อนาคตของโลกจะรอดหรือไม่? มาตรการรับมือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศด้วยร่มอวกาศขนาดยักษ์กำลังได้รับความสนใจ

1. ประวัติและกลไกของแนวคิดซันเชด

ต้นแบบของซันเชดในอวกาศสามารถย้อนกลับไปถึงการวิจัยของ NIAC ในปี 2006 และข้อเสนอของ Roger Angel เกี่ยวกับกลุ่มเมฆเลนส์ไมโครนับไม่ถ้วนen.wikipedia.orgในทางทฤษฎี การลดค่าคงที่ของดวงอาทิตย์ลงเพียง 2% ก็สามารถ "หยุด" ภาวะโลกร้อนได้

• โดยการวางที่ L1แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และโลกสมดุลกับแรงดันแสงอาทิตย์ ทำให้มีเสถียรภาพด้วยการใช้สารขับดันน้อยที่สุด

• การใช้เซลล์สุริยะ (ฟิล์มบาง) ทำให้สามารถควบคุมทิศทางและวงโคจรได้ด้วยตัวเอง
  ซึ่งเป็นข้อดี

2. รายละเอียดของภารกิจเบื้องต้น

ข้อเสนอในครั้งนี้นำโดยทีมของรองศาสตราจารย์ Marina Coco จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีตูริน อิตาลี โดยมีงบประมาณรวม 10 ล้านดอลลาร์และคาดว่าจะปล่อยด้วยการแชร์การเดินทางติดตั้งเซลล์สุริยะที่สามารถขยายได้บน CubeSat ขนาด 12U (น้ำหนัก 15-20 กก.) เพื่อทดสอบสิ่งต่อไปนี้

1. ความทนทานของฟิล์มกันแสง (รังสีอัลตราไวโอเลต ความแตกต่างของอุณหภูมิ และอุกกาบาตขนาดเล็ก)

2. ความสามารถในการคงอยู่ระยะยาวด้วยการขับเคลื่อนด้วยแสง

3. การนำทางด้วยตนเองของ AI (การหน่วงเวลาการสื่อสารมากกว่า 10 วินาที)

4. อัลกอริทึมการควบคุมกลุ่ม (ในอนาคตจะมีการจัดกลุ่มหลายพันเครื่อง)universetoday.com

หลังจากการทดสอบประสบความสำเร็จ จะมีการขยายขนาดเป็นหลายร้อยถึงหลายพันเครื่องในขั้นตอนต่อไป โดยมีเป้าหมายที่จะลดอุณหภูมิเฉลี่ยของโลกลงสูงสุด 1.5 ℃

3. อุปสรรคทางเทคนิคและการบุกเบิก

• วัสดุน้ำหนักเบาพิเศษ: การผลิตฟิล์ม PI/Kapton หนาเพียงไม่กี่ไมโครเมตรและวัสดุผสมท่อนาโน SiO₂

• กลไกการขยายใบเรือแสง: ได้รับการพิสูจน์แล้วใน IKAROS และ LightSail 2 แต่จำเป็นต้องขยายพื้นที่อีกสองหลัก

• การเสื่อมสภาพจากรังสีอวกาศและพลาสมา: การพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบและโพลิเมอร์ที่ซ่อมแซมตัวเองได้

• เศษซากอวกาศ: L1 มีความหนาแน่นต่ำ แต่ต้องการความแม่นยำในการควบคุมเพื่อป้องกันการชนกันระหว่างกลุ่มและการลอยของวงโคจรจากแรงดันแสง

นักวิจัยกำลังพิจารณาถึง "การผลิตในอวกาศโดยใช้ทรัพยากรจากดวงจันทร์"ในอนาคตด้วย

4. การประมาณการต้นทุนและกำหนดการ

• การเตรียมการ: การปล่อยในปี 2028, การดำเนินงาน 1 ปี

• การสาธิต (100 เครื่อง): ปี 2032

• การดำเนินงานจริง (มากกว่า 1,000 เครื่อง): ต้นทศวรรษ 2040
  ต้นทุนรวมที่ประมาณการคือระดับหลายหมื่นล้านดอลลาร์แต่ถ้าพิจารณาการใช้จรวดขนาดใหญ่ที่สามารถใช้ซ้ำได้ระดับ Starshipเป็นพื้นฐาน ต้นทุนการขนส่งต่อกิโลกรัมจะลดลงอย่างมากตามการประมาณการspace.com.

5. ประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์และความเสี่ยง

เมื่อเปรียบเทียบกับการพ่นละอองลอยในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ที่เคยมีการอภิปรายมาก่อน ความกังวลเกี่ยวกับการแพร่กระจายของสารเคมีและฝนกรดมีน้อยกว่า แต่การกู้คืนในกรณีที่เกิดความเสียหายทางกลหรือการหลุดออกจากวงโคจรเป็นปัญหา

6. ความคิดเห็นระหว่างประเทศเกี่ยวกับวิศวกรรมภูมิอากาศ

'The New Yorker' ได้กล่าวว่า "เป็นทางเลือกที่สิ้นหวังแต่เริ่มมีความเป็นจริง" และเรียกร้องให้มีการวิจัยและการกำกับดูแลควบคู่กันไปnewyorker.com. ในการเจรจา COP มีการวิจารณ์อย่างหนักว่าเป็น "ทางหนีจากการลดการปล่อย" และใครจะรับประกัน'เสรีภาพที่จะไม่ทำ'และในทางกลับกัน ใครจะรับผิดชอบ**'ที่จะทำ'**

7. การอภิปรายและผลกระทบภายในประเทศญี่ปุ่น

ในญี่ปุ่น JAXA, มหาวิทยาลัยโทโฮกุ, และมหาวิทยาลัยโตเกียว ซึ่งมีผลงานระดับโลกในด้านการสร้างแบบจำลองภูมิอากาศและวัสดุฟิล์มบาง ได้แสดงความสนใจ และในกลยุทธ์ GX ของกระทรวงเศรษฐกิจ การค้า และอุตสาหกรรมมีการกล่าวถึง "การปล่อยลบด้วยเทคโนโลยีอวกาศ".

• ในขณะที่อัตราการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้เพิ่มขึ้น ข้อเสนอในการใช้พลังงานไฟฟ้าส่วนเกินเพื่อการพัฒนาแหล่งทรัพยากรบนดวงจันทร์

• ความสอดคล้องกับการจัดการเศษซากและการจราจรในวงโคจรในแนวคิดความมั่นคงทางอวกาศของคณะรัฐมนตรีคิชิดะ

• ในภาคเกษตรและอาหาร เทคโนโลยีการปรับตัวต่อความเสี่ยงจากการขาดแสงแดด (การเกษตรอัจฉริยะ, การเสริมแสง LED) เป็นสิ่งจำเป็นเร่งด่วน

8. การแพร่กระจายของความคิดเห็นใน SNS

ใน X (Twitter เดิม) มีเสียงแปลกใจแพร่กระจายว่า "ความฝันสามารถเปิดกว้างได้ด้วยงบประมาณเพียง 10 ล้านดอลลาร์!" และ "จะปล่อย 1,000 เครื่องจริงๆ หรือ⁉︎" โพสต์ของอินฟลูเอนเซอร์ด้านวิทยาศาสตร์ **@Kyukimasa ได้รับการเข้าชมหลายพันครั้งในหนึ่งชั่วโมง และในช่องความคิดเห็นมีการปะทะกันระหว่างกลุ่มเทคโนโลยีที่กล่าวว่า "การควบคุมใบเรือแสงได้รับการพิสูจน์แล้วด้วย ICAROS" และกลุ่มความยุติธรรมทางสิ่งแวดล้อมที่กล่าวว่า "การลดการปล่อยเป็นสิ่งสำคัญก่อน" x.comx.com ในทางกลับกัน มีโพสต์ที่ทำเป็นเล่นว่า "Mod ที่เสียบร่มให้โลกมาแล้ว" และมีแนวโน้มว่าคนรุ่นใหม่จะมองว่าเป็น "ความจริงของนิยายวิทยาศาสตร์"

9. ประเด็นด้านจริยธรรมและการกำกับดูแล

1. ทรัพยากรสาธารณะระดับโลก: การเปลี่ยนแปลงของการรับแสงแดดอาจทำให้เกิดความแตกต่างในผลผลิตทางการเกษตรและการหมุนเวียนของน้ำในแต่ละภูมิภาค

2. การตัดสินใจ: ขอบเขตการใช้ของสนธิสัญญาอวกาศและสนธิสัญญาความรับผิดยังไม่ชัดเจน นอกเหนือจากอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (UNFCCC)

3. การใช้ในทางทหาร: ความเสี่ยงที่เทคโนโลยีการควบคุมแรงดันแสงจะถูกนำไปใช้เป็นอาวุธบอดหรือการรบกวนการสื่อสาร

4. ความสามารถในการย้อนกลับ: ปัญหา "Termination Shock" ที่อาจเกิดขึ้นเมื่อระบบขนาดใหญ่หยุดทำงานและทำให้เกิด "การดีดกลับของอุณหภูมิ"

จากทั้งหมดนี้ ชุมชนนักวิจัยได้เสนอแผนที่เส้นทางการพิสูจน์ที่มีความโปร่งใสสูงและกระบวนการสร้างความเห็นพ้องหลายขั้นตอนที่มีส่วนร่วมของประชาชน

10. แนวโน้มในอนาคต

• ปี 2025-27: การทดลองภาคพื้นดิน, การทดสอบการสัมผัสวัสดุ

• ปี 2028: การปล่อยตัวอย่างเบื้องต้น, การเปิดเผยข้อมูล

• ต้นทศวรรษ 2030: การทดสอบแสงบางส่วนที่ L1 ด้วยเครื่องสาธิตร่วมระหว่างประเทศ (100 เครื่อง)

• ทศวรรษ 2040: การลดต้นทุนจรวดเชิงพาณิชย์ก้าวหน้า การตัดสินใจเกี่ยวกับการสร้างระบบเต็มรูปแบบ
  แม้จะดำเนินควบคู่กับการลดการปล่อย แต่การสร้างสถานะเป็นมาตรการประกันเพื่อหลีกเลี่ยงจุดวิกฤติจะเป็นกุญแจสำคัญ

สรุป

ในฐานะ "ไพ่ตาย" สำหรับมาตรการต่อต้านภาวะโลกร้อน ระบบ Planetary Sunshade System ที่จะกางร่มกันแดดขนาดใหญ่ในอวกาศที่ตำแหน่ง L1 กำลังได้รับความสนใจอีกครั้ง ทีมจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีตูรินในอิตาลีมีแผนที่จะปล่อย 12U CubeSat ที่มีใบเรือสุริยะขนาด 144 ตารางเมตรในปี 2028 เพื่อทดสอบเทคโนโลยีหลัก เช่น ความทนทานของวัสดุบังแสง การควบคุมใบเรือแสง และการนำทางอัตโนมัติโดย AI งบประมาณทั้งหมดอยู่ที่ 10 ล้านดอลลาร์ ซึ่งค่อนข้างต่ำ หากประสบความสำเร็จ อาจขยายเป็นหลายพันเครื่องในทศวรรษ 2040 และสามารถลดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉลี่ยได้สูงสุด 1.5 ℃ อย่างไรก็ตาม ความเสี่ยงยังมีมาก เช่น การรบกวนสมดุลของสภาพอากาศ ช็อกจากการยุติ และการขาดกรอบทางกฎหมาย ดังนั้นการเห็นพ้องต้องกันระหว่างประเทศและการกำกับดูแลที่โปร่งใสจึงเป็นสิ่งจำเป็น ในญี่ปุ่นเองก็มีความคิดเห็นที่แตกต่างกันใน X ว่าเป็น "ตัวเปลี่ยนเกม" หรือ "ทางหนีของภาวะโลกร้อน" นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องเร่งการพิสูจน์และการอภิปราย

บทความอ้างอิง