Földünk felszínének középhőmérséklete évről évre mind gyorsabban növekszik. Ennek a rendkívül baljós és veszélyes folyamatnak a megfékezésére számtalan elképzelés születik. Szapudi István, a Hawaiʻi Egyetem Csillagászati Intézetének magyar munkatársa egy újabb nagyszabású elképzeléssel állt elő. Ebben egy világűrből befogott kisbolygóhoz rögzítenének egy hatalmas napernyőt, aminek az árnyéka mérsékelné a Föld besugárzását. A kisbolygóra ellensúly gyanánt van szükség, ami a Nap sugárnyomásának tartana ellent. A mérnökök már most elkezdhetik kidolgozni a technikai részleteket, hogy néhány évtizeden belül megvalósítható tervvel állhassanak elő a globális felmelegedés mérséklésére.

Talán a lehető legegyszerűbb elv a globális felmelegedés elleni küzdelemben a Földet elérő napsugárzás egy részének megállítása valamiféle árnyékoló elemekkel, még mielőtt a sugárzás elérné a bolygónkat. A szükséges hatás eléréséhez elegendő a Nap fényének töredékét blokkolni. Ezeket a napvédő eszközöket természetesen a légkörön kívülre, a világűrbe kell telepíteni.

Ezt a nappajzsnak nevezett megoldást már korábban is többször, és sokféle formában felvetették. A korábbi elképzelések hátulütője az ilyen eszközök és merevítő elemeik hatalmas tömege, ami pedig szükséges ahhoz, hogy az árnyékolóelemek mind a földi gravitációnak, mind a Nap sugárnyomásának ellenállhassanak. Ezért ha egy ilyen rendszer akár ultrakönnyű anyagokból elvileg megvalósítható is volna, annak költségei elfogadhatatlanul nagyok lennének.

Fantáziarajz a Napból a Földre jutó besugárzást csökkentő, kisbolygóhoz rögzített napernyőről. A globális felmelegedés elleni hatékony küzdelemhez a Nap besugárzásának nagyjából 1,7%-át kellene leárnyékolni. Az eszköz aNap–Föld-rendszer L1 Lagrange-pontjában működne. Forrás: Brooks Bays/UH Institute for Astronomy.

Szapudi ötletes elképzelése ehhez képest két lényeges újítást is tartalmaz. Egyrészt a napernyő anyagának nagy tömege helyett egy kábelekkel rögzített ellensúly biztosítaná a masszív szerkezet stabilitását, másrészt pedig ez az ellensúly egy, a világűrből befogott kisbolygó lenne, aminek anyagát ezért nem a Földről kellene a világűrbe juttatni. Így a felbocsátás költségei a Földről szállítandó eszközök lényegesen kisebb tömege miatt kevesebb mint egy százalékát tennék ki egy merev szerkezet fellövésének.

„Itt Hawaiʻi-on a déli verőfényben az utcán sétálva sokan használnak napernyőt a Nap sugarai ellen. Ez adta az ötletet, hogy hasonlóképp védekezhetnénk a fenyegető klímakatasztrófa ellen is” – avat be bennünket az ötlet megszületésébe Szapudi.

Szapudi azzal számolt, hogy a Földet elérő napsugárzás 1,7%-át kellene leárnyékolnunk ahhoz, hogy elkerüljük a globális átlaghőmérséklet katasztrofális megemelkedését. Ehhez összesen 3,5 ezer tonna tömeget, vagyis vitorlát és kábeleket kellene a Földről a világűrbe juttatni, ami százszor könnyebb, mint egy ellensúly nélküli, merev megoldás anyagszükséglete. 

Az eszköz a Nap–Föld-rendszer L1 Lagrange-pontjában működne, ellensúly gyanánt pedig vagy a közelből befogott kisbolygókat, vagy a Holdról odaszállított törmeléket lehetne használni. A világűrben hozzáférhető anyagok felhasználásával jelentős költségmegtakarítás lenne elérhető.

Szapudi arra is tekintettel van, hogy a földi klímarendszerbe való beavatkozás kényes kérdés, így javasolja, hogy az eszközt több lépcsőben, több kisebb darabból összeállítva valósítsák meg. Így fokozatosan, valamint a következmények folyamatos és gondos monitorozása mellett lehetne haladni a programmal. A költségek ráadásul egyenesen arányosak az árnyékolás mértékével. Természetesen ki kell még dolgozni az eszköz irányításának és üzemben tartásának módját, valamint az esetleges problémák, meghibásodások kezelésének módszereit is.

A jelenlegi hordozórakétáinkkal egyszerre nagyjából 50 tonna hasznos teher juttatható alacsony Föld körüli pályára. Így a Szapudi által javasolt napernyőnek az L1-pontba való eljuttatása továbbra is hatalmas kihívást jelent, ám a korábbi elképzelésekkel szemben ez már jelenleg, a mai technológiákkal is elvileg megvalósítható megoldások birodalmába esik.

Forrás: Hawaiʻi Egyetem, az elképzelést részletező szakcikk (Szapudi, 2023, PNAS)