研究大气的科学家早已指出,由于二氧化碳和其他温室气体增加而加剧的温室效应,使地球表面温度升高,导致全球气候变暖。“地球发烧”的直接后果将使冰川减少,海平面上升,大量低地和沿海岛屿可能被海水淹没,从而危及城市、村庄和农田。这是以地球为家的人类必须面对的一个棘手问题。
随着航天技术的发展,宇航科学家提出了一个造福人类的“空间气候工程”,即利用空间科学技术来控制并改变地球的气候。目前,宇航科学家提出的方案有以下几种:
制造“尘埃云”宇航科学家设想:如果在位于地球至太阳距离的1%处的某点位置上,设法漂浮一片尘埃云,那么就可以用来遮挡太阳光。
采用这种方法所用的尘埃可以取材于月球。把装有月球尘埃的若干个圆筒反射到空间某个位置上,在每个圆筒内装上炸药,当圆筒抵达规定的位置时,让炸药爆炸。依靠炸药的爆炸力使尘埃扩散开来,制造一片永久性的、具有一定密度的尘埃云,用它来遮挡阳光。
但也有人担心,如果这些尘埃一旦坠入地球,对地球会有什么影响?科学研究的结果表明,即使这些尘埃每年散失1%,并且全部落入地球的话,也只相当于通常行星星际尘粒的流入量,不会给地球造成明显的危害。因此这种方案是比较可行的。
撑起“太阳伞”科学研究表明,要解决目前的气候变暖问题,只需要把照射到地球的太阳光遮挡掉3%即可。按照计算,在空间支起一把“太阳伞”的伞面积需要有2000平方公里左右;伞面要用薄如蝉翼、厚度只有0.002毫米的金属薄膜或塑料薄膜制造。
如此庞大的伞面如何制造、运输和安装呢?科学家设想,这个庞大的伞面由4万个单元拼接而成,每个单元都有一个由计算机和制动器组成的自动控制机构,用来调节其位置和方向。这把太阳伞是依靠太阳光压和星球引力,维持在空间规定的位置上。这个空间位置不是任意选择的。据研究,这个位置位于从地球至太阳距离的1%处的某点上。在这个点上,任何物体相对于太阳、地球和月球的距离始终是保持不变的。
竖起“反射镜”有些宇航科学家指出,在空间安置一面反射镜,把部分太阳光集中反射到某个局部区域,就能改变这个局部地球的气候状况。例如,由于高空云层能阻挡地球向空间散发热量,会使地球表面越来越热。人们利用空间反射镜,就能把太阳光集中反射到高空云层上,让云层逐渐受热而散开,这样就能加快地表热量的散失而降低地球的温度。再如,也可以利用空间反射镜,把太阳光反射到地球的南、北极的海区,促使那里浮游生物加速生长。这样,浮游生物就能不断地从大气中摄取大量的二氧化碳,这不仅会减少温室效应,而且能使浮游生物的产量增加,有利于海洋生物和渔业生产的发展。
制造和安装空间反射镜,在技术上已不再是天方夜谭。1993年2月4日,俄罗斯科学家在“进步”号宇宙飞船上,成功地进行了代号为“旗帜”的人造月亮试验,首次将太阳光反射到地球背阳的一面。这种技术为空间反射镜的利用提供了巨大的启示。
编织“激光网”上述方法都是在太空设置庞大的遮蔽物以遮挡阳光。令科学家们感到不安的是,万一出了故障,则很容易造成过多的垃圾。为此,有些宇航科学家提出建议,向太空发射多颗人造地球卫星,并且从卫星上发射激光,形成“激光网”,让太空中对海面温度有影响的红外线发生变化,以阻止气候变暖。
据此设想,美国科学家提出了一个具体的实施办法:发射四颗人造地球卫星,卫星上配置激光发射装置和巨大的反射镜,四颗地球卫星上发射的激光互相碰撞。这样,当太空中红外线通过时,就会被与红外线能量相当的激光网阻挡,反射、折射并照射到海面上。于是,海面温度便人为升高,产生气流,形成云雨,以此调节地球上的温度。