太陽を遮る：気候変動を緩和するために小惑星に繋がれた太陽の「傘」

ハワイ大学マノア校 2023年8月7日

地球は急速な温暖化を経験しており、天文学者のイシュトヴァーン・サプディ氏は、つり合いおもりとしてつながれた小惑星を利用して、地球に当たる太陽光を減らす太陽シールドの概念を提案した。 この革新的なアイデアにより、シールドの質量は以前の設計よりも 100 倍以上軽くなり、地球から発射する必要がある唯一の部分の重量は約 35,000 トンになります。 クレジット: Brooks Bays/UH 天文学研究所

地球は急速に温暖化しており、科学者は気候変動の影響を軽減するためのさまざまな方法を開発しています。 ハワイ大学天文学研究所の天文学者イシュトヴァーン・ザプディ氏は、地球に当たる太陽光の量を減らすための太陽シールドと、釣り合いおもりとして繋がれた捕獲された小惑星とを組み合わせるというユニークなアプローチを提案した。 このアプローチを使用した工学研究を今すぐ始めて、数十年以内に気候変動を緩和できる実行可能な設計を作成できる可能性があります。

「テザー式日よけによる太陽放射管理」という論文が、最近、米国科学アカデミー紀要誌に掲載されました。

地球の温度を下げるための最も簡単なアプローチの 1 つは、太陽の光の一部から地球を遮ることです。 ソーラーシールドと呼ばれるこのアイデアは以前にも提案されているが、重力のバランスをとり、太陽放射圧で吹き飛ばされるのを防ぐのに十分な大きさのシールドを作るには大量の重量が必要となるため、最も軽い材料であっても法外に高価になる。

Szapudi の創造的なソリューションは 2 つの革新的な方法で構成されています。1 つは単なる巨大なシールドの代わりにつながれたカウンターウェイトで、その結果総質量は 100 分の 1 以上減少します。もう 1 つは捕獲された小惑星をカウンターウェイトとして使用し、質量の大部分が地球から打ち上げられるのを避けることです。

カウンターウェイトとして小惑星に繋がれた、提案された太陽シールドのアーティストによる表現。 クレジット: Brooks Bays/UH 天文学研究所

「ハワイでは、日中歩き回るときに多くの人が日差しを遮るために傘をさしています。 私は、地球に対して同じことができ、それによって差し迫った気候変動の大惨事を緩和できないだろうかと考えました。」 ザプディ氏は語った。

ザプディ氏は、地球温度の壊滅的な上昇を防ぐために必要な量の推定値である、日射量を 1.7% 削減するという目標から始めました。 彼は、つながれたカウンターバランスを太陽に向けて配置すると、シールドとカウンターウェイトの重量を約 350 万トンに減らすことができ、これは、つながれていないシールドの以前の推定値よりも約 100 倍軽いことを発見しました。

この数はまだ現在の打ち上げ能力をはるかに超えていますが、シールド自体の重量はわずか 1% (約 35,000 トン) であり、地球から打ち上げる必要があるのはそれだけの部分です。 新しい軽量の素材を使用すると、シールドの質量をさらに減らすことができます。 総質量の残りの 99% は、釣り合いおもりとして使用される小惑星または月の塵になります。 このような係留構造は、他のシールド設計よりも迅速かつ安価に構築および展開できます。

Today’s largest rockets can only lift about 50 tons to low Earth orbit, so this approach to solar radiation management would be challenging. Szapudi’s approach brings the idea into the realm of possibility, even with today’s technology, whereas prior concepts were completely unachievable. Also, developing a lightweight but strong grapheneGraphene is an allotrope of carbon in the form of a single layer of atoms in a two-dimensional hexagonal lattice in which one atom forms each vertex. It is the basic structural element of other allotropes of carbon, including graphite, charcoal, carbon nanotubes, and fullerenes. In proportion to its thickness, it is about 100 times stronger than the strongest steel." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">シールドとカウンターウェイトを接続するグラフェンテザーは非常に重要です。