Представьте, что разрушительные ураганы и наводнения, о которых мы регулярно читаем в новостях, можно будет обезвредить с помощью искусственных спутников Земли, с орбиты следящих за погодой. Обозреватель BBC Future решил разобраться, насколько велик элемент фантастики в таком предположении.
Какой фантастический фильм о будущем ни возьми, одним из признаков высокоразвитой цивилизации выступает способность управлять погодой. Вот и в недавнем американском фильме-катастрофе «Геошторм» для предотвращения стихийных бедствий используется глобальная сеть спутников.
Как в очередной раз продемонстрировали нам прошлогодние атлантические ураганы, человечество в заложниках у погоды. Способны ли мы научиться ею управлять из космоса?
Сама идея не так уж неправдоподобна, как может показаться. Ученые работают над ее воплощением довольно давно — правда, речь все эти годы шла об использовании самолетов, а не спутников.
Поскольку США часто страдают от тропических штормов, в этой стране с 1962 по 1983 год правительство поддерживало научный проект Stormfury, в рамках которого проводились эксперименты с засеиванием облаков с самолета йодидом серебра, чтобы ослабить ураган, превратив его в обычный дождь (введение небольшого количества иодида серебра вызывает образование очагов конденсации в облаках и ведет к преждевременному выпадению осадков. — Прим. переводчика).
Если применять засевание облаков, то возникают логистические проблемы
Йодид серебра — неорганическое соединение, используемое в качестве антисептика (а теперь — и в качестве дождеобразующего реагента). Американский проект не стал прорывом в контроле над ураганами, так как оказалось, что засеивание облаков далеко не всегда приносит желаемый эффект.
В ходе экспериментов обнаружилась и еще одна проблема — несравнимости масштабов: самолеты, которые использовались, были маленькими, а ураганы — огромными.
«Что означало: ураган просто не замечал попыток человека повлиять на него», — объясняет Крис Белл, преподаватель метеорологии в британском Университете Восточной Англии.
Ученые рассматривали также возможность управлять погодой с помощью лазеров — причем не нагревая, а охлаждая участки атмосферы. В результате могли бы формироваться облака и даже начинаться грозы.
«Это новый метод, основанный на применении лазеров сверхкоротких, сверхбыстрых импульсов», — рассказывает швейцарский ученый Жан-Пьер Вольф из Женевского университета.
Такой лазер формирует в атмосфере новые облака, создавая в них необходимую для выпадения осадков концентрацию водяных паров.
Однако и здесь многое упирается все в ту же проблему масштабов.
«У нас просто нет такого лазера или такого количества лазеров, с помощью которых мы могли бы повлиять на происходящее в атмосфере каким-либо ощутимым образом. Мы можем создавать маленькие облачные образования, но вам их вряд ли удастся увидеть», — признает Вольф.
«Это проблема масштабов: нам необходимо создать кучевое облако как минимум в километр длиной — и таких на десятки километров. И тут возникает вопрос: имеет ли это смысл с точки зрения затрат энергии на подобную операцию?»
К сожалению, управление погодой с применением спутников упирается в еще большее количество проблем.
Во-первых, на них надо будет разместить оборудование для мониторинга погодных явлений и позиционирования на орбите. Во-вторых, спутники должны будут нести приборы для манипулирования погодой. Все это значительно увеличивает их полезную нагрузку (и стоимость).
«Придется приложить значительные усилия для того, чтобы доставить всю нужную аппаратуру на орбиту. Обеспечить ее бесперебойную работу будет непросто», — говорит Андреас Линденталь, главный операционный директор немецкой OHB Systems AG и большой поклонник научной фантастики.
Если применять метод засевания облаков, то возникают логистические проблемы — придется запускать на орбиту космический грузовик каждый раз, когда есть необходимость вновь «набить» спутники материалами для посевов. Выглядит крайне неэкономично. «Это было бы сложно и неэффективно», — отмечает Линденталь.
Далее: любое действие отразится на позиции спутников. При выбросе контейнеров с веществом сила реакции каждый раз будет сдвигать спутник с его орбиты. Заставить контейнеры упасть в нужное место и так крайне трудно, а добавление систем навигации еще более усложнит проект.
Применение лазеров выглядит более реальным. Лазерам не нужна перезарядка, их питание можно обеспечить с помощью солнечных батарей.
«Есть множество примеров использования лазеров очень ограниченное время, что означает: остальное время они простаивают, — отмечает Линденталь. — Отсюда родилась, скажем, идея применять их для расчистки орбиты от космического мусора».
А вот еще вопрос: что произойдет со спутниками, управляющими погодой, в случае мощной геомагнитной бури (так называемого События Кэррингтона)?
Когда после крупной вспышки на Солнце корональный выброс массы достигает магнитосферы Земли, это может вывести из строя системы радиосвязи и электроснабжения.
Если бы сейчас случилось нечто подобное Событию Кэррингтона (эта крупнейшая геомагнитная буря зарегистрирована в 1859 году), то все спутники и спутниковые коммуникации, скорее всего, вышли бы из строя, по крайней мере, временно.
А выход из строя спутников, управляющих мировой погодой, может иметь крайне неприятные метеорологические последствия.
Ранее уже высказывались опасения, что управление погодой может быть использовано как оружие.
Например, во время Вьетнамской войны американская армия осуществляла совершенно секретную «Операцию Попай», засевая облака йодидом серебра, чтобы вызвать проливные дожди, затруднить действия повстанцев и просто размыть водой так называемую «тропу Хо Ши Мина» (систему дорог, по которой осуществлялось снабжение партизан Национального фронта освобождения Южного Вьетнама. — Прим. переводчика).
С тех пор активное воздействие на погоду в военных целях запрещено международной конвенцией.
Впрочем, можно сказать, что мы уже управляем погодой и делаем это себе же во вред — с помощью изменений климата.
Однако эти изменения стали результатом выбросов в атмосферу углекислого газа и других так называемых парниковых газов на протяжении десятилетий. И перемены в погодных моделях коснулись всей планеты, а не каких-то отдельных, изолированных регионов.
Глобальные изменения климата лишний раз подчеркивают масштаб задач, встающих перед теми, кто решил научиться управлять погодой.
Колоссальный размер погодных фронтов означает, что любая эффективная система по модификации погоды требует международного соглашения мирового уровня.
Ну и конечно, всегда существует вероятность того, что ослабление ураганов в одном регионе приведет к их возникновению в другом.
Если подвести итог, то управление погодой в настоящее время выглядит маловероятным — слишком дорого и слишком ресурсозатратно.
«Люди делают ставку на разработку высокоэффективных лазеров, которые можно будет разместить на орбите, — говорит Линденталь. — Для меня это лишь вопрос времени».
«Когда-нибудь у нас появится технология для управления погодой, — добавляет Белл. — Но это случится даже не через сотни — через тысячи лет».
