Ласкаво просимо до нашої серії про колонізацію Сонячної системи! Сьогодні ми подивимось на земну «сестринську планету», пекельну, але дивно схожу планету Венера. Насолоджуйтесь!
Оскільки люди вперше почали дивитися на небо, вони знали про Венеру. У стародавні часи її називали як «Ранкова зірка», так і «Вечірня зірка», завдяки яскравій зовнішності на небі при сході сонця та заході сонця. Врешті-решт, астрономи зрозуміли, що це насправді планета, і що подібно до Землі, воно теж обходило Сонце. І завдяки космічній ері та численним місіям на планету ми дізналися, яке саме середовище має Венера.
З атмосферою настільки щільною, що робить неможливим регулярне візуалізація поверхні, настільки інтенсивне нагрівання, що може танути свинець, а сірчанокислий дощ, здається, мало причин туди їхати. Але як ми дізналися в останні роки, Венера колись була зовсім іншим місцем, повним океанами та континентами. І за допомогою правильної технології колонії могли бути побудовані над хмарами, де вони були б у безпеці.
Отже, що потрібно для колонізації Венери? Як і в інших пропозиціях щодо колонізації Сонячної системи, все зводиться до того, щоб мати правильні види методів і технологій, і скільки ми готові витратити.
Приклади з художньої літератури:
З початку 20 століття ідея колонізувати Венеру досліджується в науковій фантастиці, головним чином у формі її формування. Найдавніший відомий приклад - це Олаф Стаплтон Останні та перші чоловіки (1930), дві глави яких присвячені опису того, як нащадки людства термоформують Венеру після того, як Земля стає непридатною для життя; і в цьому процесі здійснюють геноцид проти рідного водного життя.
До 1950-х і 60-х років у багатьох творах наукової фантастики почало з'являтися тераформізація. Пул Андерсон також широко писав про тераформування у 1950-х роках. У своєму романі 1954 р. Великий дощ, Венера змінюється за допомогою технік планетарної інженерії протягом дуже тривалого періоду часу. Книга була настільки впливовою, що термін "Великий дощ" з того часу став синонімом терроформування Венери.
У 1991 році автор Г. Девід Нордлі запропонував у своїй новелі ("Сніги Венери") про те, що Венера може закрутитися до 30-денних днів Землі, експортуючи свою атмосферу Венери через масових водіїв. Автор Кім Стенлі Робінсон прославився своїм реалістичним змалюванням тераформізації у с Марська трилогія - які включали Червоний Марс, Зелений Марс і Блакитний Марс.
У 2012 році він послідував за цією серією з випуском 2312, науково-фантастичний роман, який стосувався колонізації всієї Сонячної системи - до якої входить Венера. У романі також досліджено багато способів побудови Венери, починаючи від глобального охолодження до захоплення вуглецю, і все це грунтувалося на наукових дослідженнях та пропозиціях.
Запропоновані методи:
Всім сказаним, більшість запропонованих методів колонізації Венери наголошують на екологічній інженерії (ака. Тераформізації), щоб зробити планету придатною для життя. Однак також були пропозиції щодо того, як люди могли жити на Венері, не змінюючи істотно навколишнє середовище.
Наприклад, згідно з даними "Внутрішня Сонячна система: перспективна енергія та матеріальні ресурси" Віореля Бадеску та Криса Закні (РД), радянські вчені припустили, що люди могли колонізувати атмосферу Венери, а не намагатися жити на її ворожій поверхні з 1970-х років.
Нещодавно вчений NASA Джеффрі А. Ландіс написав документ під назвою "Колонізація Венери", в якому запропонував міста будувати над хмарами Венери. На висоті 50 км над поверхнею, за його словами, такі міста були б в безпеці від суворого венеріанського середовища:
“[T] він атмосфера Венери є найбільш землеподібним середовищем (крім самої Землі) у Сонячній системі. Тут пропонується, щоб найближчим часом людські дослідження Венери могли проходити з аеростатів в атмосфері, і що в перспективі постійні поселення можуть бути зроблені у вигляді міст, призначених для плавання на близько п'ятдесяти кілометрів висоти в атмосфера Венери ».
На висоті 50 км над поверхнею навколишнє середовище має тиск приблизно 100 000 Па, що трохи менше, ніж у Землі на рівні моря (101,325 Па). Температура в цих регіонах також коливається в межах від 0 до 50 ° C (273 до 323 K; 32 до 122 ° F), а захист від космічного випромінювання забезпечується атмосферою вище з масою екранування, еквівалентною земній.
За пропозицією Ландіса венеціанські місця проживання спочатку складалися з аеростатів, наповнених дихаючим повітрям (суміш кисню та азоту 21:79). На цьому грунтується концепція того, що повітря буде піднімаючим газом у щільній атмосфері вуглекислого газу, що володіє понад 60% вантажопідйомної сили, яку має гелій на Землі.
Це забезпечило б початкові життєві простори колоністам і могло б виступати в ролі тераформерів, поступово перетворюючи атмосферу Венери в щось зручне, щоб колоністи могли мігрувати на поверхню. Одним із способів цього було б використання цих самих міст як сонячних відтінків, оскільки їх наявність у хмарах не дозволить сонячній радіації потрапляти на поверхню.
Це було б особливо добре, якби плавучі міста були виготовлені з матеріалів з низьким вмістом альбедо. По черзі, відбиваючі повітряні кулі та / або відбиваючі аркуші вуглецевих нанотрубок або графену можуть бути розміщені з них. Це дає змогу заздалегідь розподілити ресурси in situ, оскільки атмосферні відбивачі можуть бути побудовані з використанням вуглецю з місцевим джерелом.
Крім того, ці колонії могли слугувати платформами, де хімічні елементи потрапляли в атмосферу у великих кількостях. Це може мати форму кальцієво-магнієвого пилу (який би секвестрував вуглець у вигляді карбонатів кальцію та магнію), або аерозольний водень (утворюючи графіт та воду, останні з яких падали б на поверхню та покривали приблизно 80% поверхні в океанах).
NASA розпочала розгляд можливості встановлення екіпажних місій на Венеру як частину їхньої оперативної концепції Венери на висоті (HAVOC), яка була запропонована в 2015 році. Як окреслено Дейлом Арні та Крісом Джонсом з Центру досліджень НАСА в Ленглі, ця концепція місії вимагає всі екіпажі частини місій, які ведуться з легших повітряних суден або з орбіти.
Потенційні переваги:
Переваг колонізації Венери багато. Для початку Венера - це найближча до Землі планета, а це означає, що на це знадобиться менше часу і грошей і відправити місії туди, порівняно з іншими планетами Сонячної системи. Наприклад, зонду Venus Express було потрібно трохи більше п’яти місяців, щоб подорожувати від Землі до Венери, тоді як зонду Mars Express було потрібно майже півроку, щоб дістатися зі Землі на Марс.
Крім того, запуски вікон на Венеру трапляються частіше кожні 584 дні, коли Земля та Венера відчувають неповноцінну сполуку. Це порівнюється з 780 днями, що потрібні Землі та Марсу, щоб досягти протистояння (тобто, точка на їх орбітах, коли вони здійснюють найближчий підхід).
У порівнянні з місією на Марс, місія в атмосфері Венери також піддала б космонавтам менше шкідливого випромінювання. Частково це пояснюється більшою близькістю Венери, але також і магнітосферою, спричиненою Венерою - що відбувається від взаємодії його густої атмосфери із сонячним вітром.
Крім того, для плаваючих поселень, встановлених в атмосфері Венери, буде менший ризик вибухонебезпечної декомпресії, оскільки не буде суттєвої різниці тиску між внутрішніми та зовнішніми місцями існування. Таким чином, проколи становлять менший ризик, і ремонт буде простішим у монтажі.
Крім того, люди не потребують костюмах під тиском, щоб виходити на вулицю, як це було б на Марсі чи інших планетах. Хоча їм все одно знадобляться цистерни з киснем та захист від кислотних дощів під час роботи поза їхніми місцями проживання, робочі екіпажі вважають довкілля набагато гостиннішим.
Венера також близька за розмірами та масою до Землі, внаслідок чого поверхнева сила тяжіє до неї набагато легше (0,904г). Порівняно з гравітацією на Місяці, Меркурії чи Марсі (0,165 та 0,38) г), це, ймовірно, означатиме, що наслідки для здоров'я, пов'язані з невагомістю або мікрогравітацією, будуть незначними.
Крім того, тамтешнє поселення матиме доступ до рясних матеріалів, з яких можна вирощувати продукти харчування та виготовляти матеріали. Оскільки атмосфера Венери складається в основному з вуглекислого газу, азоту та діоксиду сірки, їх можна буде виділити для створення добрив та інших хімічних сполук.
CO 2 також може бути хімічно відокремлений для створення кисневого газу, а отриманий вуглець може бути використаний для виробництва графену, вуглецевих нанотрубок та інших надматеріалів. Окрім використання для можливих сонячних екранів, вони також можуть бути експортовані за кордон як частина місцевої економіки.
Виклики:
Природно, колонізація такої планети, як Венера, також має свою частку труднощів. Наприклад, хоча плаваючі колонії будуть видалятися від сильного тепла та тиску поверхні, все одно існуватиме небезпека, яку становлять сірчанокислі дощі. Отже, крім потреби в захисному екрануванні в колонії, робочі екіпажі та дирижаблі також потребуватимуть захисту.
По-друге, води практично не існує на Венері, і склад атмосфери не дав би можливості синтетичного виробництва. Як результат, воду доведеться транспортувати до Венери до тих пір, поки вона не буде вироблятися на місці (тобто, доставляючи газ водню для створення води з атмосфери), і потрібно буде запровадити надзвичайно суворі протоколи утилізації.
І звичайно, тут справа в витратах. Навіть із запуском вікон, які трапляються частіше, і коротшим часом транзиту - приблизно п’ять місяців, все-таки знадобиться дуже велика інвестиція, щоб перевезти всі необхідні матеріали - не кажучи вже про роботів-роботів, необхідних для їх збирання - щоб побудувати навіть єдиний плавучий колонія в атмосфері Венери.
Але якщо ми опинимось у цьому, Венера могла б стати домом «хмарних міст», де вуглекислий газ переробляється і перетворюється на суперматеріали для експорту. І ці міста можуть послужити базою для повільного введення «Великого дощу» на Венеру, врешті-решт перетворившись у такий світ, який справді міг би жити під назвою «планета сестра Землі».
Ми написали багато цікавих статей про тераформування тут у Space Magazine. Ось остаточний посібник з тераформування, чи можемо ми перетворити Місяць? Чи варто нам формувати Марс? Як ми плануємо Марс? та студентська команда хоче здійснити форму Марса за допомогою ціанобактерій.
У нас також є статті, які досліджують більш радикальну сторону тераформізації, як, наприклад, ми могли б терраформувати Юпітер?
Для отримання додаткової інформації перегляньте Тераформований Марс на NASA Quest! та НАСА Подорож на Марс.
І якщо вам сподобалось відео, розміщене вище, завітайте на сторінку Patreon і дізнайтеся, як ви можете отримати ці відео раніше, допомагаючи нам приносити вам більше чудового контенту!
Джерела:
- В. Бадеску, К. Закні (ред.), Внутрішня Сонячна система: потенційна енергія та матеріальний ресурс, Springer.com
- Вікіпедія - Колонізація Венери
- М. Дж. Уей та ін. "Чи була Венера першим заселеним світом нашої Сонячної системи? ”, Геофізичні дослідження.
- Д. Арні, К. Джонс. "HAVOC: Операційна концепція Венери на висоті - Стратегія дослідження Венери", сервер технічних звітів NASA, дослідницький центр Ленглі.
