Angående klimatmodifierande rymdspeglar - 1

2002-06-29

I dokumentet Climate modification using orbiting mirrors finns en skissartad diskussion om ekonomin i att placera ut skaror av speglande arrangemang i omloppsbana för omfördelning och ändring av ljusinstrålningen till jorden. Det förutsätts att det rent tekniskt är genomförbart redan med dagens teknologi.

Mitt blygsamma försök att uppskatta den ekonomiska lönsamheten ger en indikation om vilka tekniska problem som behöver lösas för att få lönsamhet om man tänker sig att realisera ett sånt projekt med jorden som tillverkningsplats.

Dessa preliminära uppskattningar visar att det då ställs höga krav på speglarnas hållfasthet och tillverkningskostnad.

Därför blev min konklusion att man bör rikta in sig på att etablera självförsörjande månbaser där tillverkningen sker. Med självförsörjande menas att ingen nämnvärd materialtransport behöver ske från jorden.

Då förutses transporterna från tillverkningsplatsen inte längre utgöra ngt hinder.

Det är transportkostnaderna från jorden som ställer höga krav på speglarnas konstruktion.

Tillverkas de på månen är konstruktionen mkt mindre kritisk.

Om man väljer att realisera ett sånt projekt med jorden som utgångspunkt kommer det sannolikt att leda till att en värdefull teknisk utveckling snabbas på med nya superstarka material som följd så småningom.

Då krävs att flera saker drivs till en hög grad av optimalitet. Bl a transportmetoder.

Med månen som tillverkningsplats får man andra fördelar. Min bedömning är att fördelarna överväger i det sistnämnda fallet. Det går sannolikt snabbare att igångsätta lönsamma projekt från månen. Om man vill.

Antagligen kommer man i framtiden att undra varför vi dröjt så länge med den saken, eftersom lönsamheten i såna projekt ger oss större resurser att fördela på jorden.

Låt mig nu flytta perspektivet från det rent tekniska till att diskutera hur världen kommer att te sig om man bygger ut ett sånt klimatförändringssystem för jorden. Detta är ett inledande försök att förutse problem och det blir kanske anledning att återkomma i samma ämne.

I det citerade dokumentet nämndes att jordbaserade astronomiska instrument skulle bli värdelösa om man byggde ut systemet, för det skulle uppkomma så mkt störande ljus från speglarna.

Det är möjligt att det skulle gå att kringgå det problemet i ngn mån, men det skulle bli mkt mer problem för såna mätningar. Det är naturligtvis synd att förstöra för dessa fina konstruktioner. I längden tror jag att man ändå kommer att övergå mer och mer till rymdbaserade instrument.

Men det är inte bara för astronomin det skulle ske förändringar. För allt levande skulle det bli dramatiska förändringar. Ett fullt utbyggt system skulle kunna göra så att det alltid var dagsljus och att vi aldrig mer kunde se stjärnorna från jorden. Eftersom det finns biologiska klockor i allt levande kan man förutse problem. Kanske skulle man av det skälet tvingas arrangera speglarna periodiskt med hänsyn till det så att man på konstlad väg kan återställa de biologiska klockorna. Tanken är att hela systemet skall kunna justeras väldigt flexibelt så det är inte ngt svårt krav att uppfylla jmf med systemets tänkta funktion. Det är ju meningen att speglar från många vinklar skall samordnas så att de i varje given situation utnyttjar luckor i molnen.

Det skiljer sig från vad vi är vana vid eftersom solljuset på ett lite oförutsägbart sätt kan komma från många olika håll. Biologiska varelser som bl a utnyttjar solen för sin orientering kommer att bli förvirrade. Bina kanske inte hittar till kupan etc. Jag har för mig att bina använder solens UV ljus för det ändamålet och i så fall är det bara den ordinarie solen som duger. I så fall kommer de ju att märka att ngt är fel men kanske bli lika förvirrade ändå. Och åt vilket håll skall de stackars myrorna bygga sin stack?

Det blir antagligen tillfälligt kaos på en del håll i djurvärlden, men det finns skäl att tro att de snabbt finner sig tillrätta för betingelserna för liv blir otvivelaktigt bättre. Mkt större del av jordytan kan ges ett klimat som är gynnsamt för biologisk produktivitet. Och att speglarna kan undvika att leda ned UV-ljus borde också kunna vara till fördel. Å den andra sidan kanske det visar sig i framtiden att UV-ljuset behövs för att generera mutationer i lagom takt men det har jag i all fall inte hört ngt om tidigare utan man brukar anta att det är kosmisk strålning (dvs mkt högre partikelenergier än de UV-ljus) som alstrar mutationer.

Jag har inga illusioner om att det skulle vara problemfritt att göra stora ingrepp i naturens rytmer.

Däremot tror jag att den naturliga utvecklingen 100-miljontals år bakåt innehåller väl så dramatiska förändringar alstrade pga av kosmiska skeenden.

Man skulle kunna tänka sig att man även när det inte behövs låter speglarna byta orientering lika snabbt som vore fallet om man utnyttjade olika hål i molntäcket. På så sätt skulle djuren märka att under hälften av dygnet den riktiga solen var mkt långsammare än de andra. Däremot skulle de inte ha ngn vägledning under den andra halvan av dygnet. Om man ville ge dem ngt substitut för denna ordning skulle man kunna använda en del speglar särskilt för det ändamålet. Då skulle man inte kunna ha ett 24 timmars dygn men man skulle kunna ha ngn annan form av ordnat system som de skulle kunna anpassa sig till i stället för det mer eller mindre kaotiska system som uppkommer när man låter hålen i molntäcket bestämma.

Hur blir det kaotiska systemet för människorna då? Det är antagligen enklare att inte försöka använda hål i molntäcket och att i stället skapa en stor extra sol som går ett varv på några timmar. Dvs går flera varv samtidigt som jorden roterar ett varv. Man kan tänka sig spegelns träffpunkt ritar en spiral på marken. Alla såna nymodigheter skulle antagligen stimulera nya beteendemönster hos det levande.

Det kaotiska systemet måste för att inte bli obehagligt för ögat medvetet arrangeras så att ljuset från enskilda speglar sprids ut mer. Dvs varje belyst område hämtar ljus från desto fler samverkande speglar.

Ett fullt utbyggt system närmar sig ytterligheten av att jorden skenbart är omgiven av en homogent lysande kupol som lyser ngt starkare än det vanliga himmelsljuset.

Sannolikt inte exakt samma himmelsblå färg som vi är vana vid eftersom ljuskällan är annorlunda fördelad. Jag gissar att det blir ett mer varierat färgschema men det kräver att man räknar efter ordentligt vilket jag inte har försökt. Om jag inte tänker alldeles fel så borde den resulterande färgen gå från blått i riktning mot det direkta solljusets färg. Men hur stor förskjutningen blir vågar jag inte gissa. Om man är missnöjd med färgen går det att justera men då måste man alltså tillmäta estetiken ett stort ekonomiskt värde eftersom man i så fall skulle låta en del av ljuset avsiktligt passera genom atmosfären utan att maximalt effektivt belysa jorden.

Hur nära man kommer ytterligheten av homogen belysning beror på hur väl det går att urskilja enskilda speglar. Och det är fortfarande så att ett system som effektivt utnyttjar hålen i molntäcket ger större utbyte för ett givet spegelarrangemang. Men eftersom det är möjligt att ha en större ljusuppfångande yta än jordens tvärsnittsyta kommer det alltid att gå att få den energi man vill ha i ett utbyggt system. Ju mer utbyggda rymdbaserade underhållsverkstäder blir desto billigare blir det att bygga ut systemet.

Det går inte att värma jorden hur mkt som helst. Så ju mer man vill värma de kalla delarna desto större anledning finns det att försöka kompensera andra delar.

Det krävs pålitliga klimatmodeller för att kunna säga säkert hur det förhåller sig med den saken. Det är ganska märkligt om våra nuvarande förhållanden är de mest optimala och man bör inte bli förvånad om man blir förvånad över en del saker som kan komma fram ur en bra klimatmodell. Men givetvis finns det begränsningar som man inte bör ignorera.

Man skulle kunna tänka sig att filtrera ljuset med en delmängd av speglarna så att endast den delen som är mest värdefull för fotosyntesen släpps fram till vissa delar av jorden. På havet t ex. Då uppkommer en kylande effekt där. Den kylningseffekten kan ju spridas så att det blir en jämn kylning och det borde räcka långt för att kompensera uppvärmningen på andra ställen.

Resonemangen ovan antyder att det går att kompensera för många förutsedda problem.

Med en utvecklad klimatmodell är det möjligt och enligt min instinkt troligt att man kan finreglera klimatet i hög grad och se till att nederbörden kommer dit man vill och på tider man vill med större sannolikhet än med naturens nuvarande ordning. Dvs att man kan få förutsägbart bättre väder än tidigare.

Man kan t ex tänka sig att man schemalägger nederbörden till natten på många ställen och får molnfritt på dagen på ställen där man särskilt önskar det. Ett fullt utbyggt spegelsystem kan utnyttjas för att effektivt kyla lokala områden.

Vad är det värsta som kan hända om hela systemet havererar?

Jag tror att ett sånt här system förutsätter att vi har stationerat oss permanent i rymden med många olika aktiviteter och med frekventa transporter och underhållsarbete på satelliter och allt möjligt annat.

Ett totalt haveri skulle innebära att vi inte hade ngn som kunde underhålla systemet och att vi inte hade ngn teknologi på jorden som kunde nå systemet där uppe, ens för att förstöra det. Det innebär att ngn mkt stor katastrof måste ha inträffat, sannolikt med massdöd.

Det är ju ngt som vi är mkt angelägna om att undvika och det känns konstigt att diskutera de nämnda följdverkningarna utan att först diskutera hur man kan undvika den föregående katastrof som skulle utlösa haveriet.

Men det går naturligtvis att betrakta ett sånt haveri separat från andra problem.

Det värsta som kunde hända är då att om det var väldigt många speglar i omlopp så skulle de delvis skymma solen mer än de kompenserade genom att spegla in ljus från andra delar av omloppsbanan. Det skulle bli som om ngn kosmisk katastrof hade rört upp stoft i atmosfären. Efter några år skulle det bli glesare mellan speglarna efter hand som de avvek mer och mer från sina ursprungliga banor och de skulle störta genom jordatmosfären och brinna upp eller också skulle de avlägsna sig och försvinna långt bort från jorden.

Men innan det inträffade skulle det sannolikt bli en nedkylning. Och under den tiden skulle dessa mödosamt utplacerade konstgjorda föremål vara en förbannelse för dem som överlevde katastrofen.

Med den saken i åtanke skulle man kunna designa systemet så att det automatiskt ställer sig i ett viloläge med så liten skymmande yta som möjligt om de inte får vissa kontrollsignaler inom en viss tid.

Men den sortens överväganden kan man med rätta ägna tid åt när man utvecklar systemet. Säkerhetstänkande är motiverat även under mer normala förhållanden.

Värdet med att studera katastrofscenarier är bl a att man får idéer till att göra systemet mer idiotsäkert.

Det är en intellektuellt intressant utmaning att dimensionera avancerade tekniska system med tanke på att den som skall sköta systemet har förlorat all kunskap och alla resurser jämfört med skaparen. Man skulle kunna kunna sammanställa ett antal '..for dummies' böcker (på stentavlor..) inklusive en för att lära sig läsa...

Men det är mer naturligt att man söker förbereda sig för olyckor och avsiktliga sabotage.

Det är svårt att tänka sig att miltären skulle slås ut helt och att de som har mindre teknisk uppbackning skulle överleva. Militären och eliterna i de militärt starka nationerna är förberedda på katastrofer.

Allting tyder på att det är den eliten som överlever och det därför kommer att finnas avancerad teknologi för att ta itu med operationer i rymden om det behövs. Men det kan naturligtvis gå en del tid innan de kan sätta igång.

Angående olyckor som sker av en slump. Om vi tänker oss att ingen katastrof har inträffat utan att systemet fungerar väl under lång tid så att det knappt behövs underhåll alls, då måste det finnas ett tillförlitligt program för hur man hanterar ett allvarligt haveri utan onödig tidsspillan. Dvs man måste vara beredd på att kunna göra en god insats även när problemet inträffar mkt sällan. Det liknar säkerhetsproblematiken vid tänkta kärnkraftsolyckor. När det väl händer ngt så måste man agera snabbt. För speglarna är skadeverkningarna förlorade skördar på jorden om man inte hinner åtgärda felen snabbt.

Haverier pga av sabotage. Det är ett mkt stort område och jag försöker mig inte på det.

Det verkar troligast att människor ställer till problem för varandra antingen avsiktligt eller genom försummelser som beror på dålig organistaion. En typisk riskfaktor kan vara att det råder missnöje inom ngn grupp med speciella kunskaper.

Att skapa goda samarbetsförhållanden mellan nationer och mellan olika grupperingar är mer angeläget ju mer sårbara tekniska system vi håller oss med. Det kan ses som både styrka och svaghet med att skaffa sig sådana beroenden. Vi är tvungna att bli skickligare på att samverka långsiktigt. Och att lära oss av tidigare misstag.

Högspänningsledningar är oerhört sårbara mot moderna militära sabotagegrupper. Och det går inte att försvara ngt som är så utsträckt. Denna sårbarhet medverkar säkert till att att underlätta fredlig samexistens i den rika världen. Den sortens sårbarhet är i så fall gynnsam för oss.

En annan sorts sårbarhet är när vi vinner ekonomiskt på globalt samarbete. Då blir vi motiverade att undvika motsättningar över nationsgränser.

Jag kommer eventuellt att ta upp fler aspekter på detta klimatmodifieringssystem.

</TABLE

Tillbaka till Introduktion