Kaip žmonės bandė kontroliuoti orus su debesų sėja ir lazerine inversija, ir kas iš to gavosi

Kaip galėjome įsitikinti praėjusiais metais siaučiant Atlanto vandenyno uraganams, esame visiškai pavaldūs oro sąlygoms. O ar kada nors galėsime patys valdyti orus iš kosmoso?

Kol kas šiuo tikslu naudojami orlaiviai

Mintis mėginti per atstumą paveikti orus nėra tokia tolima tikrovei, kaip gali pasirodyti. BBC dar 2014-aisiais rašė apie mokslininkus, ilgus metus ieškojusius šio uždavinio sprendimo – tik vietoj palydovų jų tyrimuose naudoti orlaiviai. Nuo 1962 iki 1983 m. Amerikos vyriausybė vykdė projektą „Stormfury“, kuriuo buvo bandoma apmalšinti tropinių audrų jėgą. Per šį projektą audros debesys buvo „neutralizuojami“ orlaiviu juose „pasėjant“ sidabro jodido.

Sidabro jodidas yra neorganinis junginys, naudojamas kaip antiseptikas. Buvo remiamasi teorija, pagal kurią sidabro jodidas turėjęs debesyje užšaldyti peršalusį – žemiau užšalimo temperatūros atšalusį – vandenį ir taip suardyti vidinę uragano struktūrą.

Vis dėlto kiek vėliau suprasta, kad audros debesyse peršalusio vandens yra per mažai, kad vadinamoji debesų sėja duotų tokį rezultatą, kokio tikimasi. Susidurta dar ir su masto problema. „Lėktuvai maži, o audros debesys – milžiniški, todėl, kad ir kiek būtų dedama pastangų, jų vis tiek nepakaktų“, – sakė Rytų Anglijos universiteto (Jungtinė Karalystė) meteorologijos lektorius Chrisas Bellas.

Lazeriai taip pat minimi tarp galimų oro sąlygų valdymo priemonių. Lazerinė inversija – tai toks metodas, kai lazeriai pasitelkiami šaldymo, o ne šildymo, kaip įprasta, tikslais. Vykstant šiam procesui formuojasi debesys, gali net pradėti žaibuoti. „Tai yra naujas metodas, paremtas ultradažnais, ultratrumpais lazerio impulsais“, – aiškina Ženevos universiteto (Šveicarija) fizikos profesorius Jeanas-Pierre`as Wolfas. Pasak jo, taikant šį metodą atmosferoje įžiebiama kibirkštis, kuri išprovokuoja smūgį, o smūgio metu vandens lašeliai tiesiog išmušami lauk.

Vis dėlto kaip debesų sėjos, taip ir šiuo atveju iškyla masto problema. „Neturime tokio pajėgumo lazerių, kurie leistų atmosferoje nuveikti kažką dramatiško. Suformuoti nedidelių debesų darinių mes galėtume, bet jums jų išvysti neteks, – pripažįsta J.-P. Wolfas. – Tai – masto problema. Mes negalime suformuoti kamuolinio debesies, kuris būtų kilometro ilgio ir driektųsi dešimtis kilometrų. Tuomet iškyla klausimas, ar apskritai verta tiek energijos investuoti į šią sistemą.“

Naujos technologijos daug kainuotų

Mėginant išmokti orus valdyti iš palydovų, tektų susidurti ir su kitokio pobūdžio sunkumais, rašo P. R. Allisonas. Pavyzdžiui, kad ši idėja taptų realybe, reikėtų ne tik pasirūpinti technologijomis, kurios leistų palydovui atpažinti Žemėje susidariusias oro sąlygas ir atitinkamai pasirinkti poziciją orbitoje – dar reikėtų įrangos, kuri šias technologijas valdytų, todėl sąnaudos būtų gerokai didesnės, negu gali atrodyti iš pirmo žvilgsnio.

„Norint tokio tipo įrangą sumontuoti palydove, prireiktų labai didelių pastangų: į kosmosą reikėtų išskraidinti nemažą svorį; be to, užtikrinti, kad viskas veiktų sklandžiai ir patikimai, taip pat nėra paprasta“, – sako vienas iš kosmoso technologijų bendrovės „OHB Systems AG“ vadovų Andreasas Lindenthalis, nuo mažų dienų neabejingas mokslinei fantastikai.

Jei būtų nuspręsta taikyti debesų sėjos metodą, kaip tuomet palydovai būtų papildomi medžiagomis? Užtikrinti reguliarų medžiagų atsargų pildymą – nemenkas logistinis iššūkis. Vargu ar toks sumanymas būtų ekonomiškai perspektyvus. „Tai būtų ir sudėtinga, ir neproduktyvu“, – įsitikinęs A. Lindenthalis.

Negana to, kiekvienas veiksmas turi atoveiksmį, taigi kaskart, išleisdamas cheminių medžiagų pripildytus kanistrus, palydovas nukryptų nuo savo orbitos. Labai sunku būtų užtikrinti ir tai, kad kanistrai patektų ten, kur reikia, ir medžiagas paskleistų reikiamu laiku. Jei šiam procesui valdyti būtų nuspręsta kurti specialias sistemas, viskas taptų dar sudėtingiau.

Saulės audrų poveikis

Lazerių inversijos metodą taikyti pasinaudojant palydovais, ko gero, būtų prasmingiau. Lazerių nereikia papildyti, o jų energijos poreikį galima patenkinti pasitelkiant saulės modulius. „Esama daug pavyzdžių, kai lazeriai naudojami labai trumpą laiką, t. y. jie nėra laikomi įjungti ilgai, – sako A. Lindenthalis. – Pavyzdžiui, yra minčių lazeriais naikinti kosmines šiukšles – tiesiog suardant jas trumpu lazerio blyksniu.“

O kas nutiktų orų valdymo palydovams, jei jie patektų į stiprią Saulės audrą? Įvykus Saulės pliūpsniui ir elektringų dalelių srautams atsitrenkus į Žemės magnetosferą, gali masiškai sutrikti elektros sistemos. Didžiausia iš žinomų saulės audrų – vadinamasis Karingtono įvykis, užfiksuotas 1859 m. Jei panašaus masto incidentas įvyktų šiais laikais, visi palydovai ir palydovinės ryšių sistemos greičiausiai būtų sugadintos, geriausiu atveju – sutriktų laikinai.

Esama nuogąstavimų, kad oro sąlygų kontrolė gali tapti ir savotišku ekonominio karo įrankiu. Pavyzdžiui, vykstant Vietnamo karui, vykdytas itin slaptas projektas pavadinimu „Operation Popeye“: amerikiečiai, pasitelkdami debesų sėjos metodą, Laoso regione provokavo liūtis, taip siekdami sutrukdyti vietnamiečiams pasinaudoti karine įranga. Šiam faktui paaiškėjus, nustatytas tarptautinis draudimas oro sąlygas reguliuoti kariniais sumetimais: pasirašyta Konvencija dėl aplinkos keitimo būdų naudojimo karo ar bet kokiems priešiškiems tikslams uždraudimo.

Gal – po tūkstančių metų

Straipsnio autoriaus P. R. Allisono teigimu, oro sąlygomis tam tikra prasme manipuliuojame jau ir dabar – deja, savo pačių nenaudai. Taip sakydamas jis turi galvoje klimato kaitą. Ilgus dešimtmečius niekam nerūpėjo, kiek į atmosferą išmetama anglies dioksido ir kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų, todėl dabar oro sąlygų pokyčiai akivaizdūs ne tik atskiruose pasaulio regionuose, bet ir visame pasaulyje.

Klimato kaita leidžia įsivaizduoti, kokio masto pastangos būtų reikalingos norint sąmoningai valdyti orus. Kad šios pastangos duotų vaisių, reikėtų visam pasauliui susitarti dėl kryptingų veiksmų. Dėmesį derėtų atkreipti ir į tai, kad, sušvelninus audras viename pasaulio regione, kitur jos gali sustiprėti.

Vis dėlto kol kas šios idėjos įgyvendinimas – mažai tikėtinas: tai būtų pernelyg brangu ir ne itin efektyvu. „Tiriamos galimybės šiuo tikslu panaudoti labai veiksmingus, skrieti orbita pritaikytus lazerius, – sako A. Lindenthalis. – Aš įsitikinęs, kad tai tik laiko klausimas.“

„Gal vieną dieną ir bus sukurta tokių technologijų, kuriomis naudodamiesi galėsime valdyti orus, – svarsto Ch. Bellas, – bet taip bus ne po šimtų, o po tūkstančių metų.“