四川
據《福布斯》7月5日報道，科學家提出“風暴墻”設想，以阻止一場可能造成2.4萬億美元損失的太陽風暴。一項發表于《空間天氣》的研究提出了一個頗具爭議的設想：未來或許可以利用一支航天器編隊對太空環境進行“地球工程”干預，增強地球磁場，并在太陽超級風暴抵達地球前有意削弱其強度。
這一設想的目標，是減輕太陽超級風暴帶來的影響。行星學會指出，這類風暴可能引發大范圍電網故障、全球衛星定位系統中斷、數千顆衛星受損，以及持續性的互聯網和通信癱瘓。不過，這種技術也可能削弱北極光的觀測效果。
“風暴墻”的核心思路，是由航天器向地球磁層釋放可形成等離子體的物質，以降低地磁風暴強度。不過，這套旨在保護衛星、電網和通信系統的機制，也可能同時削弱極光顯示。
“風暴墻”設想在日冕物質拋射路徑上釋放氣體云。日冕物質拋射是太陽噴發出的帶電粒子云。這些氣體在陽光電離后會變成等離子體。等離子體是繼固體、液體和氣體之后的第四種物質狀態，具有很高能量，能夠導電，并會對磁場和電磁場產生強烈反應。
研究人員認為，如果提高地球磁層——也就是這顆行星巨大磁屏障——中的等離子體密度，就能讓地球磁場更不容易受到擾動。“風暴墻”的靈感來自一種在強烈地磁風暴期間本就會自然發生的過程：地球高層大氣會向太空釋放氧離子，從而為磁場增加質量。
關于“風暴墻”如何運作，研究人員在對2024年5月那場強地磁風暴的模擬中設定，6艘航天器連續14小時釋放一種類似鋇的氣體。模型顯示，風暴強度可顯著下降。根據這項研究，一場強地磁風暴的強度有望降低50%甚至更多。
這項研究的負責人、波士頓大學工程學院機械工程副教授布賴恩·沃爾什說：“自從人類進入太空以來，我們一直在努力預測太空環境會發生什么。”他說，“但我們提出了一個可能改變這種思路的模型。就像一個村莊里的人看到河水泛濫，他們也許能預測洪水何時到來，但更好的辦法，可能是修一道防洪墻。這正是我們在這里提出的設想。”
沃爾什和同事表示，一場百年一遇的大規模地磁風暴，無論在太空還是地球上都可能造成毀滅性破壞，僅電網損失就可能超過2.4萬億美元。“風暴墻”希望避免的一個典型案例，是1859年9月1日至2日發生的所謂“卡林頓事件”。這場太陽超級風暴是有記錄以來最強烈的地磁風暴。
更關鍵的是，1859年的卡林頓事件發生時，現代電力基礎設施尚未建立。克斯表示，如果今天發生同等規模的事件，由于大范圍停電帶來的連鎖反應，破壞可能“嚴重得多”。不過，由于極光本身就是由地球高層大氣中的帶電粒子和電流驅動，削弱地磁風暴也可能降低北極光的亮度和可見范圍。
克斯說：“想到有一天，一場原本會引發全球極光觀測的事件，可能會被人類主動減弱，這確實不同尋常。但也有理由去研究這種干預是否可行。”他還表示：“需要記住的是，即使沒有如此嚴重的地磁風暴，人們依然可以看到壯觀的極光。那些讓英國和美國本土48州看到北極光的風暴，并沒有危險到需要人為干預的程度。”
這一設想也面臨現實問題。擬議中的系統需要極其龐大、但并非完全無法實現的物質量。在2024年5月那次模擬中，航天器釋放了約384噸氣體。如果把儲罐和航天器平臺計算在內，部署到地球同步軌道的總載荷將超過436噸。
研究人員認為，這一規模或許在當前或近期的重型運載系統能力范圍內。這一概念仍面臨重大的現實和環境問題。將如此大量物質送入軌道成本高昂。更重要的是，科學家目前還不清楚，向地球磁層注入數百噸電離氣體究竟會帶來哪些全部后果。
克斯說：“通過其他方式保護衛星，可能成本更低，也更容易實現工程化。”這一設想前景大膽，但距離真正落地仍有很長的路要走。
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