Геоинжиниринг - против глобального потепления/ Солнечный парус против глобального потепления?
Авторы проекта, представленного на конференции ПАИК-2011 переносят сцену борьбы с глобальным потеплением в космос, где собираются создать«солнечный парус» в точке либрации между Землей и Солнцем.
Точка либрации - (или точка Лагранжа) точка, в которой небесное тело, или искусственный объект движущийся под влиянием притяжения двух других тел значительной массы, может находиться в состоянии относительного равновесия по отношению к этим двум телам.
Авторы назвали свою работу«Точки Дайсона» - в память о сфере Дайсона. Это гипотетический астроинженерный проект Фримена Дайсона, представляющий собой относительно тонкую сферическую оболочку большого радиуса(порядка радиуса планетных орбит) со звездой в центре. Предполагается, что развитая цивилизация может использовать подобное сооружение для полной утилизации энергии центральной звезды и/или для решения проблемы жизненного пространства. Согласно теоретическим расчётам, для сооружения сферы Дайсона в Солнечной системе необходимо вещество с массой порядка массы Юпитера. Однако притяжение Солнца неизбежно разрушит сферу — даже если ее привести во вращение, на полюсах силу притяжения уравновесить не удасться.
Точки Дайсона
Kennedy R., Roy K. I., Fields D. E.
PE, The Ultimax Group Inc., USA
Ни одно исследование, направленное на борьбу с климатическим изменением, не может быть полным без рассмотрения геоинженеринга. Следуя идеям Циоковского и Цандера в 1920-х годах, идеям Гласера в 1970-х о спутниках на солнечной энергии, концепции Форварда в 1990-х радиационно-левитирующих стационарных объектах, мы предлагаем размещение большого«солнечного паруса» на не-кеплеровой орбите прямо по направлению к Солнцу в солнечно-земной первой точке Лагранжа. Строительство, размещение и контроль солнечного паруса, площадью 300000 кв. км(или больше), весящего миллионы тонн, станет величайшим инженерным проектом, который когда-либо решался человечеством, но это будет решением глобальной проблемы изменения климата. Цель этой многоплановой идеи, которую мы назвали«Точки Дайсона(DD)», состоит в следующем: (1) Действуя как«зонтик», DD такого размера мог бы снизить освещенность Земли на 0,25%, что в свою очередь снизит поток солнечной энергии, и сможет привести падению глобальной температуры на 1,8С. Это соответствует установлению средних значений температуры, которые наблюдались во время Малого Ледникового периода(~1600-1800 гг). Рост температуры на такую величину прогнозируется к 2050 году. По сути, точка Дайсона создаст зеркальный минимум Маундера. Но, в данном случае, удержания на орбите с помощью обычных реактивных двигателей, которым необходима постоянная доставка топлива, не потребуется. Точка будет использовать поток солнечной энергии, поступлению которой на Землю она будет препятствовать, что позволит стабилизировать положение на орбите без затрат дополнительной энергии. Цена предотвращения самых негативных последствий климатических изменений должна превышать стоимость Точки Дайсона на несколько порядков. (2) Действуя как солнечный генератор электроэнергии с помощью луча мазера DD может передавать энергию на Землю в таких количествах(300*1015 Btu/год), которые полностью покроют потребности землян к 2050 году. Это, в свою очередь, заместит большинство станций на Земле, сжигающих уголь, а также обеспечит поток доходов(от продажи чистой энергии), которые пойдут на оплату этой схемы. Энергия с генератора может быть передана куда угодно внутри солнечной системы. Далее точки Дайсона могут быть построены специально для целей космической индустрии. Такой подход к геоинженерингу является:
— масштабируемым(наращивание площади пропорционально ведет к увеличению форсинга;
— независимым(DD действуют независимо друг от друга);
— стабильно наращиваемым;
— способным к настройке на отфильтровывание нежелательных длин волн;
— минимально интрузивным(набор таких зеркал выглядел бы как симметричные солнечные пятна);
— и, наконец, реверсивным(способным к сдвигу направления тени от Земли.
СПРАВКА об известных проектах и экспериментах по солнечным парусам:
Японский проект:
Консорциум«Космическая регата»(дочерняя структура РКК«Энергия») 4 февраля 1993 года провел космический эксперимент«Знамя-2», продемонстрировав возможность развертывания тонкопленочных конструкций за счет центробежных сил. На грузовом корабле«Прогресс М-15» было успешно развернуто 20-метровое зеркало. Следующий эксперимент,«Знамя-2,5», 26 октября 1998 года был досрочно прекращен из-за ошибки в программе автоматического управления. Правда, целью этих экспериментов было не парусное«космоплавание», а подсветка ночной поверхности Земли отраженным солнечным светом. В дальнейших планах – продолжение экспериментов в 2008 году.
В 2000 году в НПО им. Лавочкина и Институте космических исследований(ИКИ) РАН начались работы по программе КАСП(Космический аппарат«Солнечный парус»). Спонсировали проект Планетарное общество США, учрежденное в 1980-м тремя учеными – профессором Калтеха Брюсом Мюрреем, сотрудником JPL Луисом Фридманом и астрономом и писателем Карлом Саганом, и общественная организация Cosmos Studios, руководит которой Энн Друян – вдова Карла Сагана. Солнечный парус – это тонкая, 5 микрон толщиной, полиэфирная пленка, с«солнечной» стороны покрытая субмикронным слоем алюминия(коэффициент отражения 0,85).
Первое развёртывание солнечного паруса в космосе было произведено на российском корабле«Прогресс» 4 февраля 1993 года в рамках проекта«Знамя».
21 мая2010 годаЯпонское космическое агентство(JAXA) запустило ракету-носитель H-IIA, на борту которой находились космический аппаратIKAROS с солнечным парусом и метеорологический аппарат для изучения атмосферы Венеры[7]. IKAROS оснащён тончайшей мембраной размером 14 на 14 метров. С его помощью предполагается исследовать особенности движения аппаратов при помощи солнечного света. На создание аппарата было потрачено 16 миллионов долларов, отмечает агентство. Раскрытие солнечного паруса началось 3 июня 2010 года, а 10 июня успешно завершилось. По кадрам, переданным с борта IKAROS, можно сделать вывод, что все 200 квадратных метров ультратонкого полотна расправились успешно, а тонкоплёночные солнечные батареи начали вырабатывать энергию.
Сейчас в России существует консорциум«Космическая регата»,[8] который провёл несколько опытов с солнечными отражателями с целью освещения районов нефте- и газодобычи. Также существуют проекты выплавления зеркал на орбите из астероидов [9]
В феврале 2000-го года ушел из жизни выдающийся ученый и основатель нашего журнала Никита Николаевич Моисеев. Публикуем статью написанную его учеником — Владимиром Александровым, по следам событий 1983 года, когда группа советских ученых была приглашена вместе со своими американскими коллегами выступить в сенате США и официально засвидетельствовать прогнозы о климатических и других глобальных последствиях ядерной войны.Никогда — ни до, ни после этих событий, российских ученых не приглашали давать официальные показания в высшем законодательном органе США.
В декабре человечество, наконец, получило то, чего ученые-астрономы ждали почти вечность: точное расстояние от Земли до звезд. Однако, как часто бывает в науке, новые данные породили предположение о наличии ранее неизвестной загадки, решение которой может стать«открытием века».
