19:05 2023-02-08
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Praful spațial ca scut solar al Pământului
_ Praf spațial ca scut solar al Pământului
Într-o zi rece de iarnă, căldura soarelui este binevenită. Cu toate acestea, pe măsură ce omenirea emite din ce în ce mai multe gaze cu efect de seră, atmosfera Pământului captează din ce în ce mai multă energie solară și crește constant temperatura Pământului. O strategie pentru inversarea acestei tendințe este de a intercepta o parte din lumina soarelui înainte ca aceasta să ajungă pe planeta noastră. De zeci de ani, oamenii de știință s-au gândit să folosească ecrane, obiecte sau particule de praf pentru a bloca doar suficientă radiație solară – între 1 sau 2% – pentru a atenua efectele încălzirii globale.
Un studiu condus de Universitatea din Utah a explorat potențialul utilizării prafului pentru a proteja lumina soarelui. Ei au analizat diferite proprietăți ale particulelor de praf, cantitățile de praf și orbitele care ar fi cele mai potrivite pentru umbrirea Pământului. Autorii au descoperit că lansarea prafului de pe Pământ către o stație de drum la „Punctul Lagrange” dintre Pământ și Soare (L1) ar fi cea mai eficientă, dar ar necesita costuri și efort astronomic. O alternativă este folosirea prafului de lună. Autorii susțin că, în schimb, lansarea prafului lunar de pe Lună ar putea fi o modalitate ieftină și eficientă de a umbri Pământul.
Echipa de astronomi a aplicat o tehnică folosită pentru a studia formarea planetelor în jurul stelelor îndepărtate, concentrarea lor obișnuită de cercetare. . Formarea planetei este un proces dezordonat care ridică o mulțime de praf astronomic care poate forma inele în jurul stelei gazdă. Aceste inele interceptează lumina de la steaua centrală și o reradiază astfel încât să o putem detecta pe Pământ. O modalitate de a descoperi stele care formează noi planete este să cauți aceste inele prăfuite.
„Asta a fost sămânța ideii; dacă am lua o cantitate mică de material și o punem pe o orbită specială între Pământul și Soarele și l-am rupt, am putea bloca multă lumină solară cu o cantitate mică de masă", a spus Ben Bromley, profesor de fizică și astronomie și autor principal al studiului.
" Este uimitor să ne gândim la modul în care praful lunar – care a durat peste patru miliarde de ani pentru a se genera – ar putea ajuta la încetinirea creșterii temperaturii Pământului, o problemă care ne-a luat mai puțin de 300 de ani pentru a o produce”, a spus Scott Kenyon, coautor al studiului. de la Centrul de Astrofizică | Harvard și Smithsonian.
Lucrul a fost publicat miercuri, 8 februarie 2023, în revista PLOS Climate.
Eficacitatea generală a unui scut depinde de capacitatea sa de a susține o orbită care aruncă o umbră pe Pământ. Sameer Khan, student universitar și coautor al studiului, a condus explorarea inițială în care orbitele ar putea menține praful în poziție suficient de mult pentru a oferi umbrire adecvată. Lucrările lui Khan au demonstrat dificultatea de a menține praful acolo unde trebuie.
„Deoarece cunoaștem pozițiile și masele principalelor corpuri cerești din sistemul nostru solar, putem folosi pur și simplu legile gravitației pentru a urmări. poziția unui parasol simulat în timp pentru mai multe orbite diferite”, a spus Khan.
Două scenarii erau promițătoare. În primul scenariu, autorii au poziționat o platformă spațială în punctul L1 Lagrange, cel mai apropiat punct dintre Pământ și Soare unde forțele gravitaționale sunt echilibrate. Obiectele din punctele Lagrange tind să rămână pe o cale între cele două corpuri cerești, motiv pentru care telescopul spațial James Webb (JWST) este situat la L2, un punct Lagrange de pe partea opusă a Pământului.
În simulările computerizate, cercetătorii au filmat particule de testare de-a lungul orbitei L1, inclusiv poziția Pământului, a soarelui, a lunii și a altor planete din sistemul solar și au urmărit unde s-au împrăștiat particulele. Autorii au descoperit că atunci când este lansat cu precizie, praful va urma o cale între Pământ și Soare, creând efectiv umbră, cel puțin pentru o perioadă. Spre deosebire de JWST de 13.000 de lire sterline, praful a fost ușor îndepărtat de vânturile solare, radiațiile și gravitația din sistemul solar. Orice platformă L1 ar trebui să creeze o aprovizionare nesfârșită de noi loturi de praf care să explodeze pe orbită la fiecare câteva zile după ce pulverizarea inițială se disipă.
„A fost destul de dificil ca scutul să rămână la L1 suficient de mult pentru a aruncă o umbră semnificativă. Totuși, acest lucru nu ar trebui să fie o surpriză, deoarece L1 este un punct de echilibru instabil. Chiar și cea mai mică abatere din orbita parasolarului îl poate determina să se deplaseze rapid din loc, așa că simulările noastre trebuiau să fie extrem de precise ”, a spus Khan.
În cel de-al doilea scenariu, autorii au aruncat praf lunar de la suprafața Lunii către soare. Ei au descoperit că proprietățile inerente ale prafului lunar erau potrivite pentru a funcționa eficient ca un scut solar. Simulările au testat modul în care praful lunar s-a împrăștiat de-a lungul diferitelor cursuri, până când au găsit traiectorii excelente îndreptate spre L1, care au servit drept un scut solar eficient. Aceste rezultate sunt o veste binevenită, deoarece este nevoie de mult mai puțină energie pentru a lansa praful de pe Lună decât de pe Pământ. Acest lucru este important deoarece cantitatea de praf dintr-un scut solar este mare, comparabilă cu producția unei mari operațiuni miniere aici pe Pământ. În plus, descoperirea noilor traiectorii de protecție solară înseamnă că livrarea prafului lunar pe o platformă separată la L1 poate să nu fie necesară.
Autorii subliniază că acest studiu explorează doar impactul potențial al acestei strategii, mai degrabă. decât să evaluăm dacă aceste scenarii sunt fezabile din punct de vedere logistic.
„Nu suntem experți în schimbările climatice sau în știința rachetelor necesare pentru a muta masa dintr-un loc în altul. Doar explorăm diferite tipuri de praf. pe o varietate de orbite pentru a vedea cât de eficientă ar putea fi această abordare. Nu vrem să pierdem un schimbător de joc pentru o problemă atât de critică”, a spus Bromley.
Una dintre cele mai mari provocări logistice — reumplerea fluxurilor de praf. la fiecare câteva zile — are, de asemenea, un avantaj. În cele din urmă, radiația soarelui dispersează particulele de praf în tot sistemul solar; scutul solar este temporar și particulele de scut nu cad pe Pământ. Autorii asigură că abordarea lor nu va crea o planetă permanent rece, nelocuită, ca în povestea științifico-fantastică, „Snowpiercer”.
„Strategia noastră ar putea fi o opțiune în abordarea schimbărilor climatice”, a spus Bromley. „dacă avem nevoie de mai mult timp.”
Comentarii:
Adauga Comentariu