马斯克给地球的降温方案
马斯克最近又连发了几条推文,提到了一种给地球降温的方案。我觉得非常有道理,也非常适合把他在发射领域的优势用上。这期《科技参考》我们就来说说。
虽然咱们最近经常恶评马斯克吹得过头的牛,不过,这项计划如果马斯克愿意像投入AI一样,深入投入,我觉得全人类和十几代人都得感谢他。
这项计划,简单地说就是,把大量超低面密度薄膜发射到拉格朗日L1点上,在那里遮挡射向地球的阳光。
为什么减碳还不够?
今天地球面临的变暖危机总是被轻描淡写,越大的机构措辞越是柔和,我比较反对这样的表述风格。这个危机有多“危机”呢?其实跟不久前我们看到的尼泊尔和中国交界处的特大泥石流是差不多的情势,飞流直下三千米,势不可当。人类只想靠减碳,是杯水车薪的。更何况像美国这样的能源大国,几年前就已经开始说话不算数了,不打算减碳了,打算重新把石油和天然气用起来。
同学问了,碳排放不是已经到零了吗?怎么还没刹住车呢?
因为咱们做到“碳排放为零”,顶多是把冲向悬崖的那辆车的油门松开了,刹车还没踩呢。真的踩刹车,得有一种规模特别巨大,巨大到跟当前全球能源消耗相同数量级的碳回收动作出现,并且还是得在没有任何补贴的情况下,做这件事的人还有利可图,这样的回收动作才能算刹车。
所以,去遮挡太阳的方案,并不是日全食那样遮天蔽日的方式,而是假如工程竣工之后,其实咱们凭肉眼都是感受不到任何光线强度变化的,就是这样一种地球工程。实际挡掉的阳光百分之几就足够了。今天学界论证的数值是,挡住1.7%-1.8%的阳光就足够抵消温室气体变暖的量了。
给地球建个“遮阳伞”
这个遮阳伞一样的东西要放在拉格朗日L1点。这个点在地球和太阳之间的连线上,距离地球这边149万公里,距离太阳就是1.5亿公里左右了。
但遮阳伞如果设计成一种特别薄的膜的结构,又因为它的面积会非常大,所以光压就会推动这个膜,不但会推走,而且还有可能推着它翻滚。
我们可以大致算一下。
距离地球150万公里做一个直径2000公里的遮阳伞,大约就能挡掉入射阳光的2%。那么,这个遮阳伞的面积就是314万平方公里,跟印度的大小差不多。换算到每平方公里,就会有4.6牛的推力。整个遮阳伞受到的推力相当于1500吨的重力。关键是,如果这个遮阳伞是理想镜面反射的话,推力还得乘以2,因为动量守恒嘛,你把射来的光射回去了,相当于翻倍了。当然,这是理想情况,实际达不到100%的反射率,但总有一个比如2800吨重力那么大的推力,我估计这还是有的,而且还是持续的。
所以,实际上它是不能放在标准的拉格朗日L1点的,这个点是需要修正一下位置的。怎么修正呢?就是往太阳那边放一放,这样太阳对它的引力就会比地球更大一些,那么这个引力就可以抵消光压的推力了。
马斯克方案的可行性
当然,这些就属于太理想了,马斯克根本没有这么详细的计划。他说的方案更有可能是:把要发射的东西准备好之后,先由星舰带到月球,然后在月球上建设很大的电磁投射器,就像大炮一样,通过很高的速度直接向拉格朗日点射东西,不再在月球上搞二次火箭发射了。
于是,马斯克说的那种方案——在月球上用电磁大炮往L1点上打东西,可能还真是一种廉价方案。这种方案里,其实并不用太考虑位置的准确,就是把一大堆物质用电磁炮打到L1点就可以了。这些东西可能根本就不是膜的形状,于是在L1点受到的光压比引力的比值就极小,几乎就不用修正,很长时间就能固定在那个点附近。
所以,我觉得这个计划最后甚至可能是这样完成的:马斯克的发射能力全部用于把一些挖掘设备、制造设备运上月球,然后由这些设备在月球本地开采、制造“质量是设备几千、上万倍的月岩物质,或者进一步加工的物质”,把它用电磁大炮打到L1点上。
总之,“给地球建个遮阳伞”的计划是少数可行的地球工程方案,而且今天也只有马斯克的SpaceX有能力承接了,让我们拭目以待。

