Witamy ponownie w naszej serii poświęconej kolonizacji układu słonecznego! Dzisiaj przyglądamy się „siostrzanej planecie” Ziemi, piekielnej, ale dziwnie podobnej planecie Wenus. Cieszyć się!
Odkąd ludzie zaczęli spoglądać w niebo, byli świadomi Wenus. W czasach starożytnych był znany zarówno jako „Gwiazda Poranna”, jak i „Gwiazda Wieczorna”, ze względu na jasny wygląd na niebie o wschodzie i zachodzie słońca. W końcu astronomowie zdali sobie sprawę, że w rzeczywistości była to planeta i że podobnie jak Ziemia, ona również krążyła wokół Słońca. Dzięki Erze Kosmicznej i licznym misjom na planetę dowiedzieliśmy się dokładnie, jakie środowisko ma Wenus.
Przy atmosferze tak gęstej, że uniemożliwia regularne obrazowanie powierzchni, ciepła tak intensywnego, że może stopić ołów, i deszczu kwasu siarkowego, wydaje się, że nie ma powodu, aby się tam wybierać. Ale jak dowiedzieliśmy się w ostatnich latach, Wenus była kiedyś zupełnie innym miejscem, z oceanami i kontynentami. Przy odpowiedniej technologii można zbudować kolonie ponad chmurami, gdzie byłyby bezpieczne.
Co więc trzeba by skolonizować Wenus? Podobnie jak w przypadku innych propozycji kolonizacji Układu Słonecznego, wszystko sprowadza się do posiadania odpowiednich rodzajów metod i technologii oraz tego, ile jesteśmy gotowi wydać.
Przykłady w fikcji:
Od początku XX wieku idea kolonizacji Wenus była badana w science fiction, głównie w formie terraformacji. Najwcześniejszym znanym przykładem jest Olaf Stapleton Ostatni i pierwszy człowiek (1930), z których dwa rozdziały poświęcone są opisowi, w jaki sposób potomkowie ludzkości terraformują Wenus po tym, jak Ziemia staje się niezdatna do zamieszkania; i podczas tego popełniają ludobójstwo na rodzimym życiu wodnym.
W latach 50. i 60. terraformowanie zaczęło pojawiać się w wielu dziełach science fiction. Poul Anderson pisał także obszernie o terraformowaniu w latach 50. W swojej powieści z 1954 r. Wielki deszcz, Wenus jest zmieniana za pomocą technik inżynierii planetarnej przez bardzo długi okres czasu. Książka miała tak duży wpływ, że termin „wielki deszcz” stał się odtąd synonimem terraformacji Wenus.
W 1991 r. Autor G. David Nordley zasugerował w swojej krótkiej historii („Śniegi Wenus”), że Wenus może zostać rozpędzona do 30 dni ziemskich przez eksport atmosfery Wenus za pośrednictwem masowych kierowców. Autor Kim Stanley Robinson zasłynął z realistycznego przedstawienia terraformowania w Mars Trilogy - który zawierał Czerwony Mars, Zielony Mars i Blue Mars.
W 2012 roku kontynuował tę serię wydając 2312, powieść science fiction zajmująca się kolonizacją całego Układu Słonecznego - w tym Wenus. W powieści zbadano także wiele sposobów terraformacji Wenus, od globalnego chłodzenia do sekwestracji węgla, z których wszystkie oparte były na badaniach naukowych i propozycjach.
Proponowane metody:
Mówiąc ogólnie, większość proponowanych metod kolonizacji Wenus kładzie nacisk na inżynierię ekologiczną (zwaną także terraformingiem), aby planeta była zamieszkana. Pojawiły się jednak sugestie, jak ludzie mogliby żyć na Wenus bez znaczącej zmiany środowiska.
Na przykład, według Inner Solar System: Prospective Energy and Material Resources, autorstwa Viorel Badescu i Kris Zacny (red.), Radzieccy naukowcy zasugerowali, że ludzie mogą kolonizować atmosferę Wenus, zamiast próbować żyć na jej wrogiej powierzchni od lat siedemdziesiątych.
Niedawno naukowiec NASA Geoffrey A. Landis napisał artykuł zatytułowany „Kolonizacja Wenus”, w którym zaproponował, aby miasta mogły być budowane ponad chmurami Wenus. Twierdził, że na wysokości 50 km nad powierzchnią miasta takie byłyby bezpieczne przed surowym środowiskiem Wenus:
„Atmosfera Wenus jest najbardziej ziemskim środowiskiem (innym niż sama Ziemia) w Układzie Słonecznym. Proponuje się tutaj, aby w najbliższej perspektywie eksploracja Wenus przez ludzi mogła odbywać się w pojazdach aerostatycznych w atmosferze i aby w dłuższej perspektywie można było dokonać trwałych osiedli w postaci miast zaprojektowanych do pływania na wysokości około pięćdziesięciu kilometrów w atmosfera Wenus. ”
Na wysokości 50 km nad powierzchnią ciśnienie w środowisku wynosi około 100 000 Pa, czyli nieco mniej niż na Ziemi na poziomie morza (101 325 Pa). Temperatury w tych regionach również mieszczą się w zakresie od 0 do 50 ° C (273 do 323 K; 32 do 122 ° F), a ochrona przed promieniowaniem kosmicznym zapewniana byłaby przez atmosferę powyżej, z masą ochronną równoważną Ziemi.
Wenusjskie siedliska, zgodnie z propozycją Landisa, początkowo składałyby się z aerostatów wypełnionych oddychającym powietrzem (mieszanka tlenowo-azotowa 21:79). Jest to oparte na koncepcji, że powietrze byłoby gazem podnoszącym w gęstej atmosferze dwutlenku węgla, posiadającym ponad 60% siły podnoszenia, jaką hel ma na Ziemi.
Zapewniłyby one początkowe przestrzenie życiowe dla kolonistów i mogłyby działać jako terraformatorzy, stopniowo przekształcając atmosferę Wenus w coś znośnego, aby koloniści mogli migrować na powierzchnię. Jednym ze sposobów, aby to zrobić, byłoby wykorzystanie tych właśnie miast jako osłon przeciwsłonecznych, ponieważ ich obecność w chmurach uniemożliwiłaby promieniowaniu słonecznemu przedostanie się na powierzchnię.
Działałoby to szczególnie dobrze, gdyby pływające miasta były wykonane z materiałów o niskiej zawartości albedo. Alternatywnie można z nich zastosować balony odblaskowe i / lub arkusze odbijające nanorurki węglowe lub grafen. Zapewnia to postęp w alokacji zasobów in situ, ponieważ reflektory atmosferyczne można budować przy użyciu węgla pochodzącego z lokalnych źródeł.
Ponadto kolonie te mogłyby służyć jako platformy, na których pierwiastki chemiczne były wprowadzane do atmosfery w dużych ilościach. Może to przybrać postać pyłu wapniowego i magnezowego (który zamieniałby węgiel w postaci węglanów wapniowych i magnezowych) lub aerozolu wodorowego (wytwarzającego grafit i wodę, z których ten ostatni spadałby na powierzchnię i obejmowałby około 80% powierzchnia w oceanach).
NASA zaczęła badać możliwość organizowania misji załogowych na Venus w ramach koncepcji operacyjnej Venus High Altitude (HAVOC), która została zaproponowana w 2015 roku. Jak nakreślił Dale Arney i Chris Jones z Langley Research Center NASA, ta koncepcja misji wymaga wszystkie części misji z załogą, które mają być przeprowadzane z lżejszych niż samolotów lub z orbity.
Ewentualne zyski:
Korzyści z kolonizacji Wenus są liczne. Po pierwsze, Wenus jest najbliższą planetą od Ziemi, co oznacza, że zajęłoby to mniej czasu i pieniędzy i wysłanie tam misji, w porównaniu z innymi planetami w Układzie Słonecznym. Na przykład sonda Venus Express podróżowała z Ziemi na Wenus nieco ponad pięć miesięcy, podczas gdy sonda Mars Express podróżowała z Ziemi na Marsa prawie sześć miesięcy.
Ponadto okna uruchamiania Wenus występują częściej, co 584 dni, gdy Ziemia i Wenus doświadczają gorszej koniunkcji. Jest to porównywane z 780 dniami, zanim Ziemia i Mars osiągają opozycję (tj. Punkt na orbitach, kiedy zbliżają się najbliżej).
W porównaniu z misją na Marsa misja w atmosferze Wenus narażałaby astronautów na szkodliwe promieniowanie. Wynika to częściowo z większej odległości Wenus, ale również z indukowanej przez nią magnetosfery - która wynika z interakcji jej gęstej atmosfery z wiatrem słonecznym.
Ponadto w przypadku osad pływających ustanowionych w atmosferze Wenus byłoby mniejsze ryzyko wybuchowej dekompresji, ponieważ nie byłoby znaczącej różnicy ciśnień między wnętrzem a otoczeniem. W związku z tym przebicia stanowiłyby mniejsze ryzyko, a naprawy byłyby łatwiejsze do zamontowania.
Ponadto ludzie nie potrzebowaliby kombinezonów ciśnieniowych, aby zapuszczać się na zewnątrz, tak jak na Marsie lub innych planetach. Mimo że nadal potrzebowaliby butli z tlenem i ochrony przed kwaśnym deszczem podczas pracy poza siedliskami, załogi pracy uznałyby środowisko za znacznie bardziej gościnne.
Wenus ma również zbliżony rozmiar i masę do Ziemi, w wyniku czego grawitacja powierzchniowa byłaby o wiele łatwiejsza do przystosowania (0,904sol). W porównaniu z grawitacją na Księżycu, Merkurego lub Marsie (0,165 i 0,38 sol), prawdopodobnie oznaczałoby to, że skutki zdrowotne związane z nieważkością lub mikrograwitacją byłyby znikome.
Ponadto osada miałaby dostęp do obfitych materiałów, z których można uprawiać żywność i wytwarzać materiały. Ponieważ atmosfera Wenus składa się głównie z dwutlenku węgla, azotu i dwutlenku siarki, można je sekwestrować w celu tworzenia nawozów i innych związków chemicznych.
CO² można również chemicznie oddzielić, aby wytworzyć gazowy tlen, a powstały węgiel można wykorzystać do produkcji grafenu, nanorurek węglowych i innych super materiałów. Oprócz zastosowania do ewentualnych osłon słonecznych, mogą być również eksportowane poza świat jako część lokalnej gospodarki.
Wyzwania:
Oczywiście kolonizacja planety takiej jak Wenus wiąże się również z wieloma trudnościami. Na przykład, podczas gdy pływające kolonie zostałyby usunięte z ekstremalnego ciepła i ciśnienia powierzchni, nadal istniałoby zagrożenie ze strony deszczu kwasu siarkowego. Oprócz potrzeby ochrony ochronnej w kolonii, załogi robocze i sterowce również potrzebują ochrony.
Po drugie, woda praktycznie nie istnieje na Wenus, a skład atmosfery nie pozwoliłby na produkcję syntetyczną. W rezultacie woda musiałaby być transportowana do Wenus, dopóki nie zostanie wyprodukowana na miejscu (tj. Doprowadzając gazowy wodór do wytworzenia wody z atmosfery), i konieczne byłoby ustanowienie bardzo rygorystycznych protokołów recyklingu.
Oczywiście wiąże się to z kosztami. Nawet przy coraz częstszych oknach startowych i krótszym czasie transportu wynoszącym około pięciu miesięcy nadal wymagałoby to bardzo dużych inwestycji w transport wszystkich niezbędnych materiałów - nie wspominając o robotach potrzebnych do ich montażu - aby zbudować nawet jeden pływający kolonia w atmosferze Wenus.
Jeśli jednak znajdziemy się w takiej sytuacji, Wenus może stać się domem „Miast chmur”, w których gazowy dwutlenek węgla jest przetwarzany i przekształcany w super-materiały na eksport. Miasta te mogłyby służyć jako baza do powolnego wprowadzania „Wielkiego Deszczu” do Wenus, ostatecznie przekształcając się w świat, który naprawdę mógłby zasłużyć na miano „siostrzanej planety Ziemi”.
W Space Magazine napisaliśmy wiele interesujących artykułów na temat terraformowania. Oto ostateczny przewodnik po terraformowaniu, czy moglibyśmy Terraformować Księżyc ?, Czy powinniśmy Terraformować Marsa ?, W jaki sposób Terraformować Marsa? i zespół studentów chce terraformować Marsa za pomocą sinic.
Mamy też artykuły, które eksplorują bardziej radykalną stronę terraformowania, takie jak Could We Terraform Jupiter ?, Could We Terraform The Sun? I Could We Terraform A Black Hole?
Aby uzyskać więcej informacji, sprawdź Terraforming Mars w NASA Quest! oraz NASA's Journey to Mars.
A jeśli podobał Ci się film zamieszczony powyżej, odwiedź naszą stronę Patreon i dowiedz się, jak można uzyskać te filmy wcześniej, pomagając nam przynieść więcej świetnych treści!
Źródła:
- V. Badescu, K. Zacny (red.), Wewnętrzny układ słoneczny: energia perspektywiczna i zasoby materiałowe, Springer.com
- Wikipedia - Kolonizacja Wenus
- M.J. Way i in. „Czy Venus był pierwszym mieszkalnym światem naszego Układu Słonecznego? ”, Geofizyczne Listy Badawcze.
- D. Arney, C. Jones. „HAVOC: koncepcja operacyjna Wenus na dużej wysokości - strategia eksploracji Wenus”, serwer raportów technicznych NASA, Langley Research Center.
