數以百萬計的太陽帆降低地球上的溫度？
– 2019年9月15日的新聞 –
想像一下，在幾十年或者一百年後，全球變暖使地球幾乎無法忍受。人類無法重新獲得幾個世紀工業化過程中排放的所有碳。然後我們可以想像我們會考慮極端的解決方案，冒著生存的風險。這是美國天文學家羅傑·安吉爾（Roger Angel）在2006年試圖想像的解決方案之一。他的想法的基本原理相當簡單，有必要通過各種手段來冷卻地球。最簡單的方法是限制從太陽照射到我們身上的光量。
根據美國天文學家的說法，我們應該阻擋1.8％的光線到達我們，以抵消由於大氣中二氧化碳加倍造成的變暖。實現這一目標的最佳方法是在太陽 – 地球系統的拉格朗日L1點部署數百萬個小型半透明太陽帆。這顯然會花費天文數字的金額，由於太陽的輻射壓力，這將難以維持到位。但人類可能有一兩個世紀的喘息時間。
該解決方案將限制全球變暖，但不會改變大氣中二氧化碳存在增加的化學影響。因此，這是一種繃帶和冒險的賭博，因為沒有人確切知道其他影響會對太陽光到達地球的限制有什麼限制。這可能以不受控制的方式破壞一些氣候或生物過程。最好的事情是永遠不必為了拯救人類而下注。
LightSail太陽帆在沒有燃料的情況下在太空中進行操縱
– 2019年9月1日的新聞 –
LightSail太陽帆是由Planetary Society開發的小型CubeSat。它於2019年6月25日由SpaceX Falcon Heavy火箭發射升空。其目的是證明只能利用太陽風的強度在軌道上完成機動動作。 7月23日，這顆小衛星設法使用四個伸縮桅杆部署了一個32平方米的帆。它成功完成了在下個月修改軌道的演習。目標是在不使用燃料的情況下增加其遠地點。
為實現這一目標，太陽帆每半小時就改變一次位置。盡可能靠近太陽，由於太陽輻射的壓力，太陽帆並排暴露在非常小的加速度下。一旦在地球的另一側，太陽帆旋轉90度，它完成其軌道，最小的暴露於太陽輻射的壓力。通過數百次重複操作，LightSail設法將其軌道改變了大約兩公里。這不是很多，但我們必須記住，這些動作是在沒有任何引擎的情況下完成的。這基本上是一次技術演示。
由於這一成功，太陽帆可能會讓公司和太空機構將其衛星保持在軌道上。由於它們不可能完成所有的操作，但不必花費推進劑的事實仍然是一個非常有吸引力的論點。 LightSail將在一年內進入大氣層。
太陽帆可以成為清潔地球靜止軌道的有效解決方案
– 2019年5月28日的新聞 –
太陽帆可用於在軌道上進行機動。我們可以想像它們會導航到一個或多個空間碎片以捕獲它們。在這種情況下，太陽帆的優點在於其形狀允許其大大增加其大氣阻力，這加速了收集的空間碎片的破壞過程。英國薩里大學正在研究一個小型CubeSat來證明這一點。這個CubeSat將部署一個25平方米的太陽帆，以展示其無燃料操縱的能力。在任務結束時，這個太陽帆將允許CubeSat更快地脫離軌道。
太陽帆還可以幫助清理地球靜止軌道中的碎片。在這種情況下，地球的大氣層太遠而無法進行有效的離軌。相反，衛星將被放置一點點以釋放地球靜止帶中的空間。配備800平方米太陽帆的小型50公斤CubeSat應能夠有效地操縱高達1噸的空間碎片。
這種系統的優點是它可以多次重複使用。對於這種類型的操縱，太陽輻射壓力可以提供幾乎無限的ΔV。因此，少量太陽帆可以有效地處理地球靜止軌道的維護，這對於電信來說非常重要。空間碎片沒有被破壞，它被放置在停車軌道上。這個策略可以快速測試。
圖片來自Andrzej Mirecki [CC BY-SA 3.0（https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0）]
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