Los espejos espaciales son satélites artificiales que están diseñados para cambiar la cantidad de radiación solar que impacta la Tierra como una forma de ingeniería climática . Desde la concepción de la idea en la década de 1980, los espejos espaciales se han teorizado principalmente como una forma de desviar la luz solar para contrarrestar el calentamiento global y se consideraron seriamente en la década de 2000. [1] [2]
Ha habido varias implementaciones propuestas del concepto de espejo espacial, pero hasta ahora ninguna ha sido implementada por Rusia, excepto el proyecto Znamya , debido a preocupaciones logísticas y desafíos de implementación. [1] [3]
Concepto general
Historia
El concepto de construcción de espejos espaciales como método de ingeniería climática se remonta a la década de 1980. Las primeras propuestas fueron sugeridas para enfriar el clima de Venus para proporcionar un futuro teórico donde los humanos ocupen otros planetas. [4] En 1989, James Early, que trabajaba en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore , propuso utilizar una "sombra espacial" de 2.000 kilómetros de diámetro orbitando en Lagrangian Point L1 . Calculó el costo entre uno y diez billones de dólares estadounidenses y sugirió fabricarlo en la luna usando roca lunar. [4]
Los espejos espaciales también se propusieron en la reunión de mesa redonda "Opciones de respuesta al cambio climático rápido o severo" organizada por el Programa de Tecnología del Cambio Climático del Presidente en septiembre de 2001. Lowell Wood , un científico senior del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore propuso estacionar uno o más “espejos” de malla de alambre en órbita para desviar la luz solar hacia el espacio o para filtrarla. Wood calculó que desviar el 1% de la luz solar restablecería la estabilidad climática, y eso requeriría un solo espejo de 600.000 millas cuadradas (1.600.000 km2) de superficie o varios más pequeños. Wood había estado investigando la idea durante más de diez años, pero la consideró tan inviable que solo debería ser un plan de respaldo para resolver el problema del calentamiento global.
En enero de 2007, The Guardian informó que el gobierno de EE. UU. Recomendó que continuaran las investigaciones sobre la desviación de la luz solar, incluidos los espejos espaciales, de acuerdo con el próximo Informe de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. [5] [6] Además del espejo espacial, las técnicas sugeridas para reducir la luz solar incluían el lanzamiento de miles de globos altamente reflectantes y el bombeo de gotas de sulfato a la atmósfera superior para emular las emisiones volcánicas. [4] [5]
Daniel Schrag de la Universidad de Harvard y David Keith de la Universidad de Calgary organizaron una conferencia de ingeniería climática en noviembre de 2007. El consenso de la comunidad investigadora fue que valía la pena estudiar más estas ideas a pesar de su alto costo, la dudosa viabilidad de algunas ideas, incluido el espejo espacial. y el riesgo de distraer la atención de la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. [7] [8]
Propósito
Los espejos espaciales están diseñados para aumentar o disminuir la cantidad de energía que llega a un planeta desde el sol con el objetivo de cambiar; o, para reflejar o desviar la luz de un planeta para cambiar las condiciones de iluminación del sol. [9] [10]
Ingeniería climática
La mayoría de las propuestas anteriores para el desarrollo de espejos espaciales tienen como objetivo específico frenar la progresión del cambio climático en la Tierra. [9] Desviar una pequeña cantidad de la energía solar de la atmósfera de la Tierra reduciría la cantidad de energía que ingresa al ecosistema de la Tierra.
Reflexión / desviación de la luz solar
Algunas propuestas para el desarrollo de espejos espaciales también se centran en la capacidad de cambiar las condiciones de iluminación localizadas en la superficie de la Tierra sombreando ciertas secciones o reflejando la luz solar en secciones pequeñas. [9] Hacer esto podría permitir climas diferenciados en áreas locales y luz solar potencialmente adicional para mejorar el crecimiento de los cultivos. [11] Las propuestas e implementaciones anteriores para la reflexión de la luz solar han sido realizadas principalmente por agencias espaciales rusas.
Debate
Los expertos en clima han advertido que las propuestas de geoingeniería como los espejos espaciales, aunque potencialmente pueden enfriar el planeta, no proporcionarían ningún beneficio para otros problemas relacionados con el clima, como los altos niveles de acidez en el océano debido a la acumulación de carbono. [9] En el pasado, muchos científicos también se han resistido a la idea de utilizar la geoingeniería para frenar el cambio climático, ya que los riesgos de causar efectos adversos eran demasiado grandes y les preocupaba que alentaría a las personas a seguir usando combustibles fósiles que contribuyen a ese cambio. . [9]
Política
A veces, los políticos han estado más ansiosos por discutir la ingeniería climática y las propuestas de espejos espaciales de lo que los científicos han estado pensando en implementarlas. [10] Los políticos de las administraciones de George W. Bush y Barack Obama han discutido y propuesto fondos para las propuestas de espejos espaciales con base en Estados Unidos. Sin embargo, los científicos todavía están preocupados por los importantes riesgos. Matthew Watson, de la Universidad de Bristol, dirigió un estudio de investigación de 5 millones de libras esterlinas sobre los posibles efectos adversos de la ingeniería climática y dijo que “Caminamos sonámbulos hacia un desastre con el cambio climático. Sin duda, reducir las emisiones es en lo que deberíamos centrarnos, pero parece que está fallando. Aunque la geoingeniería es aterradora para muchas personas, y yo me incluyo en esto, [su viabilidad y seguridad] son preguntas que hay que responder ”. [10] El profesor de la Universidad de Oxford Steve Rayner también está preocupado por los efectos adversos de la ingeniería climática, especialmente por la posibilidad de que la gente sea demasiado positiva sobre los efectos y deje de intentar frenar el problema real del cambio climático. Sin embargo, dice que hay una razón potencial para hacer ingeniería climática: “La gente desaprueba hacer [ingeniería climática] como una curita, pero las curitas son útiles cuando te estás curando”. [10]
Implementación rusa
El proyecto Znamya fue una serie de experimentos con espejos orbitales en la década de 1990 que pretendían transmitir energía solar a la Tierra reflejando la luz solar . Consistió en dos experimentos, el experimento Znamya 2 y el Znamya 2.5 fallido , y el Znamya 3 propuesto . El proyecto fue abandonado por la Agencia Espacial Federal Rusa después del fallido despliegue del Znamya 2.5. [3]
Teoria cientifica
Geoingeniería y cambio climático
Los esfuerzos de investigación en geoingeniería para mitigar o revertir los cambios en el clima de la Tierra se pueden dividir en dos categorías diferentes, eliminación de dióxido de carbono y manejo de la radiación solar . [2] El dióxido de carbono es la principal fuente de cambio climático en la Tierra, ya que provoca un aumento de la temperatura atmosférica y la acidificación de los océanos. Aunque la eliminación de CO2 de la atmósfera revertiría los cambios climáticos hasta ahora, la eliminación de carbono es un proceso más lento y más difícil en comparación con la gestión de la radiación solar. [2]
La gestión de la radiación solar trabaja para mitigar directamente los efectos del calentamiento atmosférico debido a la quema de combustibles fósiles y la posterior liberación de gases de efecto invernadero. [2] Los espejos espaciales se incluyen en esta categoría de geoingeniería, ya que funcionan para bloquear la radiación solar y reducir los efectos de calentamiento del sol. [2]
Propuestas de investigación y desarrollo
Ha habido varias propuestas teóricas para los espejos espaciales desde la década de 1980 cuando los investigadores intentaron descubrir una forma factible de reflejar parcialmente la luz solar y ralentizar el calentamiento de la atmósfera de la Tierra utilizando espejos espaciales. [1] La investigación sobre los espejos espaciales comenzó en 1989 por el ingeniero James Early, quien propuso un escudo de vidrio de 2.000 km. [12] El escudo de vidrio tendría que construirse en la Luna utilizando roca lunar debido a su gran masa. [12] Lowell Wood, investigador del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, propuso enviar un único espejo masivo a la órbita en el punto L1 de Lagrange, aproximadamente a un millón de millas de la Tierra. [1] [13] Mientras orbita en el punto 1 de Lagrange , el espejo espacial podría permanecer en órbita sin ningún suministro de energía adicional y continuar bloqueando la luz solar. [13] En 2006, Roger Angel, un investigador de la Universidad de Arizona, propuso enviar millones de espejos espaciales más pequeños en lugar de un espejo grande para reducir costos y aumentar la viabilidad, ya que un solo espejo necesitaría aproximadamente 600,000 millas cuadradas para bloquear. solo el uno por ciento de la luz solar. [1]
Star Technology and Research buscaba crear un sistema de espejos espaciales que bloquearan la llegada de la luz solar a la Tierra y proporcionaran otra fuente de energía limpia para la Tierra. [1] La compañía propuso lanzar varios cientos de naves espaciales espejo en órbita más cerca de la Tierra. Estas naves espaciales orbitarían alrededor del ecuador de la Tierra y podrían controlarse de forma remota para girar alrededor de la Tierra mientras están cubiertas con espejos espaciales que reflejan la luz solar. Además, la nave espacial estaría equipada con paneles solares que también podrían recolectar parte de la luz solar y enviar la energía capturada de regreso para usarla en la Tierra. [1]
Andrew Yang , un candidato presidencial demócrata de Estados Unidos en 2020, revivió el movimiento del espejo espacial con su iniciativa de espejo espacial expandible. [14] Según la propuesta de Yang, los investigadores estadounidenses necesitan crear satélites, similares a los que ya están en órbita, equipados con espejos espaciales retráctiles con la capacidad de desplegarse y retraerse rápida y fácilmente en caso de emergencia. [14]
Desarrollo
Desafíos
Desde el lanzamiento exitoso del espejo espacial Znamya en 1993, no ha habido ningún desarrollo activo de los espejos espaciales debido a los grandes desafíos involucrados en su despliegue y las posibles consecuencias que siguen a su operación.
Logística de implementación
El despliegue y mantenimiento de una flota de pequeños espejos espaciales que pueden crear una sombra de alrededor de 100.000 kilómetros en el espacio incluiría factores necesarios como energía, construcción, transporte y operaciones de apoyo en tierra. [15] En general, el costo estimado de construir y enviar una flota de espejos espaciales al espacio es de alrededor de 750 mil millones de dólares. [15] Si los espejos espaciales pueden alcanzar una vida útil de 50 años, el costo de mantenimiento anual se estima en alrededor de 100 mil millones de dólares. [15] Además, si algún satélite individual necesitara ser reemplazado al final de su vida útil, los costos de toda la operación ascenderían a alrededor de 5 billones de dólares. [15]
El despliegue de un gran espejo espacial o una flota de espejos más pequeños también deberá tener en cuenta los millones de desechos espaciales dentro de la órbita de la Tierra. La mayoría de estos desechos son pequeños y pesan alrededor de 1 gramo. [15] Sin embargo, dependiendo de su velocidad, tales desechos pueden ser catastróficos para los satélites si chocan. Por lo tanto, los satélites orbitales deben maniobrar fuera del camino de los desechos espaciales rastreados que pueden causar daños importantes. Además, si se desplegara un espejo espacial muy grande, su enorme superficie sería un objetivo muy grande para los desechos espaciales. Por lo tanto, maniobrar cientos de espejos espaciales o un espejo espacial muy grande resultará muy difícil debido a la gran cantidad de desechos espaciales y al tamaño potencial del espejo espacial. [15]
Cambio climático involuntario
El reflejo directo de la radiación solar lejos de la Tierra puede tener ciertos efectos adversos sobre el clima. A medida que la Tierra esté expuesta a menos radiación solar, el planeta se enfriará, pero esto podría resultar en patrones climáticos impredecibles. [10] Una caída generalizada de la temperatura global puede afectar el ciclo hidrológico y podría aumentar la intensidad de las sequías y las inundaciones. [10] Además, el cambio de temperatura y clima también puede afectar negativamente el cultivo de cultivos. [16] Como resultado, el reflejo de la radiación solar podría afectar negativamente a alrededor del 65% de la población mundial. [10]
Ver también
- Ingeniería climática
- Energía solar basada en el espacio
- Znamya
- Pistola solar
Referencias
- ↑ a b c d e f g Kaufman, Rachel (8 de agosto de 2012). "¿Podrían los espejos espaciales detener el calentamiento global?" . Ciencia viva . Consultado el 8 de noviembre de 2019 .
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