Biasanya, struktur seperti IKAROS yang ditampilkan di sini dianggap sebagai ruang layar potensial. Tetapi aplikasi mereka yang lain, jika Anda menempatkannya di titik yang tepat, dapat menghalangi bagian dari sinar matahari, yang akan membantu mendinginkan Bumi.Perubahan iklim global adalah salah satu masalah paling mendesak umat manusia saat ini. Ilmu pengetahuan dengan sangat jelas mengatakan apa yang terjadi: Bumi sedang memanas, penyebabnya adalah gas rumah kaca yang dipancarkan sebagai hasil dari aktivitas manusia, dan konsentrasi gas-gas ini hanya terus tumbuh seiring waktu, tanpa berhenti. Meskipun ada banyak seruan untuk mengurangi emisi, mengumpulkan karbon, dan menolak bahan bakar fosil, sedikit yang telah dilakukan secara efisien. Bumi terus memanas, permukaan laut naik, dan iklim global berubah. Bisakah kita mengambil pendekatan yang berbeda dan menutup sebagian cahaya yang datang dari matahari? Pertanyaan semacam itu ditanyakan oleh pembaca kami:
Mengapa kita tidak mempertimbangkan membangun layar surya di ruang angkasa yang mengubah jumlah cahaya (energi) yang datang ke Bumi? Setiap orang yang pernah mengalami gerhana total tahu bahwa suhunya menurun dan cahaya redup. Idenya adalah untuk melakukan sesuatu antara kita dan Matahari selama setahun penuh.
Ini adalah salah satu opsi yang paling ambisius, tetapi juga paling masuk akal, yang dapat kita pertimbangkan dalam perang melawan perubahan iklim global.
Secara umum, diketahui bahwa peningkatan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer adalah penyebab pemanasan global, yang, pada gilirannya, mengubah pola iklim dan cuaca dalam banyak aspek. Konsekuensi dari sebagian besar dari mereka biasanya dianggap buruk bagi kebanyakan orang di dunia, dan karena itu ada gerakan global untuk memerangi mereka. Jika Anda tidak memilih solusi yang paling populer, dengan mengembalikan gas atmosfer Bumi ke tingkat pra-industri, maka satu-satunya pilihan yang tersisa bagi umat manusia adalah adaptasi terhadap perubahan atau penggunaan solusi
geoengineering .
Proyek SPICE akan memeriksa kelayakan salah satu yang disebut teknik geoengineering: stimulasi proses alami yang melepaskan partikel kecil ke stratosfer yang akan mencerminkan beberapa persen dari radiasi matahari yang datang kepada kita, yang akan mendinginkan Bumi. Tetapi di sini efek samping yang sangat tidak diinginkan dapat muncul.Opsi terakhir, geoengineering, bukan tanpa risiko. Sebagian besar keputusan melibatkan perubahan lebih lanjut di permukaan atau atmosfer Bumi, dengan konsekuensi yang sebagian besar tidak diketahui dan tidak dapat diprediksi. Dari semua opsi geoengineering, yang paling tidak berisiko akan disarankan oleh pembaca kami: untuk meluncurkan sesuatu ke ruang angkasa lebih jauh dari Bumi untuk memblokir bagian dari sinar matahari. Dengan penurunan radiasi matahari, suhu dapat dikendalikan bahkan jika konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer terus meningkat. Jika kita ingin sepenuhnya membatalkan dampak dari semua pemanasan global yang telah terjadi sejak awal revolusi industri, kita harus secara permanen memblokir sekitar 2% dari sinar matahari.
Gerhana matahari mungkin terjadi di Bumi, terjadi ketika Bulan sejajar di bidang Bumi-Matahari selama bulan baru. Objek mungkin lebih kecil atau lebih jauh, dan tidak melemparkan bayangan di planet kita, tetapi pada saat yang sama mengurangi jumlah sinar matahari yang mencapai Bumi.Tetapi, setidaknya secara teoritis, ini lebih mudah untuk diterapkan daripada yang Anda kira. Antara Bumi dan Matahari ada titik stabil-gravitasi secara gravitasi, yang, pada kenyataannya, akan selalu berada di jalur sinar matahari. Ini dikenal sebagai
titik Lagrange L1, dan merupakan lokasi ideal untuk satelit, yang harus tetap persis di antara Bumi dan Matahari. Ketika Bumi bergerak dalam orbit di sekitar Matahari, sebuah objek yang terletak di L1 akan terus berada di antara Bumi dan Matahari, dan tidak akan pernah menyimpang dari titik ini sepanjang tahun. Lokasi fisiknya berada di ruang antarplanet, sekitar 1.500.000 km lebih dekat ke Matahari daripada ke Bumi.
Contour plot potensi efektif dari sistem Bumi-Matahari. Objek dapat berada di orbit seperti bulan yang stabil di sekitar Bumi, atau dalam orbit yang cukup stabil, mengikuti di depan atau di belakang Bumi. Titik L1 sangat ideal untuk menghalangi sinar matahari secara permanen.Pada jarak seperti itu, bahkan sebuah benda seukuran Bumi tidak akan membayangi planet kita, karena kerucut bayangannya akan berakhir jauh sebelum mencapai dunia kita. Tetapi satu bayangan, atau beberapa bayangan kecil, pada dasarnya, akan menghalangi cukup cahaya untuk mengurangi jumlah radiasi yang mencapai Bumi. Untuk mencapai tingkat reduksi yang cukup untuk menahan pemanasan global, yaitu, untuk mengurangi radiasi yang masuk sebesar 2%, perlu untuk mencakup area seluas 4,5 juta meter persegi. km pada titik L1. Ini setara dengan ukuran benda yang menempati setengah luas permukaan bulan. Tetapi, tidak seperti Bulan, kita dapat membaginya menjadi sebanyak mungkin objek kecil.
Gambar tersebut menunjukkan objek dengan diameter 60 cm pada titik L1. Mereka transparan, tetapi mereka mengaburkan cahaya yang ditransmisikan dalam bentuk donat, seperti yang dapat dilihat pada contoh bintang di latar belakang. Sinar matahari juga terkikis, dan melewati Bumi. Metode penghilangan cahaya ini menghilangkan pengaruh tekanan radiasi, yang sebaliknya akan mengarah pada degradasi orbit L1.Salah satu
proposal yang diajukan oleh seorang astronom dari Universitas Arizona Roger Angel, menawarkan untuk meluncurkan sekelompok pesawat ruang angkasa kecil di titik L1. Alih-alih struktur besar dan berat, itu akan menjadi array 16 triliun objek, yang masing-masing adalah lingkaran dengan radius sekitar 30 cm. Array seperti itu mampu memblokir radiasi yang cukup. Itu tidak akan membuat bayangan apa pun di Bumi, tetapi akan secara merata mengurangi jumlah total cahaya yang mencapai permukaan planet, yang akan setara dengan sejumlah besar bintik hitam yang tersebar di permukaan Matahari.
Prinsip lensa ruang. Fungsi utamanya adalah untuk mengurangi pemanasan global dengan membiaskan cahaya sehingga melewati Bumi. Bahkan, Anda membutuhkan lensa yang lebih kecil dan lebih tipis daripada yang ditunjukkan di siniUsulan lain yang
diajukan pada tahun 1989 oleh James Jarley, adalah menempatkan lensa yang sangat besar di luar angkasa. Anda dapat membuat pelindung kaca yang berfungsi seperti lensa dan menghamburkan sejumlah besar cahaya dari Bumi. Lensa kosmik yang sangat besar, atau satu set lensa kecil yang hanya membutuhkan ketebalan beberapa milimeter untuk membiaskan cahaya, dan kemudian cukup banyak cahaya yang dapat bertabrakan dengan Bumi akan dipindahkan ke ruang antarplanet. Di L1, lensa (atau set lensa) harus mencakup sekitar satu juta meter persegi. km untuk mengurangi energi matahari yang mencapai Bumi sebesar 2%.
Pada prinsipnya, itu terdengar sederhana, dan berpotensi, itu adalah solusi untuk masalah pemanasan global dengan risiko rendah dan manfaat besar. Tapi ada dua masalah dengannya.
Peluncuran pertama Falcon Heavy pada 6 Februari 2018 berhasil. Roket mencapai orbit rendah, berhasil mengirimkan barang, dan mesin utama kembali ke Cape Kennedy, di mana mereka berhasil mendarat. Janji roket yang dapat digunakan kembali telah menjadi kenyataan, dan itu dapat mengurangi biaya peluncuran barang menjadi $ 2.000 per kilogram.1) Biaya peluncuran. Program luar angkasa umat manusia dapat mengirim objek ke titik L1. Kami telah melakukan ini berkali-kali - hampir semua misi dengan satelit mengamati Matahari pergi ke sana. Tetapi biaya untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa yang sangat tipis dan ringan sekalipun tidak realistis. Jika kami mengambil proposal Angel untuk film tipis transparan, dan setiap film hanya setebal 1/200 mm dan berat satu gram, total massa mereka akan menjadi 20 juta ton. Sekalipun biaya peluncuran teknologi generasi mendatang, seperti Falcon Heavy,
dapat turun hingga $ 2.000 per kg (sepuluh kali lebih sedikit dari sekarang), kami masih mendapatkan ratusan miliar dolar. Dan kita belum mencapai masalah kedua.
NASA menyusun satelit tenaga surya pada tahun 1970-an. Jika beberapa satelit ditempatkan di L1 untuk mengumpulkan energi matahari, mereka tidak hanya dapat memblokir sebagian dari sinar matahari, tetapi juga menyediakan energi yang berguna untuk keperluan lain. Tetapi titik L1 tidak stabil.2) Stabilitas orbital. Titik L1 hanya semi-stabil, yaitu, semua yang kita luncurkan di sana harus didukung oleh mesin di orbit yang diinginkan, atau akhirnya akan melayang keluar dan berhenti menghalangi sinar matahari. Dan ini akan terjadi terlalu cepat menurut standar kami: selama periode waktu dari beberapa tahun hingga beberapa dekade, tergantung pada keberhasilan peluncuran awal ke orbit. Dan ini berarti bahwa untuk menghalangi cahaya, kita membutuhkan biaya puluhan miliar dolar per tahun hanya untuk mendukung peluncuran: dan ini sebanding dengan anggaran tahunan NASA. Dan ini hanya jika biaya peluncuran berkurang 10 kali dari hari ini.
Sama seperti bayangan di Bumi dapat menurunkan suhu dengan mengurangi jumlah sinar matahari yang masuk, sehingga beberapa perangkat penghalang cahaya di ruang angkasa dapat mengurangi jumlah cahaya yang mencapai Bumi.Keuntungan besar dari pemblokiran lampu jarak jauh adalah bahwa tidak ada risiko efek negatif jangka panjang di Bumi terkait dengan keputusan geo-engineering. Gagasan lain, seperti perubahan skala besar di atmosfer, banyak satelit di orbit rendah di sekitar Bumi, injeksi awan yang membentuk zat atau memantulkan partikel ke langit atau laut, berpotensi dapat menimbulkan konsekuensi tak terduga yang dahsyat. Tetapi rintangan terbesar saat ini adalah masalah biaya dan stabilitas jangka panjang.
Konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi dapat ditentukan baik dari pengukuran inti es dan melalui stasiun pelacakan atmosfer. Peningkatan jumlah CO 2 di atmosfer sejak pertengahan abad ke-18 sangat mencolok, dan terus berlanjut, tidak melemah.Sementara itu, planet ini terus melakukan pemanasan, level CO
2 terus meningkat, dan tidak ada strategi yang efektif untuk mengubah situasi yang ada. Gagasan layar seperti itu, yang biasanya disebut "
space awning ", mungkin menjadi pilihan terbaik kami. Dan meskipun biayanya tidak mungkin tinggi, dalam jangka panjang itu mungkin menjadi pilihan termurah yang ingin kami terapkan. Tetapi bertahun-tahun, puluhan tahun, berabad-abad dan ribuan tahun berlalu, dan keturunan kita harus berurusan dengan konsekuensi dari tindakan atau kelambanan kita terhadap generasi berikutnya.