تصویری بزرگ‌نمایی شده از ذرات مسدودکننده تشعشع در آزمایشگاه استارداست سولوشنز
تصویری بزرگ‌نمایی شده از ذرات مسدودکننده تشعشع در آزمایشگاه استارداست سولوشنز

آیا کره‌های میکروسکوپی سیلیس می‌توانند به خنک شدن سیاره کمک کنند؟

سرمایه خصوصی ایده‌های جدیدی — و نگرانی‌های تازه‌ای — را به تحقیقات مهندسی زمین خورشیدی می‌آورد.

در فوریه ۲۰۲۴، مقاله‌ای در وال استریت ژورنال فاش کرد که استارداست سولوشنز، یک شرکت نوپای اسرائیلی، در حال توسعه ذرات ریزی است که اگر به تعداد کافی به استراتوسفر فرستاده شوند، ممکن است برای خنک کردن زمین به کار روند. ایده قرار دادن مواد در استراتوسفر برای کاهش دما جدید نبود؛ این مورد، بحث‌برانگیزترین فناوری از بین فناوری‌های مختلف مسدودکننده نور خورشید است که تحت عنوان مهندسی زمین خورشیدی (solar geoengineering) جمع‌آوری شده‌اند. نوآوری استارداست این بود که ادعا می‌کرد در حال توسعه ذرات خاصی است که ممکن است عملکرد بسیار خوبی داشته باشند. اما آنچه این ذرات را فوق‌العاده می‌ساخت، همچنان یک راز باقی ماند.

این پنهان‌کاری هفته گذشته به پایان رسید. در ۱۴ مه، این شرکت پیش‌چاپ مقالاتی را منتشر کرد که آن‌ها را برای بررسی همتا به مجلات علمی ارسال کرده است و در آن‌ها ذرات خود را به تفصیل توضیح داده است. بیشتر داده‌های این شرکت، همان‌طور که مشخص شد، مربوط به کره‌هایی با قطر کمتر از یک هزارم میلی‌متر است که تماماً از سیلیس بی‌شکل (همان ماده‌ای که اوپال‌ها از آن ساخته شده‌اند) با سطحی که به طور ویژه پردازش شده است، ساخته شده‌اند. نسخه دومی نیز با اندازه مشابه، دارای پوسته سطحی از سیلیس بی‌شکل اما با هسته‌ای از کربنات کلسیم است.

در مصاحبه‌ای در نشستی درباره مهندسی زمین که توسط ابتکار مهندسی سیستم‌های اقلیمی (CSEi) در دانشگاه شیکاگو چند روز پس از آپلود پیش‌چاپ‌ها برگزار شد، یانای یدواب، رئیس استارداست، بر این نکته تأکید کرد که این ذرات تا چه حد بخشی از یک رویکرد «جامع» به فناوری مهندسی زمین هستند که این شرکت امیدوار است آن را به هر دولتی ارائه دهد که ممکن است در نهایت تصمیم بگیرد مهندسی زمین ایده خوبی است. واکنش‌ها به طور قاطعی متفاوت بود.

اگرچه استفاده از کربنات کلسیم و سیلیس برای این منظور قبلاً بررسی شده است، اما هرگز به این عمق انجام نشده بود. بخش عمده تحقیقات در مورد مهندسی زمین استراتوسفری، در عوض، فرض می‌کند که خنک‌سازی با تقلید اثر خنک‌کننده فوران‌های آتشفشانی بزرگ انجام می‌شود: به عبارت دیگر، تزریق یک ماده شیمیایی غنی از گوگرد به ارتفاعات بالای اتمسفر، جایی که گوگرد در قطرات بازتابنده ریز تبدیل می‌شود.

یک مشکل با این رویکرد وجود دارد که ربطی به اقلیم ندارد. استنشاق ذرات سولفات برای انسان مضر است. و ذراتی که در استراتوسفر بالا قرار دارند به ناچار به پایین حرکت می‌کنند. البته، مقدار سولفاتی که استفاده خواهد شد، نسبت به کل مقادیر منتشر شده توسط صنعت، کم خواهد بود و در نزدیکی محل زندگی مردم متمرکز نخواهد شد. با این حال، وقتی دکتر یدواب می‌گوید: «پراکنده کردن میلیون‌ها تن مواد سمی بالای سر کودکانشان برای دهه‌ها چیزی نیست که [مردم] احساس راحتی زیادی در مورد آن داشته باشند»، دشوار است که با او مخالفت کرد.

سیلیس بی‌شکل فی‌نفسه یک نگرانی بهداشتی نیست. اما این به آن معنا نیست که ذرات استارداست پس از چند سال فرسایش، لزوماً ایمن‌تر از سولفات‌ها خواهند بود. در مورد این مسئله و مسائل دیگر — مانند ایده امکان برچسب‌گذاری شیمیایی ذرات — دانشمندان گردآمده در شیکاگو متقاعد نشده به نظر می‌رسیدند. دیوید کیث، مدیر دانشکده CSEi و یکی از رهبران قدیمی در تحقیقات مهندسی زمین، می‌گوید: «فکر می‌کنم کاری که آنها روی ذرات انجام داده‌اند واقعاً عالی است. اما آنچه من قبول ندارم این است که قطعاً ایمن‌تر یا قطعاً چیز خوبی است.»

ممکن است وسوسه‌انگیز باشد که این را مقاومتی بازتابی در برابر تازه‌واردان ببینیم. اما مسئله‌ای عمیق‌تر در کار است. تقریباً همه محققان مهندسی زمین، و همچنین خیریه‌هایی که بخش قابل توجهی از کار آنها را تأمین می‌کنند، می‌گویند که این کار را بی‌طرفانه انجام می‌دهند و به یک اندازه از کشف اخبار خوب یا بد خوشحال می‌شوند. (ابتکار Degrees، یک خیریه بریتانیایی که چنین تحقیقاتی را تأمین مالی می‌کند و چنین موضعی دارد، توسط یکی از اعضای هیئت تحریریه اکونومیست اداره می‌شود.) در مقابل، استارداست یک سرمایه‌گذاری تجاری است. اگر فناوری آن هرگز استفاده نشود، سرمایه‌گذارانش ضرر خواهند کرد. این بدان معناست که این شرکت منفعت مشخصی در پیشرفت مهندسی زمین و ترویج دیدگاهی منفی نسبت به سولفات‌ها دارد.

داکوتا گروئنر، که مدیریت ریفلکتیو، یک سازمان تحقیقاتی مهندسی زمین خورشیدی با بودجه خیریه را بر عهده دارد، در یک بحث روی صحنه با دکتر یدواب در نشست شیکاگو گفت: «اینطور نیست که شرکت‌های انتفاعی اساساً مشکلی داشته باشند. اما وقتی سرمایه‌گذارانی دارید که می‌گویند ما شرط بسته‌ایم که این فناوری به کار گرفته خواهد شد، حفظ همان سطح از عینیت دشوار می‌شود.»

عینیت معمولاً حس اعتماد را ایجاد می‌کند. شفافیت نیز چنین است — هنجاری در این زمینه که با سکوت طولانی استارداست به چالش کشیده شد. اینکه سرمایه اولیه آن از طریق آواز ونچرز (Awz Ventures) تأمین شده، که یک سرمایه‌گذار فناوری مستقر در آمریکا، کانادا و اسرائیل با پیوندهای مختلف به سرویس‌های اطلاعاتی و امنیتی است، به تقویت اعتماد کمکی نمی‌کند. آواز همچنین یک هیئت مشورتی دارد که توسط استیون هارپر، نخست‌وزیر سابق کانادا که به دوستی با صنعت سوخت‌های فسیلی شهرت دارد، اداره می‌شود.

شاید مهم‌تر از منبع بودجه، میزان آن باشد. در اکتبر ۲۰۲۵، سرمایه‌گذاری اولیه ۱۵ میلیون دلاری از طریق آواز با دور دوم سرمایه‌گذاران که ۶۰ میلیون دلار دیگر آورده بودند، همراه شد. (یکی از این سرمایه‌گذاران، بازوی سرمایه‌گذاری خطرپذیر اگزور بود که سهام‌دار شرکت مادر اکونومیست نیز هست.) یک بررسی از بودجه تحقیقاتی که توسط SRM360، یک سازمان غیرانتفاعی که اطلاعاتی درباره مهندسی زمین خورشیدی ارائه می‌دهد، منتشر شده، نشان می‌دهد که این موضوع استارداست را به راحتی به پردرآمدترین سازمان تحقیقاتی در این زمینه تبدیل می‌کند.

مهندسی زمین خورشیدی همواره بحث‌برانگیز بوده است. با این حال، محققان آن در درک پتانسیل و دامنه سوء‌استفاده از آن پیشرفت‌های واقعی داشته‌اند. ایده‌های استارداست ممکن است در بلندمدت به عنوان یک مشارکت ثمربخش در این پیشرفت دیده شوند. اما در کوتاه‌مدت، ممکن است به بحث و جدل‌ها بیفزایند.