пейзажа

Тераформиране на Венера: Как да превърнем пейзажа на ада във втория ни дом

Венера рядко се споменава при разглеждането на въпроса за тераформирането и колонизирането на други планети. В същото време той е много по-подходящ в много отношения от популярния Марс, за който писахме миналия път. В момента има сериозни причини, поради които хората и сондите не летят на тази планета. Това може да се промени в бъдеще?

Сестра на Земята

Венера е скалиста планета с почти същия размер, маса и състав като Земята. Той има само 10% по-слаба гравитация от нашата планета, което значително намалява потенциала на потенциалните жители да развият здравословни проблеми, свързани с ниско тегло. Те включват изтъняване на костите, загуба на мускули и смърт на червените кръвни клетки. За сравнение, гравитацията на Марс е до 60% по-слаба от тази на Земята.

Изследванията дори показват, че в миналото на Венера е била открита течна вода. Значително предимство пред Марс е разстоянието. Към момента на най-близкото му приближаване той е на около 40 милиона км от Земята, но Марс до 55 милиона км. Това означава значително по-ниски транспортни разходи.

Основната причина, поради която изкуствените сонди не летят на тази планета, все още не хората, са екстремните условия. Средната повърхностна температура достига 450 ° C! Това е най-горещата планета в Слънчевата система. За да бъде нещата още по-лоши, той е заобиколен от много плътна атмосфера, в резултат на което налягането върху повърхността е до 90 пъти по-високо от това на Земята. Това съответства на налягането, създадено на километър под водната повърхност. Освен това атмосферата е токсична за хората. 96,5% е въглероден диоксид, 3,5% азот. Кислородът се среща само свързан под формата на водна пара, дори в незначителна концентрация от 0,002%. Течната вода не присъства в никакво състояние на повърхността.

Венера наподобява Земята по размер, тегло и състав. На повърхността му обаче преобладават адски условия. (Източник: НАСА)

Тераформационни възможности

За да може Венера да бъде обитаема, първо трябва да премахнем по-голямата част от атмосферата. Това би спряло парниковия ефект, което прави планетата изключително гореща. Един от първите планове за тераформиране на Венера е представен от известния американски астрофизик Карл Сейгън. Той предложи използването на генетично модифицирани бактерии, които да свързват атмосферния въглероден диоксид и да произвеждат кислород. Когато по-късните проучвания показаха екстремните условия на Венера, Саган нарече плана неизпълним по очевидни причини.

В момента учените признават, че не е възможно да се промени атмосферата на Венера само чрез фотосинтеза. Има обаче планове за използване на фотосинтеза като вторично средство. Живите организми ще бъдат разгърнати не първоначално, а по-късно с напредването на тераформацията при по-подходящи условия.

На Земята почти целият въглерод се намира свързан с камъни (особено карбонати). Той се намира във въздуха изключително под формата на въглероден диоксид, който съставлява само 0,04% от общия обем на атмосферата. В случая с Венера ситуацията е обратна. Почти целият въглерод присъства в атмосферата, докато скалите съдържат само малки количества. Това означава, че CO2 от атмосферата може да бъде улавян чрез химични реакции и стабилизиран под формата на скали - карбонати.

Моделът на американските астробиолози Марк Бълок и Дейвид Гринспун разкри, че дори след максималното свързване на CO2 с повърхностни скали, повърхностното налягане все още ще бъде 43 пъти по-високо от атмосферното налягане на Земята. От друга страна, поради намаляването на CO2, повърхностната температура постепенно ще падне до около 130 ° C.

Други скали, чиито минерали могат да свързват СО2, могат да бъдат получени под повърхността. Но Бълок и Гринспун са показали, че за да се постигнат земни условия, би било необходимо да се изкопае цяла Венера на дълбочина 1 км! Човечеството скоро няма да може да се намеси в такива размери. Дори да разполагахме с необходимата технология, това би бил много финансов и енергоемък план.

Вторият вариант е да се получат абсорбиращи въглерод минерали от астероиди, насочени към удряне на Венера. Това е по-добре от изкопаването на цялата планета, но въпреки това е много предизвикателно и рисковано. Британският учен Пол Бърч предложи водородът да бъде въведен в атмосферата на Венера. Той би реагирал с CO2, за да образува графит и вода. Тъй като Венера не е значително планинска, полученият океан би покрил до 80% от повърхността. Кондиционираната атмосфера ще съдържа предимно азот. Част от него ще се разтвори във вода. За съжаление за такава намеса ще са необходими около 4 * 10 19 кг водород! Това е толкова много, че водородът ще трябва да се извлича от газови гиганти като Юпитер или техните луни.

Ако целият въглероден диоксид в атмосферата се превърне във вода и графит, до 80% от повърхността на Венера ще бъде покрита от океана.

Друг вариант е да премахнете атмосферата директно. Например чрез бомбардиране на астероиди с диаметър десетки километри. Енергията от въздействията би изхвърлила атмосферата в космоса. Изчисленията обаче показват, че ще са необходими около 2000 астероида, удрящи се за кратка времева последователност, за да се получи желаният ефект. 1 Освен това в крайна сметка този метод вероятно не би бил ефективен. Изхвърленият газ ще влезе в орбита, но Венера ще го изтегли отново със своята тежест.

Атмосферата е само първата стъпка

Всички горепосочени възможности за трансформиране на атмосферата на Венера са много взискателни както от техническа, така и от икономическа гледна точка. За да направим целия процес възможно най-лесен, вероятно биха били използвани няколко метода едновременно.

Във всеки случай, дори след евентуалното отстраняване на атмосферата, ще се появят други сериозни пречки. Докато Венера обикаля по-близо до Слънцето от Земята, тя се облъчва с около два пъти по-силно излъчване. Благодарение на плътната атмосфера температурата вече е постоянна в цяла Венера. Ако плътността му беше значително намалена, температурата на повърхността щеше да се промени драстично, когато денят и нощта се редуваха. Големи обеми атмосфера ще бъдат подложени на значително нагряване или охлаждане. Това би довело до редовни изключително силни бури.

Проблемът може да бъде решен с изкуствен екран. Учените изчисляват, че трябва да бъде до четири пъти по-голям от диаметъра на Венера. Би било много трудно да се направи такава голяма структура като цяло. Материалът ще трябва да издържа на налягането на слънчевия вятър и сблъсъци с астероиди. Отворът ще бъде разположен в така наречената освободителна точка L1, която се намира пред Венера. Това е точката, в която гравитационните и центробежните сили се балансират. Тяло, разположено в тази точка, не променя позицията си спрямо другото тяло. Въпреки това, за да се поддържа конструкцията в равновесно положение под въздействието на външни влияния, тя трябва да бъде постоянно коригирана от спомагателни двигатели. Това би било по-лесно постижимо, ако беше разделено на по-малки независими части. Но все пак това е проект, който човечеството едва ли ще направи през този век.

По подобен начин ще бъде осигурена защита от слънчевия вятър - високоенергийни частици от Слънцето. Изкуствен спътник ще бъде поставен в освобождаващата точка L1, носещ магнит около 1 до 2 тесла. Днес в индустрията вече се използват също толкова силни магнити. Магнитното поле би отклонило входящите слънчеви частици. Без тази защита Венера би загубила атмосферата си и всички организми на повърхността ще умрат под въздействието на радиация. В момента на Венера липсва естествена магнитосфера.

Освен това тази планета се върти около оста си само много бавно. Най-бавната от всички планети в Слънчевата система. Един ден на Венера трае до 243 земни дни. 2 Ако имаше същата рядка атмосфера като Земята, ще възникнат значителни температурни разлики между деня и нощта, дори ако бъдещите колонисти издигнат сенник. Според британския експерт по тераформиране Мартин Фог, въртенето на планетата може да бъде ускорено, например чрез многократно летящи астероиди с размер най-малко 100 км в близост. Но отново, това е предизвикателен и опасен начин.

Живот в облаците

При екстремните условия, преобладаващи на Венера днес, изглежда невъзможно хората да създават там колонии без значителни промени в местния климат. Вярно е обаче обратното. Тъй като тераформирането на Венера би било изключително предизвикателно във всяко отношение, учените са склонни да обмислят начини за оцеляване при съществуващи условия. Най-обсъжданото предложение е облачните бази.

Предложението е представено за първи път от съветските учени през 70-те години, а по-късно е обсъдено от НАСА. Резултатът беше концепцията HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept) от 2015 г.


Художествено изображение на дирижабъл в атмосферата на Венера. (Източник: НАСА)

Според тази концепция човешкият екипаж ще живее във вид 30-метрови дирижабли, които ще плават на 50 км над повърхността. На тази надморска височина атмосферното налягане е равно на земното и температурите варират от 0 до 50 ° C. Колонистите няма да се нуждаят от защитни костюми, ако корабите осигуряват кислород и достатъчна радиационна защита.

Според учените подобни бази могат да бъдат разширени до големи плаващи градове. Изграждането им обаче би било много взискателно, тъй като не би било възможно да се получат строителни материали от Венера. Би трябвало да бъде внесен от Земята или други тела. Следователно, според експертни оценки, не може да се очаква хората да строят градове на Венера през този век. Все пак това е все по-опростен и осъществим план, отколкото да се тераформира цялата планета.

Успяхме да ви донесем тази статия благодарение на поддръжката на Patreone. Символичен принос също ще ни помогне да публикуваме повече качествени статии.

Бележки
1. Разбира се, би било възможно да се използват и по-големи астероиди, като по този начин се намали броят на ударите. Проблемът е, че много силните въздействия рискуват да променят скоростта на въртене, което може да забави още повече. Алтернативно, оста на въртене може да бъде наклонена.
2. Според констатациите на учени от ЕКА, въртенето на Венера дори постоянно се забавя. За 16 години денят се е удължил с до 6,5 минути.