
面对日益严峻的气候危机,太阳地球工程常被视为充满争议的最后手段。然而,波士顿大学的一组科学家近日提出了一种全新的防御思路:不旨在冷却地球,而是通过化学物质干预地球磁场,以抵御最具破坏力的太阳风暴。
在发表于《Space Weather》期刊的研究中,研究员布莱恩 · 沃尔什(Brian Walsh)及其团队展示了名为 "StormWall" 的系统。模拟数据显示,该系统能将地磁风暴的强度减半,从而避免由极端太空天气引发的经济灾难。
隐形威胁:太阳风暴的经济账
太阳风暴主要由大规模且不可预测的日冕物质抛射(CMEs)引发,这些巨大的等离子体和磁场喷发会将高能粒子射向太阳系。沃尔什指出,严重的太阳风暴不仅会干扰无线电通信,甚至可能烧毁太空及地面的电子设备。
其经济后果远超常人想象。2024 年 5 月,一场强烈的太阳风暴破坏了用于精准农业的 GPS 系统,导致美国农民损失估计达 5 亿美元。加州大学欧文分校计算机科学家桑吉塔 · 阿布杜 · 乔伊(Sangeetha Abdu Jyothi)曾测算,一场 " 太阳超级风暴 " 可能导致全球互联网中断,仅美国经济每天损失就将超过 70 亿美元。
波士顿大学团队的研究进一步警示,一场百年一遇的大规模地磁风暴,可能引发超过 2.4 万亿美元的电网修复成本。尽管自 1859 年 " 卡林顿事件 " 以来未再发生同等规模的灾害,但随着现代经济对卫星时间戳和电子基础设施的深度依赖,潜在风险已呈指数级上升。
StormWall:为地球磁场 " 充电 "
StormWall 方案计划发射六艘航天器进入地球同步轨道。这些航天器将向地球磁场边缘释放由钡或锂等碱性元素组成的电离气体。当这些材料暴露于太阳辐射下时,电子被剥离产生电荷,形成等离子体 " 种子 "。
这种人工等离子体云将暂时增强地球的磁层防御,扰乱并偏转来袭的能量流,将破坏性太空天气 " 反弹 " 回深空。沃尔什强调,这些材料不会漂移回地球大气层,磁层会在约六小时内将其冲洗出系统,从而消除了传统地球工程对长期环境影响的担忧。
然而,这种短效性也意味着需要频繁补充材料。研究指出,六艘航天器需携带相当于十余辆油罐车总量的材料。尽管重量和成本是主要障碍,但团队认为所需的有效载荷质量仍在人类近期技术能力范围内。
根据计算,若使用 SpaceX 的星舰(Starship),大约需要六次发射才能将所需材料送入太空。尽管星舰尚未正式公布其地球同步轨道的具体运载容量,但团队正在探索通过飞往地球同步转移轨道并缓慢释放材料来延长系统寿命,以降低成本。
" 人们过去认为,面对庞大的太阳和浩瀚的太空,我们只能被动承受。" 沃尔什表示," 但我们发现,人类实际上可以对其产生影响。" 相较于潜在的数万亿美元经济损失,这项雄心勃勃的太空防御计划或许是一笔值得投入的保险。
【星途科讯 图文丨欧阳布布 首发于 ZAKER 科技,转载请注明出处】


