吉姆·弗兰克拉开他环绕式办公桌上的一份演示文稿的封面,露出一幅奇怪飞行器的插图,它有着从短粗机身伸出的巨大机翼。这种飞机看起来像是某个非常非常想折纸飞机的人设计的,但他却拥有航空航天工程软件。

这架无人驾驶飞行器将翱翔在商业客机飞行高度数千米之上——高到你能看到地球的曲率。那些超大的机翼将使飞机及其载荷在平流层中保持高度,大约在地表上方12英里(或20公里)处,那里的空气密度仅为地面附近的5%。一旦到达高度,飞机将释放材料,这些材料经过几步化学反应后,可以将阳光反射回太空。

“如果你想在短期内到达20公里,这可能是最好的选择,”芝加哥大学研究助理教授弗兰克说。因为当你试图入侵地球大气层时,你想要的是最好的选择,而不仅仅是一个相当不错的。

弗兰克是专注于太阳能地球工程相关工程挑战的科学家群体中的一员,这个群体虽小但正在壮大。太阳能地球工程是一个有争议的想法,即我们可以有意干预气候系统以抵消全球变暖。这个概念源自火山,火山历来擅长通过向平流层喷射二氧化硫来降低全球温度,二氧化硫在那里转化为散射阳光的颗粒。数百项研究表明,人类模仿这种机制的尝试会快速有效地发挥作用——至少在气候模型的范围内是这样,而气候模型基本上就是地球的《模拟人生》版本。

但这些计算机模拟忽略了许多挑战。比如,能够将必要载荷运送到必要高度的飞机并不存在。或者,我们不确定如何释放材料,以便大部分材料变成微小的反射性气溶胶,而不是结块并从天空掉落。甚至,考虑到安全性、成本和有效性的未解决问题,我们究竟想往飞机上装载什么具体物质。你知道,都是些小细节。

在这些不断增加的未知因素中,越来越多的太阳能地球工程研究正在超越计算机模拟,深入探讨在我们能够实施降低温度的行动之前所需的详细设计和实际工程工作。所需的任务从发明高空飞机到掌握精确的化学和输送机制,再到建立我们需要的监测基础设施,以了解其中任何一项是否真的有效。

我们是否应该对地球进行地球工程的问题没有明确的答案。它可能通过减少灾难性热浪、洪水、干旱和饥荒的危险来拯救数百万人的生命。但许多人担心它太危险,甚至不值得考虑,认为我们不可能预测操纵如此庞大、复杂、相互关联的行星系统所带来的连锁后果。批评者说,日益增长的势头将使某个地方、某个人最终扣动地球工程的扳机,无论还有多少未知数。

“我确实认为这非常危险,因为我们对科学和技术的了解,”爱尔兰梅努斯大学气候正义教授珍妮·斯蒂芬斯说。“投资越多,进步越大,它被部署的可能性就越大。”因为众所周知,技术史就是一部负责任地克制和仔细考虑后果的故事。

但支持者认为,模拟我们如何开展太阳能地球工程项目将提高我们对潜在利益和风险的理解,有助于确保如果有人确实试图调整气候,他们至少可能以知情且可能更安全的方式进行。