آیا یک چتر آفتابگیر غول‌پیکر در فضا می‌تواند معضل تغییر اقلیم را حل کند؟

با توجه به اینکه زمین در داغ‌ترین نقطه از تاریخ ثبت‌شده‌ی خود قرار دارد و انسان‌ها برای جلوگیری از گرمایش بیش از حد آن به اندازه‌ی کافی تلاش نمی‌کنند، گروهی اندک اما رو به افزایش از ستاره‌شناسان و فیزیکدانان راهکار بلندپروازانه‌ای را پیشنهاد می‌دهند که از صفحات داستان‌های علمی‌تخیلی بیرون آمده است: ساخت یک چتر آفتابگیر غول‌پیکر و شناور در فضای بیرونی.

هدف راهکار پیشنهادی، ساخت سایه‌بانی بزرگ و فرستادن آن به نقطه‌ای دور بین زمین و خورشید است تا مقداری اندک اما حیاتی از تابش خورشید را که برای مقابله با گرمایش جهانی کافی است، مسدود کند. دانشمندان محاسبه کرده‌اند که مسدودسازی فقط دو درصد از تابش خورشید، برای خنک‌سازی سیاره به میزان ۱٫۵ درجه‌ی سانتی‌گراد کافی است و زمین را در محدوده‌های اقلیمی مهارپذیر حفظ می‌کند.

ایده‌ی مورد بحث از سال‌ها پیش در حاشیه‌ی گفتگوها درباره‌ی راهکارهای اقلیمی مطرح شده بود؛ اما با تشدید بحران آب‌وهوا، علاقه به سپرهای خورشیدی درحال افزایش است و تعداد بیشتری از دانشمندان راهکارهای متنوع ارائه می‌دهند.

به‌عنوان مثال، مطالعه‌ای جدید به رهبری دانشگاه یوتا، گردوغبار پراکنده در اعماق فضا را مورد پژوهش قرار داد؛ درحالی‌که تیمی دیگر در موسسه فناوری ماساچوست، به سراغ بررسی ایده‌ی طراحی سپری ساخته‌شده از «حباب‌های فضایی» رفت. تابستان گذشته، ایشتوان ساپودی، اخترشناس موسسه نجوم در دانشگاه هاوایی، مقاله‌ای را منتشر کرد که اتصال سپر خورشیدی بزرگی را به یک سیارک پیشنهاد می‌کرد.

اکنون گروهی از دانشمندان به رهبری یورام روزن، استاد فیزیک و مدیر موسسه تحقیقات فضایی آشر می‌گویند آماده‌ی ساخت نمونه‌ای آزمایشی از یک سایه‌بان سیاره‌ای هستند تا نشان دهند که ایده‌ی مسدودسازی نور خورشید از فضا عملی است.

دکتر روزن می‌گوید تیم او آماده‌ی طراحی نمونه‌ی اولیه‌ی سایه‌بان به مساحت تقریبا ۹ متر مربع است و قصد دارد بودجه‌ای بین ۱۰ تا ۲۰ میلیون دلار برای تامین مالی آن به‌دست آورد.

طرفداران ایده‌ی جدید می‌گویند آفتابگیر فضایی به معنی پایان نیاز به توقف سوزاندن زغال سنگ، نفت و گاز که از عوامل اصلی تاثیرگذار بر تغییر اقلیم هستند، نخواهد بود. حتی اگر انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از سوخت‌های فسیلی بلافاصله به صفر برسد، همچنان دی‌اکسید کربن فراوانی در جو وجود دارد.

میانگین دمای زمین در آستانه‌ی افزایش به ۱٫۵ درجه‌ی سانتی‌گراد نسبت به میانگین دوران پیشاصنعتی است. دانشمندان می‌گویند با رفتن به فراتر از این نقطه، احتمال طوفان‌های شدید، خشکسالی، امواج گرما و آتش‌سوزی‌های جنگلی به‌طرز چشمگیر افزایش خواهد یافت و انسان‌ها و سایر گونه‌ها نیازمند تقلای بیشتر برای بقا خواهند شد. سیاره هم‌اکنون ۱٫۲ درجه سانتی‌گراد گرم شده است.

حامیان ایده می‌گویند آفتابگیر فضایی با کمک به تثبیت آب‌وهوا، فرصت می‌دهد تا سایر راهبردها برای کاهش تغییر اقلیم را پیگیری کنیم. دکتر ساپودی که پیشنهاد بستن سایه‌بان به یک سیارک را پیشنهاد کرده، می‌گوید: «نمی‌گویم راه‌حل این است؛ اما فکر می‌کنم همه باید برای هر راه‌حل ممکن تلاش کنند.»

در سال ۱۹۸۹، جیمز ارلی از آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در کالیفرنیای آمریکا، پیشنهاد کرد که یک «سپر خورشیدی فضایی» بسازیم و آن را در نزدیکی نقطه‌ای ثابت بین زمین و خورشید به نام لاگرانژی ۱ (L1) در فاصله‌ی تقریبا ۱٫۵ میلیون کیلومتری از زمین قرار دهیم. در این نقطه که از میانگین مسافت بین زمین و ماه، چهار برابر دورتر است، کشش‌های گرانشی زمین و خورشید یکدیگر را خنثی می‌کنند.

در سال ۲۰۰۶، راجر آنجل، اخترشناس دانشگاه آریزونا پیشنهاد ساخت سپری خورشیدی برای انحراف نور خورشید را در آکادمی ملی علوم آمریکا مطرح و بعدا برای انجام پژوهش‌های خود، از موسسه‌ی طرح‌های مفهومی پیشرفته‌ی ناسا، کمک‌هزینه دریافت کرد. او پیشنهاد داد که تریلیون‌ها فضاپیمای فوق‌سبک در نقطه‌ی لاگرانژی ۱ قرار گیرند و برای جلوگیری از خارج‌شدن آن‌ها از مدار، از سامانه‌های هدایت استفاده شود.

ایده‌ی آفتابگیر منتقدان خود را دارد؛ ازجمله سوزان باور، دانشجوی دکترا که بر مدلسازی اصلاح تابش خورشیدی در مرکز اروپایی تحقیقات و آموزش پیشرفته در محاسبات علمی در فرانسه تمرکز دارد. او می‌گوید آفتابگیر به‌طرز سرسام‌آور گران است و با توجه به سرعت گرمایش جهانی، نمی‌توان آن را به موقع اجرا کرد. علاوه‌براین، طوفان خورشیدی یا برخورد با سنگ‌های فضایی سرگردان می‌تواند به سپر آسیب برساند و به گرمایش ناگهانی و سریع با پیامدهای فاجعه‌بار منجر شود.

باور عقیده دارد که تلاش برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و حذف کربن از جو با بهره‌گیری از ایده‌های ژئومهندسی که بادوام‌تر و مقرون به‌صرفه‌تر هستند، سرمایه‌گذاری مناسب‌تری است.

اما طرفداران آفتابگیر می‌گویند در حال حاضر، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به اندازه‌ای نیست که آشفتگی اقلیمی تسکین یابد. همچنین حذف کربن بسیار دشوار است و باید هر راهکار بالقوه‌ای را بررسی کرد.

ساپودی افزود : «نجات زمین و دست‌کشیدن از ۱۰ درصد از سلاح‌هایی که برای نابودی جهان طراحی شده‌اند، از نظر من معامله‌ی بسیار خوبی است.»

مورگان گودوین، مدیر اجرایی سازمان غیرانتفاعی بنیاد سایه‌بان سیاره‌ای می‌گوید یکی از دلایلی که آفتابگیرها چندان مورد توجه قرار نگرفته‌اند، این است که پژوهشگران اقلیمی به‌طور کاملا طبیعی بر آنچه در جو زمین و نه در فضا اتفاق می‌افتد، تمرکز کرده‌اند. اما به باور گودوین، کاهش هزینه‌ی پرتاب‌های فضایی و سرمایه‌گذاری در اقتصاد صنعتی فضایی، فرصت‌ها را افزایش داده است.

بنیاد گودین پیشنهاد می‌دهد که برای ساخت آفتابگیر از مواد خام موجود در فضا استفاده شود و قطعات سایه‌بان به جای پرتاب از زمین که هزینه‌ها را بسیار افزایش می‌دهد، از ماه به نقطه‌ی لاگرانژی ۱ پرتاب شوند.

طراحی گروه دکتر روزن شامل چسباندن بادبان‌های خورشیدی سبک به ماهواره‌ای کوچک است که به نقطه لاگرانژی ۱ ارسال می‌شود. طرح اولیه‌ی آن‌ها بین لاگرانژی ۱ و نقطه‌ی تعادلی دیگر عقب و جلو می‌رود و بادبان ماهواره با تغییر زاویه‌ی خود گاهی رو به خورشید و گاهی عمود بر آن می‌شود. بدین شیوه، ماهواره می‌تواند در مدار ثابت بماند و نیاز به سامانه‌ی پیش‌رانش رفع می‌شود.

به‌گفته‌ی دکتر روزن، تیم او هنوز در مرحله‌ی پیش‌طراحی به سر می‌برد؛ اما می‌تواند ظرف سه سال پس از تامین بودجه، یک نمونه‌ی آزمایشی را پرتاب کند. او تخمین می‌زند که نسخه‌ی کامل آفتابگیر تریلیون‌ها دلار هزینه خواهد داشت؛ اما در عرض دو سال دمای زمین را تا ۱٫۵ درجه‌ی سانتی‌گراد کاهش می‌دهد.