Введение
Космический солнцезащитный экран — это устройство, отклоняющее или иным образом уменьшающее часть солнечного излучения, предотвращая его попадание на космический аппарат или планету и тем самым снижая инсоляцию, что приводит к уменьшению нагрева. Свет может отклоняться различными способами. Концепция создания солнцезащитных экранов как метода геоинженерии восходит к работам физика Германна Оберта в 1923, 1929, 1957 и 1978 годах. Космические зеркала на орбите вокруг Земли диаметром от 100 до 300 км, разработанные Германном Обертом, предназначены для фокусировки солнечного света на отдельных участках земной поверхности или для отклонения его в космос, чтобы ослабить солнечное излучение в конкретных регионах Земли контролируемым образом. Другая концепция космического солнцезащитного экрана, впервые предложенная в 1989 году, предполагает размещение большого окклюдирующего диска или технологии с аналогичным назначением между Землей и Солнцем. Солнцезащитные экраны представляют особый интерес как метод геоинженерии для смягчения глобального потепления посредством управления солнечной радиацией. Возросший интерес к таким проектам отражает опасения, что международно согласованные меры по сокращению выбросов углекислого газа могут оказаться недостаточными для предотвращения изменения климата. Солнцезащитные экраны также могут использоваться для производства космической солнечной энергии, функционируя как солнечные электростанции. Предлагаемые конструкции включают в себя экраны из цельного куска и экраны, состоящие из множества небольших объектов. В большинстве предложений рассматривается размещение блокирующего элемента в точке Лагранжа L1 системы Земля-Солнце. Современные проекты основаны на распределенных экранах, состоящих из легких прозрачных элементов или надувных "космических пузырей", которые производятся в космосе для снижения стоимости запуска массивных объектов.
A space sunshade or sunshield is a parasol that diverts or otherwise reduces some of the Sun's radiation, preventing it from hitting a spacecraft or planet and thereby reducing its insolation, which results in reduced heating. Light can be diverted by different methods. The concept of the construction of sunshade as a method of climate engineering dates back to the years 1923, 1929, 1957 and 1978 by the physicist Hermann Oberth. Space mirrors in orbit around the Earth with a diameter of 100 to 300 km, as designed by Hermann Oberth, are intended to focus sunlight on individual regions of the Earth’s surface or deflect it into space so that the solar radiation is weakened in a specifically controlled manner for individual regions on the Earth’s surface. First proposed in 1989, another space sunshade concept involves putting a large occulting disc, or technology of equivalent purpose, between the Earth and Sun. A sunshade is of particular interest as a climate engineering method for mitigating global warming through solar radiation management. Heightened interest in such projects reflects the concern that internationally negotiated reductions in carbon emissions may be insufficient to stem climate change. Sunshades could also be used to produce space solar power, acting as solar power satellites. Proposed shade designs include a single piece shade and a shade made by a great number of small objects. Most such proposals contemplate a blocking element at the Sun Earth L1 Lagrangian point. Modern proposals are based on some form of distributed sunshade composed of lightweight transparent elements or inflatable "space bubbles" manufactured in space to reduce the cost of launching massive objects to space.
Облако небольших космических аппаратов
Один из предложенных солнцезащитных экранов будет состоять из 16 триллионов небольших дисков в точке Лагранжа L1 системы Солнце-Земля, расположенной в 1,5 миллионах километров от Земли, между ней и Солнцем. Предполагается, что каждый диск будет иметь диаметр 0,6 метра и толщину около 5 микрометров. Масса каждого диска составит примерно грамм, что в сумме даст почти 20 миллионов тонн. Такой группы небольших солнцезащитных экранов, блокирующих 2% солнечного света и отклоняющих его в космос, будет достаточно для остановки глобального потепления. Если запускать по 100 тонн дисков на низкую околоземную орбиту ежедневно, то на их полный вывод потребуется 550 лет. Предполагается, что отдельные автономные аппараты, формирующие облако солнцезащитных экранов, не будут отражать солнечный свет, а будут представлять собой прозрачные линзы, слегка отклоняющие свет, чтобы он не достигал Земли. Это минимизирует воздействие солнечного давления на аппараты, снижая усилия, необходимые для удержания их в точке L1. Роджер Ангел построил оптический прототип при финансировании NIAC. Оставшееся солнечное давление и тот факт, что точка L1 является точкой неустойчивого равновесия, легко нарушаемого колебаниями Земли из-за гравитационного воздействия Луны, требуют от небольших автономных аппаратов возможности маневрирования для поддержания позиции. Предлагается разместить на поверхности аппаратов зеркала, способные вращаться. Используя солнечное давление на зеркала в качестве солнечных парусов и наклоняя их в нужном направлении, аппарат сможет изменять свою скорость и направление, чтобы оставаться на месте. Такая группа солнцезащитных экранов займет площадь около 3,8 миллиона квадратных километров при размещении в точке L1. В связи с этим профессор Ангел заключил, что "солнцезащитный экран не является заменой развитию возобновляемых источников энергии – единственного постоянного решения. Схожий масштаб технологических инноваций и финансовых инвестиций может это обеспечить. Но если планета столкнется с резким климатическим кризисом, который можно решить только охлаждением, было бы хорошо иметь готовые решения для затенения".