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SRM basada en el espacio
Objetos en el espacio que rlejar la luz solar de la Tierra reduciría la temperatura de la superficie del planeta. Sin embargo, para reflejar suficiente luz solar para marcar una diferencia significativa requeriría una enorme cantidad de material espacial. Podría estar basado en el espacio ¿Los métodos de reflexión de la luz solar ola modificación de la radiación solar (SRM, por sus siglas en inglés) se lograrán a tiempo para marcar la diferencia?
Principales conclusiones
- Reflejar entre el 1 y el 2% de la luz solar antes de que llegue a la Tierra podría, en principio, contrarrestar los aumentos de temperatura global.
- Tiene algunas ventajas sobre otros métodos, ya que no requiere poner ningún material en la atmósfera, los océanos o la biosfera
- Sin embargo, la SRM basada en el espacio a una escala relevante para el clima requeriría poner en órbita decenas de millones de toneladas de equipos y esto no es plausible en las próximas décadas.
Como atestiguará cualquiera que haya tenido la suerte de presenciar un eclipse solar, los objetos del espacio pueden proteger a la Tierra de la luz del sol y del calor que la acompaña. La SRM basada en el espacio trataría de lograr un efecto similar a mayor escala y en una forma duradera, pero con mucho menos drama.
El problema práctico fundamental de esta idea es que la cantidad de material necesaria es muy grande y llevar las cosas al espacio es difícil.
Llevarmillones de toneladas de material al espacio será todo un desafío
Imagínese colocar suficientes cosas entre la Tierra y el Sol para reducir la luz solar entrante en un 2%, lo que proporcionaría un enfriamiento aproximadamente equivalente al calentamiento que ofrece duplicar el nivel de dióxido de carbono.1 Para ello, los objetos puestos en órbita deberían tener una superficie total orientada al Sol de millones de kilómetros cuadrados.1
El material capaz de bloquear la luz solar no tiene por qué ser muy pesado. Uno de los primeros artículos2 sobre la SRM basada en el espacio sugirieron utilizar papel de aluminio delgado, que pesaba unos 10 gramos por metro cuadrado; artículos más recientes1,3 sugieren materiales más sofisticados y ligeros. Un sistema que utilizara tales materiales seguiría teniendo una masa total de decenas de millones de toneladas. Desde el comienzo de la era espacial, la humanidad solo ha lanzado unas pocas decenas de miles de toneladas en órbita. La nave espacial más grande actualmente en órbita es la Estación Espacial Internacional, que pesa400 toneladas.
Sin embargo, durante los últimos años, la velocidad a la que se lanza material al espacio ha crecido alrededor de
un 43% anual. Si esta tendencia se mantiene, las tasas de lanzamiento alcanzarán el millón de toneladas anuales en torno a 2050. El argumento comercial actual para aumentar la capacidad de lanzamiento, la creación de constelaciones de satélites de comunicaciones, no apoyaría ese crecimiento continuado, pero puede haber otros requisitos que sí lo hagan. Si este resulta ser el caso, los proyectos basados en el espacio a la escala necesaria para la SRM podrían ser empresas plausibles en la segunda mitad de este siglo.
Dejando de lado, por el momento, la cuestión de poner en órbita un sistema de SRM espacial, ¿qué tipo de órbita es la más adecuada para este tipo de cosas?
Opciones orbitales
La mayoría de las cosas lanzadas al espacio acaban en órbita alrededor de la Tierra. La desventaja de estas órbitas cuando se trata de bloquear el Sol es que un objeto que gira alrededor de la Tierra pasa menos de la mitad de su tiempo entre la Tierra y el Sol.4 Esto significa que menos de la mitad de la constelación se enfriaría en un momento dado, por lo que el área total de bloqueo solar de la constelación debe ser al menos el doble del área necesaria para bloquear el sol.
Cuanto más baja es una órbita alrededor de la Tierra, más larga es la fracción de la órbita que pasa entre el Sol y algún punto de la Tierra. Eso aboga por órbitas bajas. Lo mismo ocurre con el hecho de que es más barato colocar objetos lanzados desde la Tierra en órbitas más bajas que en órbitas más altas.4
Sin embargo, la idea de poner en órbita terrestre baja satélites con una superficie colectiva de millones de kilómetros cuadrados plantea muchos problemas. La atmósfera terrestre se extiende, aunque de forma tenue, hasta el interior del caparazón del espacio utilizado por dichos satélites, y esto ejerce un arrastre, lo que significa que los satélites necesitan un refuerzo regular o caer de nuevo a la Tierra.
Evitar las colisiones con los miles de satélites que ya se encuentran en esas órbitas y los restos de las misiones espaciales anteriores podría requerir maniobras casi constantes.4 El efecto en la astronomía y la estética de los satélites con un área total mayor que la de Rusia que se mueven rápidamente por el cielo todo el tiempo sería profundo.
Lagrangian points
At the L1 point, the gravitational pull of the Sun and the Earth cancel out. This produces a semi-stable orbit where reflective material for space-based SRM could be positioned.
L4
Sun
Earth
L3
L1
L2
Space-based SRM
L5
Note: not to scale
Source: NASA
Por suerte, existe una alternativa. Si trazas una línea recta desde la Tierra hasta el Sol, aproximadamente el 1% de su recorrido, es decir, a unos 1,5 millones de kilómetros de la Tierra , existe lo que se puede considerar como un punto de equilibrio (técnicamente, «libración»), donde la atracción gravitacional debida al Sol y la debida a la Tierra están en una especie de equilibrio.5
Es posible que una nave espacial orbite alrededor de este punto de libración, conocido como L1, en un plano perpendicular a la línea entre la Tierra y el Sol; vista desde la Tierra, una nave espacial en una de estas «órbitas de halo» se tambalea de un lado a otro sobre la faz del Sol. Varias naves espaciales que estudian el Sol, la Tierra y el cosmosutilizan órbitas de halo de este tipo. Obviamente, también serían muy atractivos para los esquemas de SRM basada en el espacio.
La dificultad de utilizar estas órbitas halo L1 es que son considerablemente más difíciles de alcanzar desde la Tierra que las órbitas terrestres bajas.
Es por eso que muchos investigadores que han considerado su uso para la SRM basada en el espacio han pensado en lanzar bloqueadores solares desde la Luna.4
Se necesita mucha menos energía para alcanzar una órbita de halo L1 desde la Luna que desde la Tierra. Es más, en principio es posible lanzar naves espaciales desde la Luna sin utilizar cohetes ni combustible mediante catapultas electromagnéticas similares a las que lanzan aviones desde los portaaviones más modernos. Podría ser más fácil instalar decenas de miles de toneladas de equipos industriales, en su mayoría robóticos y operados a distancia, dedicados a fabricar y lanzar bloqueadores solares en la Luna que lanzar decenas de millones de toneladas directamente desde la Tierra.4
«Earthrise» (Amanecer en la Tierra): una vista de la Tierra tomada por Bill Anders, miembro de la tripulación del Apolo 8, mientras estaba en órbita alrededor de la Luna.
Las perspectivas a largo plazo de la SRM basada en el espacio
No hay ninguna posibilidad de que el mundo desarrolle una capacidad de lanzamiento de un millón de toneladas por año o una gran base industrial lunar en las próximas dos décadas.4 Esas cosas tampoco lo son, y ambas cosas podrían requerir inversiones del orden de 1 billón a 10 billones de dólares,4 se desarrollarán sobre la base de su utilidad para la SRM. Si uno o más grupos de naciones con la capacidad técnica para organizar un esfuerzo global de la SRM decidieran hacerlo en las próximas dos décadas, parece seguro que emplearían una tecnología que podría desarrollarse más rápido y a un costo mucho menor.
Dicho esto, existen ventajas potenciales en los SRM basados en el espacio. No tiene ningún efecto químico o físico directo en la atmósfera, los océanos o la biosfera, aparte de los que se derivan de la reducción de la luz solar entrante (aunque habría que tener en cuenta el efecto ambiental de los lanzamientos necesarios para cualquier plan específico).1
Inusualmente para una tecnología SRM, también está cubierta por un esquema de gobernanza existente, el tratado sobre el espacio ultraterrestre de 1967, que establece responsabilidades nacionales específicas para todas las actividades basadas en el espacio y exige que se lleven a cabo en beneficio de toda la humanidad.
También vale la pena tener en cuenta que algunos escenarios imaginan la implementación de la SRM durante siglos.6 Si durante ese tiempo la humanidad desarrollara una infraestructura industrial basada en el espacio que fuera capaz de realizar una SRM basada en el espacio, algo que en general se considera posible, pero que de ninguna manera es seguro4 , es concebible que se utilice como un sistema de «segunda generación» debido a sus menores efectos secundarios ambientales y, posiblemente, a su gobernanza estable.
Preguntas abiertas
- ¿Qué materiales serían los más adecuados para la protección solar en el espacio?
- ¿Cómo deberían usarse, como billones de pequeñas naves espaciales o cientos de enormes naves espaciales?
- ¿Cuándo podría lograrse en la práctica la SRM basada en el espacio?
Háganos una pregunta
Notas finales
- Fuglesang C, de Herreros Miciano MG. (2021). Realistic sunshade system at L1 for global temperature control. Acta Astronautica.186:269–79. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2021.04.035
- Seifritz W. (1989). Mirrors to halt global warming? Nature. 340(6235):603–603. https://doi.org/10.1038/340603a0
- Angel R. (2006). Feasibility of cooling the Earth with a cloud of small spacecraft near the inner Lagrange point (L1). Proceedings of the National Academy of Sciences.103(46):17184–9. https://doi.org/10.1073/pnas.0608163103
- Baum CM, Low S, Sovacool BK. (2022). Between the sun and us: Expert perceptions on the innovation, policy, and deep uncertainties of space-based solar geoengineering. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 158:112179. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112179
- Sánchez JP, McInnes CR. (2015). Optimal Sunshade Configurations for Space-Based Geoengineering near the Sun-Earth L1 Point. PLOS ONE. 10(8):e0136648. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0136648
- Baur S, Nauels A, Nicholls Z, et al. (2023). The deployment length of solar radiation modification: an interplay of mitigation, net-negative emissions and climate uncertainty. Earth System Dynamics. 14(2):367–81. https://doi.org/10.5194/esd-14-367-2023
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