Мы знаем, что если на балконе становится слишком жарко, нужно поставить зонтик, дабы обеспечить тень и прохладу. И это дает хороший эффект без особых усилий. Именно эту идею рассматривают исследователи для борьбы с климатической катастрофой: Предполагается, что «зонтик» в космосе сможет снизить солнечную радиацию и уменьшит потепление.
Но звучит это намного проще, чем есть на самом деле. «Нам придется экранировать тысячи квадратных километров, чтобы уменьшить солнечное излучение всего на два процента», - объясняет Карстен Шарлеманн, руководитель курса аэрокосмической инженерии в Университете прикладных наук Винер-Нойштадт (Австрия). Его курс является частью направления по геоинженерии, то есть техническому вмешательству в земные циклы для защиты климата. Само же это направление запустила немецкая космическая компания OHB Systems AG. Всего в работе задействовано 8 международных исследовательских институтов.
Парусный флот в космосе
В разработке могут быть использованы уже существующие технологии, такие как космические солнечные паруса. Подобно ветру на земле, они используют для перемещения в космосе солнечный свет. Вместо использования в качестве транспортного средства, каковым они в основном и рассматриваются, солнечные паруса можно было бы надежно закрепить в одном месте в космическим пространстве и отражать ими солнечный свет, как зеркалом.
Хотя интуитивно можно представить себе такой «зонтик» в виде целостной конструкции, у исследователей есть другой план. «В настоящий момент мы стремимся построить не гигантский солнечный парус, а флот из тысяч меньших парусов, которые экранируют солнечный свет при полете строем», - говорит Шарлеманн, описывая план.
Решающее значение имеет при этом и правильное размещение. И для этого идеально подходит так называемая точка Лагранжа L1. Она находится в точке между Землей и Солнцем, где гравитационное притяжение двух небесных тел уравновешено.
Однако самая большая проблема - построить конструкцию столь внушительного размера. Солнечные паруса состоят из очень тонких пленок. Поиск материала для их производства - одна из задач, над которыми и работают студенты Винер-Нойштадтского университета прикладных наук. В настоящее время производится исследование, можно ли добывать необходимые материалы на астероидах.
Астероиды и марсианский грунт
Миссия NASA OSIRIS-REx смогла успешно взять в октябре 2020 года образцы каменистых пород с астероида Бенну. «Но вот приземлиться там и построить инфраструктуру для использования материала - мы никогда раньше не делали ничего подобного», - объясняет Шарлеманн.
Материал можно было бы добывать и обрабатывать с помощью 3D-принтера прямо в космосе. Таким образом, нам не пришлось бы таскать строительные материалы в космос. И производство будет происходить на месте. Исследовательская компания Университета прикладных наук Винер-Нойштадт, Fotec, в сотрудничестве с ESA уже успешно напечатала структуры из смоделированного марсианского грунта.
Помимо астероидов и Марса, строительные материалы для 3D-печати может предоставить и Луна. Эксперименты на МКС годами показывают, что это вполне возможно и в невесомости. Однако для реального производства средств для защиты от солнечного излучения необходимо будет достичь и новых размеров. «Нам придется масштабировать это и увеличить в десять тысяч раз. Это сложный и грандиозный проект», - считает Шарлеманн.
Целенаправленная защита полюсов
Исследования по использованию затенения производятся изначально только выборочно по наиболее важным местам. «Это можно представить себе, как небольшое постоянное солнечное затмение в малонаселенных регионах, таких как Антарктика и Арктика. Мы производим расчет, насколько большим должен быть такой щит и какое влияние он окажет на Землю», - объясняет Геррит Ломанн, руководитель рабочей группы «Динамика палеоклимата» Института Альфреда Вегенера в Бремене (Германия). Это заведение также участвует в проекте. Такая целевая защита будет намного дешевле, чем защита всей Земли.
Многие эксперты также предостерегают от использования геоинженерии как предлога для более медленного продвижения мер по защите климата на Земле. Исследования в области защиты от солнца - это «средство выиграть время», - говорит Ломанн. «Безвозвратная потеря ледяных щитов при достижении следующего переломного момента недопустима, потому что побочные эффекты окажутся крайне серьезными для всего человечества». По оценке Шарлеманна, солнечный парус необходимо будет создать и начать использовать в течение следующих 50 лет, чтобы он смог оказать нужное влияние на климат. Если же это произойдет через несколько сотен лет, то будет уже слишком поздно.
