Uzay güneşliği - Space sunshade

Ayrıca bakınız: Güneş radyasyonu yönetimi

Bir boşluk şemsiye ya da güneş engelleyici a, şemsiye bu aktarmalar ya da başka bir uzay aracı veya gezegen isabet etmekte ve bu sayede indirgeme engelleyen, güneş radyasyonunun bir kısmını düşürür güneşlenme , düşük ısıtma ile sonuçlanır. Işık farklı yöntemlerle yönlendirilebilir. İlk olarak 1989'da önerilen orijinal uzay güneşlik konsepti, Dünya ile Güneş arasına büyük bir örtücü disk veya eşdeğer amaçlı bir teknoloji yerleştirmeyi içerir.

Güneşlik, güneş radyasyonu yönetimi yoluyla küresel ısınmayı azaltmak için bir iklim mühendisliği yöntemi olarak özellikle ilgi çekicidir . Bu tür projelere artan ilgi, karbon emisyonlarında uluslararası düzeyde müzakere edilen azalmaların iklim değişikliğini durdurmak için yetersiz olabileceği endişesini yansıtıyor. Güneş şemsiyeleri , güneş enerjisi uyduları olarak işlev gören uzay güneş enerjisi üretmek için de kullanılabilir . Önerilen gölge tasarımları, tek parça bir gölgeyi ve çok sayıda küçük nesneden oluşan bir gölgeyi içerir. Bu tür önerilerin çoğu, Güneş-Dünya L1 Lagrange noktasında bir blokaj elemanı tasarlar .

1989'da James Early, güneş ışığını gezegen düzeyinde yönlendirmek için uzay tabanlı bir güneşlik önerdi. Tasarımı, ay malzemesinden büyük bir cam (2.000 km) okülter yapmayı ve L1 noktasına yerleştirmeyi içeriyordu. Sorunlar, diski yapmak için gereken büyük miktarda malzemeyi ve ayrıca onu yörüngesine fırlatmak için gereken enerjiyi içeriyordu.

Gezegensel güneşlik için tasarımlar

Küçük uzay aracı bulutu

Önerilen bir güneşlik, Dünya'nın 1,5 milyon kilometre yukarısındaki Güneş-Dünya L1 Lagrange noktasında 16 trilyon küçük diskten oluşacaktı . Her diskin 0,6 metre çapa ve yaklaşık 5 mikrometre kalınlığa sahip olması önerilmiştir. Her diskin kütlesi yaklaşık bir gram olacak ve toplamda neredeyse 20 milyon tona ulaşacaktı. Güneş ışığının %2'sini engelleyen ve onu uzaya saptıran böyle bir küçük güneşlik grubu, küresel ısınmayı durdurmak için yeterli olacak ve Dünya'daki emisyonları geri kesmek için yeterli zaman sağlayacaktır.

Güneşlik bulutunu oluşturan bireysel otonom el ilanlarının güneş ışığını yansıtmaması, daha ziyade şeffaf mercekler olması, ışığı hafifçe saptırarak Dünya'ya çarpmaması önerildi. Bu , üniteler üzerindeki güneş radyasyon basıncının etkisini en aza indirir ve onları L1 noktasında yerinde tutmak için daha az çaba gerektirir. NIAC'ın finansmanı ile Roger Angel tarafından optik bir prototip yapılmıştır .

Kalan güneş basıncı ve L1 noktasının, Ay'dan gelen yerçekimi etkileri nedeniyle Dünya'nın yalpalaması tarafından kolayca bozulan kararsız bir denge olduğu gerçeği , küçük otonom uçucuların pozisyonlarını korumak için manevra yapabilmelerini gerektirir. Önerilen bir çözüm, el ilanlarının yüzeyine dönebilen aynalar yerleştirmektir. Aynalar üzerindeki güneş radyasyonu basıncını güneş yelkenleri olarak kullanarak ve onları doğru yöne eğerek, el ilanı konumunu korumak için hızını ve yönünü değiştirebilecek.

Böyle bir güneşlik grubu, L1 noktasına yerleştirildiğinde yaklaşık 3,8 milyon kilometrekarelik bir alanı işgal etmelidir. El ilanlarının konuşlandırılması, yeniden kullanılabilir roketler gerektiren bir konudur. 100 tonluk bir LEO roketi ile, günde tek bir fırlatma, %1'lik bir azalma hedefiyle, 20 yıl içinde gerekli sayıda yelkenin serbest bırakılmasına izin verecektir.

Öyle olsa bile, herhangi bir etkiye sahip olmak için yeterli sayıda diski yörüngeye sokmak yine de yıllar alacaktı . Bu, uzun bir teslim süresi anlamına gelir . Arizona Üniversitesi'nden Roger Angel, Nisan 2006'da ABD Ulusal Bilimler Akademisi'nde bir güneşlik fikrini sundu ve Temmuz 2006'da daha fazla araştırma için NASA İleri Kavramlar Enstitüsü hibesini kazandı .

Uzayda bu güneşliği yaratmanın, tahmini ömrü 50-100 yıl olan 20 yılda 130 milyar ABD Dolarını aştığı tahmin ediliyor. Böylece, Profesör Angel'ın şu sonuca varmasına öncülük ediyor: "Güneşlik, yenilenebilir enerji geliştirmenin yerini tutamaz , tek kalıcı çözüm. Benzer bir muazzam düzeyde teknolojik yenilik ve finansal yatırım bunu sağlayabilir. Ancak gezegen ani bir iklim krizine girerse bu ancak soğutma ile çözülebilir, üzerinde çalışılmış bazı gölgeleme çözümleriyle hazır olmak iyi olur."

Bir Fresnel lens

Küresel ısınmayı azaltmak için bir uzay merceğinin temel işlevi. 1.000 kilometre çapında bir lens yeterlidir ve bu basitleştirilmiş görüntüde gösterilenden çok daha küçüktür. Bir Fresnel lens olarak sadece birkaç milimetre kalınlığında olurdu.

Bazı yazarlar, uzaya, belki de Dünya ile Güneş arasındaki L1 noktasına çok büyük bir mercek koyarak, ışığı Dünya'ya ulaşmadan önce dağıtmayı önerdiler . Bu plan 1989 yılında J. T. Early tarafından önerildi.

2004 yılında, fizikçi ve bilim kurgu yazarı Gregory Benford bir hesapladı içbükey dönen Fresnel lens uzayda yüzen, 1000 kilometrelik henüz sadece birkaç milimetre kalınlığında, karşıdan karşıya L 1 yaklaşık% 0.5 ile yeryüzüne ulaşan güneş enerjisi azaltacak, nokta %1.

Böyle bir lensin maliyeti tartışmalıdır. 2004'teki bir bilimkurgu kongresinde, Benford bunun önden yaklaşık 10 milyar ABD Doları'na mal olacağını ve ömrü boyunca 10 milyar ABD Doları daha destekleyici maliyeti olacağını tahmin etti .

Bir kırınım ızgarası

Benzer bir yaklaşım, uzaya, belki de Dünya ile Güneş arasındaki L1 noktasına çok büyük bir kırınım ızgarası (ince tel örgü) yerleştirmeyi içerir . 3.000 tonluk bir kırınım ağı için bir öneri 1997'de Edward Teller , Lowell Wood ve Roderick Hyde tarafından yapıldı , ancak 2002'de aynı yazarlar, o sırada mevcut uzay fırlatma teknolojilerine verilen yörüngeden ziyade stratosferdeki güneş radyasyonunu engellemeyi savundular.

Uzay aracı güneşlikleri

James Webb Uzay Teleskopu (JWST) kızılötesi teleskop teleskop soğuk tutmak için katmanlı bir şemsiye vardır.

Güneşe yaklaşan uzay aracı için, güneşlik genellikle bir ısı kalkanı olarak adlandırılır. Isı kalkanlı dikkate değer uzay aracı [tasarımlar] şunları içerir:

  • 2004'te fırlatılan, 2015'e kadar Merkür'ün yörüngesinde dönen Messenger , seramik kumaştan bir güneşliğe sahip
  • Parker Solar Probe (Solar Probe Plus idi), 2018'de piyasaya sürüldü (karbon, karbon köpük, karbon sandviç ısı kalkanı)
  • Solar Orbiter , Şubat 2020'de fırlatıldı
  • BepiColombo , Planetary Orbiter bileşeninde Optik Güneş Reflektörleri (güneşlik görevi gören) ile Merkür'ün yörüngesine girecek .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar