Почему не космические зеркала?

Учитывая потенциальные последствия изменения климата и опасность достижения необратимых «переломных моментов», можно привести аргумент в пользу тщательного рассмотрения всех вариантов. Отправка гигантских зеркал в космос для отражения солнечной радиации от Земли — один из таких вариантов.

Проблема в том, что многие такие геоинженерные подходы были настолько табуированы, что от исследователей недостаточно информации, чтобы окончательно решить, какие варианты все еще жизнеспособны.В отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины за 2021 год и отчете Совета по международным отношениям содержится аргумент в пользу дальнейших исследований и связанного с ними управления подходами к солнечной геоинженерии (например, стратосферные аэрозоли, засев облаков или истончение перистых облаков). В этих отчетах не упоминается подход к солнечной геоинженерии, в котором используются крупномасштабные космические зеркала.

Космические зеркала будут размером с Бразилию и могут быть расположены в точке Лагранжа L1 между Землей и Солнцем. Хотя их по-прежнему списывают со счетов как неосуществимую и чрезмерно дорогостоящую идею научной фантастики, тщательный анализ с учетом современных технологических достижений в области космических технологий не проводился. Другие идеи отражения солнечного света для охлаждения планеты включают в себя помещение предметов в атмосферу Земли с потенциально глобальными вторичными эффектами на биосферу, что вызывает серьезную озабоченность с точки зрения общественного мнения. Размещение космических зеркал на расстоянии 1,5 миллиона километров в космосе, хотя и за пределами биосферы Земли, может привести к другим соображениям управления и риска, которые следует сопоставить с потенциальными выгодами.

РЭНД недавно провел обзор технологий геоинженерии с обсуждением геополитических рисков, возникающих в результате внедрения геоинженерии, и существующих правовых механизмов, которые не справляются с управлением рисками. В обзор включены космические зеркала. Однако из-за редкости опубликованных исследований для определения стоимости, технической готовности и побочных эффектов требуется литература до 15 лет. Для справки, в одном из технико-экономических обоснований 2006 года было подсчитано, что парк космических кораблей метрового размера может быть разработан и развернут за 25 лет, будет иметь срок службы 50 лет и будет стоить несколько триллионов долларов.

Проблема в том, что многие подходы к геоинженерии были настолько табуированы, что не было достаточно информации, чтобы окончательно решить, какие варианты жизнеспособны.

Каковы некоторые риски? Связано с СШАнациональной безопасности, солнечная геоинженерия в целом имеет преимущество первопроходца с точки зрения возможности «установить термостат», коммерциализировать услугу или даже нацелить любые негативные побочные эффекты на противника. Китай вложил значительные средства в технологии, которые можно было бы использовать для геоинженерии (например, изменение погоды), чтобы занять лидирующие позиции. Даже если Соединенные Штаты не планируют реализовать вариант космических зеркал или солнечной геоинженерии, последствия реализации этих вариантов другими субъектами могут оказать негативное влияние на международные отношения, экономику и региональный климат США. Эксперты согласны с тем, что есть опасения по поводу использования такой технологии в качестве оружия, а большая неопределенность в отношении эффективности и безопасности остается без дальнейших исследований.

Есть также новые соображения, возникающие из-за того, что космос является оспариваемой областью боевых действий ( PDF ). Космические нормы все еще устанавливаются и систематизируются, и напряженность между крупными космическими державами может повлиять на геополитическую осуществимость реализации такого масштабного проекта, как космические зеркала. Например, будет ли проект осуществляться отдельным государством или коалицией государств или негосударственных субъектов?

Каковы некоторые из преимуществ? Привлекательность технологий солнечной геоинженерии в целом заключается в том, что они представляют собой жизнеспособный временный вариант для сдерживания повышения температуры, пока продолжаются усилия по сокращению выбросов парниковых газов. Они обсуждаются, в частности, как экстренный вариант, если текущие усилия по смягчению последствий изменения климата и адаптации недостаточны для предотвращения экзистенциальных климатических опасностей. Кроме того, некоторые эксперты рассматривают космические зеркала двойного назначения как потенциальный новый источник возобновляемой энергии (то есть космической солнечной энергии). Они также рассматривают космические зеркала как вариант с возможным коммерческим рынком для поддержки реализации.

Помимо устоявшихся представлений о рисках и преимуществах, эти соображения могут измениться в свете недавно разработанных новых концепций и технологий. Одна геоинженерная концепция, похожая на космические зеркала, исходит от исследовательской группы Массачусетского технологического института, которая предложила плот из отражающих пузырей, которые можно было бы собирать и перемещать в космосе. С точки зрения общих космических возможностей, стоимость космической кампании по запуску, необходимой для реализации крупномасштабных космических зеркал, может быть значительно снижена с помощью более дешевых и многоразовых средств запуска, таких как Starship SpaceX. Также заслуживают внимания инженерные достижения, такие как шестиугольные складные зеркала, недавно запущенные как часть космического телескопа Джеймса Уэбба, которые сделали 6,5-метровое зеркало легким и достаточно компактным для его запуска.

Риски и выгоды все еще очень теоретические, и есть много деталей, которые заслуживают более пристального внимания, чтобы помочь лицам, принимающим решения, оценить эти технологии и подготовиться к сценарию, в котором их использует другая организация. Во-первых, может возникнуть потребность в обновленном понимании осуществимости различных подходов к реализации космических зеркал с учетом сегодняшних технологий и инфраструктуры, эффективности и стоимости жизненного цикла. Вторая область, в которой можно было бы извлечь пользу из дополнительных исследований, — это, в целом, область сопутствующих рисков. Это включает в себя оценку экологических рисков и их отличий от других подходов к солнечной геоинженерии; риски для космических систем в оспариваемой космической среде при существующем космическом управлении; риски, создаваемые различными субъектами, реализующими подход космических зеркал; и риски, связанные с образованием крупного космического мусора в конце срока службы космических зеркал.

Эмми Йонекура (она/она) — ученый-физик в отделе инженерных и прикладных наук некоммерческой беспристрастной корпорации RAND.

Комментарий дает исследователям RAND платформу для передачи идей, основанных на их профессиональном опыте и часто на их рецензируемых исследованиях и анализе.

• Поделиться через фейсбук
• Поделиться в Твиттере
• Поделиться в LinkedIn