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スペースダストは地球を気候変動から守るのに役立つでしょうか?

2023-02-11 15:55:50 | 宇宙開発
地球温暖化を防ぐSF的手段としては①ラグランジュポイントL1に日傘を拡げる ②地球を太陽から遠ざける ③空中元素固定装置で二酸化炭素を固体化するなどが有るんですが
月のレゴリスをラグランジュポイントL1に送り込むことをまじめに検討したようです。巨大な掃除機で集めたレゴリスをマスドライバーでL1に打ち込む?以下、機械翻訳。
スペースダストは地球を気候変動から守るのに役立つでしょうか?
02.08.23 ニュースリリース
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天文学は地球上の生命をどのように改善できますか?
月の表面や地球と太陽の間に位置する宇宙ステーションから放出される塵は、気候変動の影響を緩和するのに十分な太陽放射を減少させる可能性があります。


地球と太陽の間で打ち上げられた塵の流れのシミュレーション。
クレジット: Ben Bromley/ユタ大学
マサチューセッツ州ケンブリッジ– 寒い冬の日、太陽の暖かさは大歓迎です。しかし、人類がより多くの温室効果ガスを放出するにつれて、地球の大気は太陽のエネルギーをますます閉じ込め、地球の温度を着実に上昇させます。この傾向を逆転させるための戦略の 1 つは、太陽光が地球に到達する前にその一部を遮断することです。
何十年もの間、科学者たちは、地球温暖化の影響を軽減するのに十分な量 (1 ~ 2%) の太陽放射を遮断するために、スクリーンやその他の物体を使用することを検討してきました。現在、天体物理学センターの科学者による新しい研究が行われています。ハーバード & スミソニアンとユタ大学は、ほこりを使って日光を遮る可能性を探っています。
ジャーナルPLOS Climateで本日公開されたこの論文は、ダスト粒子のさまざまな特性、ダストの量、および地球をシェーディングするのに最適な軌道について説明しています。チームは、地球から地球と太陽の間の「ラグランジュ ポイント」にある中継基地に塵を飛ばすことが最も効果的であるが、天文学的なコストと労力が必要であることを発見しました。
チームは代替案としてムーンダストを提案し、月から放出される月のダストは、地球を覆う低コストで効果的な方法である可能性があると主張しています。
「発生するのに40億年以上かかった月の塵が、発生するのに 300 年もかからなかった地球の温度上昇を遅らせるのにどのように役立つかを考えるのは驚くべきことです。」天体物理学センター。
天文学者のチームは、遠方の星の周りの惑星形成を研究するために使用される手法 (彼らの通常の研究の焦点) を月の塵の概念に適用しました。惑星の形成は、ホスト星の周りにリングを形成する天文学的な塵を蹴り上げる厄介なプロセスです。これらのリングは、中央の星からの光を遮断し、検出可能な方法で再放射します。
「それがアイデアの種でした。少量の物質を取り、それを地球と太陽の間の特別な軌道に乗せて分割すると、少量の質量で多くの太陽光を遮断できます。 」 ユタ大学の物理学と天文学の教授であり、研究の筆頭著者であるベン・ブロムリーは言います.

影を落とす
チームによると、日よけの全体的な有効性は、地球に影を落とす軌道を維持する能力に依存します。ユタ州の学部生で研究の共著者であるサミール・カーンは、適切な陰影を提供するのに十分な時間、軌道が塵を所定の位置に保持できる最初の探査を主導しました。
「私たちは太陽系の主要な天体の位置と質量を知っているので、重力の法則を使用して、シミュレートされた日よけの位置をいくつかの異なる軌道で経時的に追跡することができます」とカーンは言います。
2 つのシナリオが有望でした。最初のシナリオでは、著者らは宇宙ステーションのプラットフォームを L1 ラグランジュ ポイントに配置しました。これは、地球と太陽の間で重力が均衡する最も近いポイントです。ラグランジュ点にある天体は、2 つの天体の間の経路に沿って留まる傾向があります。これが、ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) が地球の反対側のラグランジュ点である L2 にある理由です。
コンピュータ シミュレーションでは、研究者はプラットフォームから地球、太陽、月、その他の太陽系惑星の位置を含む L1 軌道に粒子を発射し、粒子が散乱した場所を追跡しました。著者らは、正確に打ち上げられた場合、塵が地球と太陽の間の経路をたどり、少なくともしばらくの間、効果的に日陰を作ることを発見しました。ちりは、太陽風、放射線、太陽系内の重力によってコースから簡単に吹き飛ばされました。チームは、どのような L1 宇宙ステーション プラットフォームでも、最初のスプレーが消散した後、数日ごとに軌道に爆破するために新しいダスト バッチの無限の供給を作成する必要があると結論付けています。
「意味のある影を落とすのに十分な時間、シールドを L1 に留まらせるのはかなり困難でした。ただし、L1 は不安定な平衡点であるため、これは驚くべきことではありません」と Khan 氏は言います。「サンシールドの軌道がわずかにずれただけでも、すぐにずれる可能性があるため、シミュレーションは非常に正確である必要がありました。」
2 番目のシナリオでは、著者は月面のプラットフォームから太陽に向かって月の塵を発射しました。彼らは、月の塵の固有の特性が、日よけとして効果的に機能するのにちょうどいいことを発見しました。シミュレーションでは、効果的な日よけとして機能する L1 に向けられた優れた軌道が見つかるまで、月の塵がさまざまなコースに沿ってどのように散乱するかをテストしました。
月から塵を飛ばすのに地球よりもはるかに少ないエネルギーしか必要としないため、この結果は歓迎すべきニュースである、とチームは言う。ソーラー シールドに必要な粉塵の量は、ここ地球上での大規模な採掘作業の生産量に匹敵する量であるため、これは重要です。
ケニオン氏は、「太陽、地球、月が、この種の気候緩和戦略を可能にするのにちょうどいい配置になっていることは驚くべきことです」と述べています。

ただのムーンショット?
著者らは、彼らの新しい研究は、これらのシナリオがロジスティクス的に実現可能かどうかを評価するのではなく、この戦略の潜在的な影響を調査するだけであることを強調しています.
「私たちは気候変動や、ある場所から別の場所に質量を移動するために必要なロケット科学の専門家ではありません。このアプローチがどれほど効果的かを確認するために、さまざまな軌道でさまざまな種類のダストを調査しているだけです。このような重大な問題のゲーム チェンジャーを見逃したくありません」と Bromley 氏は言います。
ロジスティクス上の最大の課題の 1 つであるダスト ストリームを数日おきに補充することにも利点があります。太陽の放射は、太陽系全体に自然に塵の粒子を分散させます。つまり、日よけは一時的なものであり、粒子は地球に落ちません。著者たちは、SF 小説「スノーピアサー」のように、彼らのアプローチが恒久的に寒く、居住不可能な惑星を作り出すことはないと断言しています。

天体物理学センターについて | ハーバードとスミソニアン
天体物理学センター | Harvard & Smithsonian は、ハーバードとスミソニアンの共同研究で、宇宙の性質に関する人類の最大の未解決の問題に問いかけ、最終的には答えることを目的としています。天体物理学センターはマサチューセッツ州ケンブリッジに本部を置き、米国および世界中に研究施設を持っています。


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