terraforming

Terraforming Venus: Cum să transformăm peisajul iadului în a doua noastră casă

Venus este rareori menționat atunci când abordează problema terraformării și colonizării altor planete. În același timp, este mult mai potrivit în multe privințe decât popularul Marte despre care am scris ultima dată. În prezent, există motive serioase pentru care oamenii și sondele nu zboară pe această planetă. Acest lucru se poate schimba în viitor?

Sora Pământului

Venus este o planetă stâncoasă cu aproape aceeași dimensiune, masă și compoziție ca Pământul. Are o greutate cu doar 10% mai slabă decât planeta noastră, ceea ce reduce semnificativ potențialul pentru locuitorii potențiali de a dezvolta probleme de sănătate asociate cu greutatea redusă. Acestea includ subțierea oaselor, pierderea mușchilor și moartea celulelor roșii din sânge. Prin comparație, gravitația pe Marte este cu până la 60% mai slabă decât pe Pământ.

Cercetarile arata chiar ca apa lichida a fost gasita pe Venus in trecut. Un avantaj semnificativ față de Marte este distanța. La momentul apropierii celei mai apropiate, se află la aproximativ 40 de milioane de km de Pământ, dar Marte până la 55 de milioane de km. Aceasta înseamnă costuri de transport semnificativ mai mici.

Principalul motiv pentru care sondele artificiale nu zboară pe această planetă, nu încă oamenii, sunt condiții extreme. Temperatura medie a suprafeței ajunge la 450 ° C! Este cea mai fierbinte planetă din sistemul solar. Ca să înrăutățească lucrurile, este înconjurat de o atmosferă foarte densă, ca urmare a căreia presiunea de pe suprafață este de până la 90 de ori mai mare decât pe Pământ. Aceasta corespunde presiunii create la un kilometru sub suprafața apei. În plus, atmosfera este toxică pentru oameni. 96,5% este dioxid de carbon, 3,5% azot. Oxigenul apare numai legat sub formă de vapori de apă, chiar și la o concentrație neglijabilă de 0,002%. Apa lichidă nu este prezentă în nici o stare la suprafață.

Venus seamănă cu Pământul prin mărime, greutate și compoziție. Cu toate acestea, condițiile infernale predomină pe suprafața sa. (Sursa: NASA)

Posibilități de terraformare

Pentru ca Venus să fie locuibilă, trebuie să eliminăm cea mai mare parte a atmosferei. Acest lucru ar opri efectul de seră, care face planeta extrem de fierbinte. Unul dintre primele planuri de terraformare a lui Venus a fost prezentat de cunoscutul astrofizician american Carl Sagan. El a propus utilizarea bacteriilor modificate genetic care ar lega dioxidul de carbon atmosferic și ar produce oxigen. Când sondajele ulterioare au arătat condițiile extreme de pe Venus, Sagan a numit planul irealizabil din motive evidente.

În prezent, oamenii de știință recunosc că nu este posibil să se schimbe atmosfera lui Venus doar prin fotosinteză. Cu toate acestea, există planuri care utilizează fotosinteza ca mijloc secundar. Organismele vii ar fi desfășurate nu inițial, ci mai târziu pe măsură ce terraformația progresează, în condiții mai adecvate.

Pe Pământ, aproape tot carbonul se găsește legat de roci (în special carbonați). Se găsește în aer exclusiv sub formă de dioxid de carbon, care reprezintă doar 0,04% din volumul total al atmosferei. În cazul lui Venus, situația este opusă. Practic tot carbonul este prezent în atmosferă, în timp ce rocile conțin doar cantități mici. Aceasta înseamnă că CO2 din atmosferă ar putea fi captat prin reacții chimice și stabilizat sub formă de roci - carbonați.

Cu toate acestea, modelul astrobiologilor americani Mark Bullock și David Grinspoon a dezvăluit că, chiar și după legarea maximă a CO2 de roci de suprafață, presiunea de suprafață ar fi în continuare de 43 de ori mai mare decât presiunea atmosferică de pe Pământ. Pe de altă parte, datorită scăderii CO2, temperatura suprafeței ar scădea treptat la aproximativ 130 ° C.

Alte roci, ale căror minerale pot lega CO2, ar putea fi obținute de sub suprafață. Dar Bullock și Grinspoon au arătat că, pentru a atinge condițiile terestre, ar fi necesar să sapăm întreaga Venus la o adâncime de 1 km! Omenirea va fi în curând incapabilă să intervină de asemenea proporții. Chiar dacă am avea tehnologia necesară, ar fi un plan foarte intens din punct de vedere financiar și energetic.

A doua opțiune este de a obține minerale absorbante de carbon din asteroizii direcționați spre Venus. Este mai bine decât săpatul întregii planete, dar totuși foarte provocator și riscant. Savantul britanic Paul Birch a sugerat ca hidrogenul să fie introdus în atmosfera lui Venus. Ar reacționa cu CO2 pentru a forma grafit și apă. Deoarece Venus nu este semnificativ montan, oceanul rezultat ar acoperi până la 80% din suprafață. Atmosfera condiționată ar conține în principal azot. O parte din aceasta s-ar dizolva în apă. Din păcate, o astfel de intervenție ar necesita aproximativ 4 * 10 19 kg de hidrogen! Asta este atât de mult încât hidrogenul ar trebui extras din giganți gazoși precum Jupiter sau lunile lor.

Dacă tot dioxidul de carbon din atmosferă ar fi transformat în apă și grafit, până la 80% din suprafața lui Venus ar fi acoperită de ocean.

O altă opțiune este eliminarea directă a atmosferei. De exemplu, prin bombardarea asteroizilor cu un diametru de zeci de kilometri. Energia impacturilor ar expulza atmosfera în spațiu. Cu toate acestea, calculele au arătat că ar fi nevoie de aproximativ 2.000 de asteroizi care lovesc într-o secvență scurtă de timp pentru a produce efectul dorit. 1 În plus, în cele din urmă, această metodă probabil că nu ar fi eficientă. Gazul expulzat ar intra pe orbită, dar Venus îl va trage din nou cu greutatea sa.

Atmosfera este doar primul pas

Toate opțiunile de mai sus pentru transformarea atmosferei lui Venus sunt foarte solicitante atât din punct de vedere tehnic, cât și economic. Pentru a face întregul proces cât mai ușor posibil, probabil ar fi utilizate mai multe metode în același timp.

În orice caz, chiar și după posibila îndepărtare a atmosferei, ar apărea alte obstacole grave. Pe măsură ce Venus orbitează mai aproape de Soare decât de Pământ, acesta este iradiat de o radiație de aproximativ două ori mai puternică. Datorită atmosferei dense, temperatura este acum constantă pe toată Venus. Dacă densitatea sa ar fi redusă semnificativ, temperatura suprafeței s-ar schimba dramatic pe măsură ce ziua și noaptea se alternau. Volumele mari de atmosferă ar putea fi încălzite sau răcite semnificativ. Acest lucru ar duce la furtuni regulate extrem de puternice.

Problema poate fi rezolvată cu un ecran artificial. Oamenii de știință estimează că ar trebui să fie de până la patru ori diametrul lui Venus. Ar fi foarte dificil să realizăm o structură atât de mare în ansamblu. Materialul ar trebui să reziste presiunii vântului solar și coliziunilor cu asteroizii. Orificiul ar fi situat în așa-numitul punct de eliberare L1, care este situat în fața lui Venus. Acesta este punctul în care forțele gravitaționale și centrifuge se echilibrează. Un corp situat în acest punct nu își schimbă poziția față de celălalt corp. Cu toate acestea, pentru a menține structura într-o poziție de echilibru sub influența influențelor externe, ar trebui să fie corectată în mod constant de motoare auxiliare. Acest lucru ar fi mai ușor de realizat dacă ar fi împărțit în părți independente mai mici. Dar este totuși un proiect pe care este puțin probabil ca omenirea să-l realizeze în acest secol.

Într-un mod similar, ar fi asigurată protecția împotriva vântului solar - particule cu energie ridicată de la Soare. Un satelit artificial ar fi plasat în punctul de eliberare L1, purtând un magnet de aproximativ 1-2 tesla. În mod similar, magneții puternici sunt deja folosiți astăzi în industrie. Câmpul magnetic ar devia particulele de soare primite. Fără această protecție, Venus și-ar pierde atmosfera și orice organisme de la suprafață ar muri sub influența radiațiilor. În prezent, lui Venus îi lipsește o magnetosferă naturală.

În plus, această planetă se rotește în jurul axei sale doar foarte încet. Cea mai lentă dintre toate planetele din sistemul solar. O zi pe Venus durează până la 243 de zile pe Pământ. 2 Dacă ar avea aceeași atmosferă rară ca Pământul, ar apărea diferențe semnificative de temperatură între zi și noapte, chiar dacă viitorii coloniști ar ridica o umbrelă de soare. Potrivit expertului britanic în terraformare, Martyn Fogg, rotația planetei poate fi accelerată, de exemplu prin asteroizi zburători în mod repetat cu o dimensiune de cel puțin 100 km în vecinătatea sa. Dar, din nou, acesta este un mod provocator și periculos.

Viața în nori

În condițiile extreme care prevalează astăzi pe Venus, pare imposibil ca oamenii să stabilească colonii acolo fără o schimbare semnificativă a climatului local. Cu toate acestea, opusul este adevărat. Deoarece terraformarea lui Venus ar fi extrem de provocatoare din toate punctele de vedere, oamenii de știință tind să ia în considerare modalități de supraviețuire în condițiile existente. Cea mai discutată propunere este bazele cloud.

Propunerea a fost prezentată pentru prima dată de oamenii de știință sovietici în anii 1970 și a fost ulterior discutată de NASA. Rezultatul a fost conceptul HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept) din 2015.


Reprezentarea artistică a unui dirigibil în atmosfera lui Venus. (Sursa: NASA)

Conform acestui concept, echipajul uman ar trăi într-un fel de dirijabile de 30 de metri care ar pluti la 50 km deasupra suprafeței. La această altitudine, presiunea atmosferică este egală cu cea terestră și temperaturile variază de la 0 la 50 ° C. Coloniștii nu ar avea nevoie de costume de protecție dacă navele ar oferi oxigen și suficientă protecție împotriva radiațiilor.

Potrivit oamenilor de știință, astfel de baze ar putea fi extinse la marile orașe plutitoare. Cu toate acestea, construcția lor ar fi foarte solicitantă, deoarece nu ar fi posibil să se obțină materiale de construcție de la Venus. Ar trebui să fie importat de pe Pământ sau din alte corpuri. Prin urmare, conform estimărilor experților, nu se poate aștepta ca oamenii să construiască orașe pe Venus în acest secol. Cu toate acestea, este încă un plan mai simplu și mai fezabil decât să terraformăm întreaga planetă.

Am reușit să vă aducem acest articol datorită sprijinului oferit de Patreone. O contribuție simbolică ne va ajuta, de asemenea, să publicăm mai multe articole de calitate.

Note
1. Desigur, ar putea fi folosiți asteroizi mai mari, reducând astfel numărul de impacturi. Problema este că impacturile foarte puternice riscă să schimbe viteza de rotație, ceea ce ar putea încetini și mai mult. Alternativ, axa de rotație ar putea fi înclinată.
2. Conform descoperirilor oamenilor de știință ai ESA, rotația lui Venus este chiar încetinită. În 16 ani, ziua s-a prelungit cu până la 6,5 ​​minute.