腦洞大開!為了阻止全球變暖,美國科學家打起了月球的主意

2023-02-13     魅力科學君

原標題:腦洞大開!為了阻止全球變暖,美國科學家打起了月球的主意

簡而言之,全球變暖就是指地球表面溫度近些年來在總體上處於一個持續上升的趨勢,儘管這是一個緩慢而漸進的過程,但時間久了,就可能會導致海平面上升、極端天氣增多等等現象,進而影響到地球上的生態系統,甚至會威脅到人類的生存。

正因為如此,科學家們也一直在致力於與阻止全球變暖相關的研究,並提出了多種思路,其中當然不乏一些腦洞大開的想法。

比如說有人認為,我們可以在地球高空的雲層中大量釋放能夠反射陽光的物質,進而降低地球吸收到的熱量,也有人提出,我們可以向海洋中大量投放能促進藻類生長的營養物質,而這些藻類的光合作用,就可以減少地球大氣層中的溫室氣體。

近日,一個來自美國猶他州立大學的研究團隊又提出了一種腦洞大開的想法,為了阻止全球變暖,該團隊的科學家打起了月球的主意,下面我們來看看這具體是怎麼回事。

正如我們所知,地球表面的熱量基本上都是由太陽提供,如果沒有太陽,地球很快就會成為一顆冰封的星球,所以如果我們可以減少一部分太陽輻射到地球表面的能量,就能有效地阻止全球變暖的趨勢。

想要達到這個目標,一個簡單的方法就是,在地球附近空間中建造大型的遮陽裝置。然而在可以預見的未來,人類的科技水平根本就無法做到這樣的事情,所以該團隊就提出了一種技術含量相對更低的方法,即:在「日地拉格朗日L1點」這個位置上,製造一團可以遮擋部分陽光的塵埃雲。

簡單來講,在太陽和地球共同組成的引力場之中,存在著5個被稱為「拉格朗日點」的引力平衡點,位於這裡的小天體可以與地球同步圍繞太陽運行,這5個「拉格朗日點」分別被稱為「L1」至「L5」,而「日地拉格朗日L1點」就是指「L1」這個點,它正好位於太陽與地球之間連線上。

研究人員表示,我們可以向「日地拉格朗日L1點」發射攜帶著大量塵埃的特製「炮彈」,當抵達預定位置時,這種「炮彈」就會炸開,進而形成塵埃雲,從理論上來講,由於位於「日地拉格朗日L1點」的塵埃雲可以與地球保持相對靜止,因此只要它的規模足夠大,就可以有效地降低太陽輻射到地球表面的能量。

不過實際情況卻是,由於太陽風、其他天體的引力攝動等諸多原因,這種塵埃雲不可能一直位於「日地拉格朗日L1點」,在一段時間之後,組成塵埃雲的物質就會四散逃逸,所以我們需要定時定量地補充物質,以便長時間地維持塵埃雲的規模。

根據該團隊的計算,想要達到阻止全球變暖的目標,我們每年就需要向「日地拉格朗日L1點」發射10的10次方千克塵埃,這大概相當於人類目前發射到太空中的所有物體總質量的700倍左右。由此可見,從地球表面發射是不可行的,所以該團隊的科學家打起了月球的主意。

這是因為月球的逃逸速度比地球低得多,並且月球還沒有大氣層的阻礙,更重要的是,月球表面有大量現成的塵埃可以直接使用,這無疑可以大幅降低發射難度以及成本。

模擬結果顯示,如果從月球表面發射這種「塵埃炮彈」抵達「日地拉格朗日L1點」,其初始速度可以低至3公里/秒,據此可以計算出,如果從月球表面將10的10次方千克塵埃發射到「日地拉格朗日L1點」,需要的能量大約為10的18次方焦耳

研究人員認為,在月球表面的陽光充足的位置上,只需要幾平方公里的太陽能電池板陣列就可以在一年之內提供這種能量,所以一個合理的思路就是:

人類未來可以在月球表面建造一個「塵埃炮彈發射基地」,該基地的能量可以全部來自月球表面的太陽能,它擁有通過電磁驅動的發射裝置,可以利用月球表面的物質來定期製作並發射特製的「塵埃炮彈」,並將其源源不斷地送入「日地拉格朗日L1點」,使該區域的塵埃雲始終保持一定程度的規模,進而達到阻止全球變暖的目標。

研究人員指出,雖然這看上去是一個腦洞大開的想法,但以現有的科技水平來看,只要努努力,人類應該是可以做到的,在不遠的未來,如果其他的方法不能有效地阻止全球變暖的趨勢,那麼在月球上建造「塵埃炮彈發射基地」就是值得考慮的。

好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見。

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參考資料:

Benjamin C. Bromley, Sameer H. Khan, Scott J. Kenyon. Dust as a solar shield. PLOS Climate, 2023; 2 (2): e0000133 DOI: 10.1371/journal.pclm.0000133

文章來源: https://twgreatdaily.com/3ac3fa3d9e4ffdd630cbca5eb5cc2e7a.html