية ضخمة وإرسالها إلى نقطة بعيدة بين الأرض والشمس لحجب كمية صغيرة ولكن حاسمة من الإشعاع الشمسي، وهو ما يكفي لمواجهة ظاهرة الاحتباس الحراري. لقد حسب العلماء أنه إذا تم حجب ما يقارب 2% من إشعاع الشمس، فسيكون ذلك كافيًا لتبريد الكوكب بمقدار 1.5 درجة مئوية، أو 2.7 فهرنهايت، وإبقاء الأرض ضمن حدود مناخية يمكن التحكم فيها.

لقد كانت الفكرة على الهامش الخارجي للمحادثات حول الحلول المناخية لسنوات. ولكن مع تفاقم أزمة المناخ، اكتسب الاهتمام بالواقيات الشمسية زخما، مع قيام المزيد من الباحثين بتقديم اختلافات. حتى أن هناك مؤسسة مخصصة للترويج للدروع الشمسية.

واستكشفت دراسة حديثة قادتها جامعة يوتا تناثر الغبار في عمق الفضاء، بينما يبحث فريق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في إنشاء درع مصنوع من “فقاعات الفضاء”. في الصيف الماضي، نشر إستفان شابودي، عالم الفلك في معهد علم الفلك بجامعة هاواي، ورقة بحثية تقترح ربط درع شمسي كبير بكويكب مُعاد استخدامه.

والآن يقول العلماء بقيادة يورام روزن، أستاذ الفيزياء ومدير معهد آشر لأبحاث الفضاء في معهد التخنيون الإسرائيلي للتكنولوجيا، إنهم مستعدون لبناء نموذج أولي لإظهار أن الفكرة ستنجح.

وقال الدكتور روزن إنه لحجب الكمية اللازمة من الإشعاع الشمسي، يجب أن تبلغ مساحة الظل حوالي مليون ميل مربع، أي ما يعادل حجم الأرجنتين تقريبًا. وقال إن ظلًا بهذا الحجم سيزن 2.5 مليون طن على الأقل، وهو ثقيل جدًا بحيث لا يمكن إطلاقه إلى الفضاء. لذلك، يجب أن يتضمن المشروع سلسلة من الظلال الأصغر. وقال إنها لن تحجب ضوء الشمس تماما، بل ستلقي ظلالا منتشرة قليلا على الأرض.

وقال الدكتور روزن إن فريقه مستعد لتصميم نموذج أولي بمساحة 100 قدم مربع ويسعى للحصول على مبلغ يتراوح بين 10 ملايين و20 مليون دولار لتمويل العرض التوضيحي.

وقال: “يمكننا أن نظهر للعالم: انظروا، هناك حل عملي، خذوه وزيدوه إلى الحجم اللازم”.

ويقول المؤيدون إن مظلة الشمس لن تلغي الحاجة إلى وقف حرق الفحم والنفط والغاز، وهي المحركات الرئيسية لتغير المناخ. حتى لو انخفضت انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن الوقود الأحفوري على الفور إلى الصفر، فهناك بالفعل كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون الذي يحبس الحرارة في الغلاف الجوي.

إن متوسط ​​درجة حرارة الأرض على وشك الارتفاع بمقدار 1.5 درجة مئوية فوق متوسط ​​ما قبل الصناعة. ويقول العلماء إن هذه هي النقطة التي بعدها ستزداد فرص حدوث العواصف الشديدة والجفاف وموجات الحرارة وحرائق الغابات بشكل كبير وسيكافح البشر والأنواع الأخرى من أجل البقاء. لقد ارتفعت حرارة الكوكب بالفعل بمقدار 1.2 درجة مئوية.

ويقول مؤيدو الفكرة إن المظلة من شأنها أن تساعد في استقرار المناخ، بينما يجري متابعة استراتيجيات أخرى للتخفيف من آثار تغير المناخ.

قال الدكتور شابودي، عالم الفلك الذي اقترح ربط مظلة الشمس بكويكب: «لا أقول إن هذا سيكون الحل، ولكن أعتقد أنه يتعين على الجميع العمل على التوصل إلى كل حل ممكن».

كان ذلك في عام 1989 عندما اقترح جيمس إيرلي من مختبر لورانس ليفرمور الوطني إنشاء “درع شمسي فضائي” يتم وضعه بالقرب من نقطة ثابتة بين الأرض والشمس تسمى Lagrange Point One، أو L1، على بعد حوالي 932000 ميل، أي أربعة أضعاف متوسط ​​المسافة. بين الأرض والقمر. هناك، تعمل قوى الجاذبية من الأرض والشمس على إلغاء بعضها البعض.

في عام 2006، قدم روجر أنجل، عالم الفلك في جامعة أريزونا، اقتراحه لدرع الشمس المنحرف في الأكاديمية الوطنية للعلوم وحصل لاحقًا على منحة من معهد ناسا للمفاهيم المتقدمة لمواصلة أبحاثه. واقترح إطلاق تريليونات من المركبات الفضائية خفيفة الوزن للغاية في L1، باستخدام فيلم شفاف وتكنولوجيا التوجيه التي من شأنها أن تمنع الأجهزة من الانجراف خارج المدار.

قال الدكتور أنجل: “يبدو الأمر كما لو أنك أدرتَ مقبضًا على الشمس للتو، ولا تعبث بالجو.”

فكرة المظلة لها منتقدوها، ومن بينهم سوزان بور، طالبة الدكتوراه التي تركز على نمذجة تعديل الإشعاع الشمسي في المركز الأوروبي للأبحاث والتدريب المتقدم في الحوسبة العلمية في فرنسا. وقالت إن المظلة ستكون مكلفة للغاية ولا يمكن تنفيذها في الوقت المناسب، نظرا لسرعة ظاهرة الاحتباس الحراري. بالإضافة إلى ذلك، قالت السيدة باور، إن عاصفة شمسية أو اصطدامًا بالصخور الفضائية الضالة يمكن أن يؤدي إلى إتلاف الدرع، مما يؤدي إلى ارتفاع مفاجئ وسريع في درجات الحرارة مع عواقب وخيمة.

وقالت إنه من الأفضل إنفاق الوقت والمال على العمل على الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة وإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، مع تخصيص جزء صغير من الأبحاث لأفكار الهندسة الجيولوجية الشمسية “الأكثر جدوى وفعالية من حيث التكلفة”.

لكن أنصار المظلة يقولون إن الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة في هذه المرحلة لن يكون كافيا لتهدئة الفوضى المناخية، وقد ثبت أن إزالة ثاني أكسيد الكربون من الصعب للغاية تحقيقها، وأنه لا بد من استكشاف كل الحلول المحتملة.

وقال الدكتور شابودي إن المظلة الشمسية التي تعمل بكامل طاقتها يجب أن تكون مرنة وقابلة للعكس. وفي تصميمه المقترح، قال إن 99% من وزنه سيأتي من الكويكب، مما يساعد على تعويض التكلفة. وأضاف أنه من المرجح أن يصل ثمنها إلى تريليونات الدولارات، وهو مبلغ أقل بكثير مما يتم إنفاقه على الأسلحة العسكرية.

قال الدكتور سابودي: “إن إنقاذ الأرض والتخلي عن 10 بالمائة من أسلحتك لتدمير الأشياء هو في الواقع صفقة جيدة جدًا في كتابي”.

لقد ضرب شركة تسلا كمثال لفكرة بدت ذات يوم طموحة للغاية، ولكن في غضون 20 عامًا من تأسيسها أصبحت أكبر شركة مصنعة للسيارات الكهربائية في العالم.

وقال مورجان جودوين، المدير التنفيذي لمؤسسة Planetary Sunshade Foundation، وهي منظمة غير ربحية، إن أحد أسباب عدم اكتساب المظلات الشمسية قدرًا كبيرًا من الاهتمام هو أن الباحثين في مجال المناخ ركزوا، بشكل طبيعي تمامًا، على ما يحدث داخل الغلاف الجوي للأرض وليس في الفضاء.

لكن جودوين قال إن انخفاض تكاليف إطلاق الفضاء والاستثمارات في الاقتصاد الصناعي الفضائي أدى إلى توسيع الاحتمالات. تقترح المؤسسة استخدام المواد الخام من الفضاء وإطلاق سفن الظل الشمسي إلى L1 من القمر، الأمر الذي سيكون أقل تكلفة بكثير من الانطلاق من الأرض.

وقال السيد جودوين، وهو أيضًا كبير مديري فرع نادي سييرا في لوس أنجلوس: “نعتقد أنه مع تزايد فهم فكرة المظلات الشمسية من قبل العاملين في مجال المناخ، فإنها ستكون جزءًا واضحًا جدًا من المناقشة”.

يتضمن نموذج التخنيون تثبيت أشرعة شمسية خفيفة الوزن على قمر صناعي صغير يتم إرساله إلى L1. سيتحرك نموذجهم الأولي ذهابًا وإيابًا بين L1 ونقطة توازن أخرى، مع إمالة الشراع بين الإشارة إلى الشمس وكونه متعامدًا معها، ويتحرك مثل شريحة على ستارة معدنية. وقال الدكتور روزن إن هذا من شأنه أن يساعد في الحفاظ على استقرار القمر الصناعي ويلغي الحاجة إلى نظام الدفع.

وقال الدكتور روزن إن الفريق لا يزال في مرحلة ما قبل التصميم ولكن يمكنه إطلاق نموذج أولي في غضون ثلاث سنوات بعد تأمين الأموال. وقدر أن النسخة بالحجم الكامل سوف تتكلف تريليونات الدولارات (وقال إنها علامة تبويب “على العالم أن يلتقطها، وليس دولة واحدة”، ولكنها ستخفض درجة حرارة الأرض بمقدار 1.5 درجة مئوية في غضون عامين).

قال الدكتور روزن: “نحن في التخنيون لن ننقذ الكوكب”. “لكننا سنظهر أنه يمكن القيام بذلك.”



المصدر

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى