Настављајући са нашим „Дефинитивним водичем за обликовање терена“, Спаце Магазине радо представља наш водич за обликовање Венере. То би могло бити могуће једног дана, када наша технологија напредује довољно далеко. Али изазови су бројни и прилично специфични.
Планета Венера често се назива и планета сестра Земље, и то с правом. Осим што су скоро исте величине, Венера и Земља су сличне масе и имају врло сличне композиције (обе су земаљске планете). Као суседна планета Земљи, Венера такође орбитира око Сунца у својој зони златокоса (ака. Насељена зона). Али наравно, постоји много кључних разлика између планета због којих је Венера непримерена.
За почетак је атмосфера преко 90 пута дебља од Земљине, просечна површинска температура јој је довољно топла да се растопи олово, а ваздух је отровни дим који се састоји од угљендиоксида и сумпорне киселине. Ако људи желе да живе тамо, неки озбиљан еколошки инжењеринг - ака. термичко обликовање - прво је потребно. А с обзиром на сличности са Земљом, многи научници мисле да би Венера била главни кандидат за обликовање терена, чак више него Марс!
Током протеклог века, концепт обликовања Венере појавио се више пута, како у погледу научне фантастике, тако и као предмета научног проучавања. Док су третмани ове теме били углавном фантастични почетком 20. века, транзиција се догодила са почетком свемирског доба. Како се наше знање о Венери побољшавало, тако су постали и предлози за промену пејзажа који би били прикладнији за људско становање.
Примери из фикције:
Од раног 20. века идеја о еколошки преображавању Венере истражује се у белетристици. Најранији познати пример је Олаф Стаплетон Последњи и први људи (1930), од којих су два поглавља описана како човекови потомци обликују Венеру након што Земља постаје ненасељена; и у том процесу починити геноцид над домаћим животињом у води.
До педесетих и шездесетих година 20. века, захваљујући почетку свемирског доба, почело се појављивати обликовање терена у многим делима научне фантастике. Поул Андерсон је такође широко писао о обликовању терена 1950-их. У свом роману из 1954. год. Велика киша, Венера се мења путем планетарних инжењерских техника током дугог временског периода. Књига је била толико утицајна да је израз „Велика киша“ од тада постао синоним за обликовање Венере.
Аутор Г. Давид Нордлеи је 1991. године у својој краткој причи ("Снегови Венере") предложио да се Венера може раздвојити до дужине од 30 дана Земље, извозећи атмосферу Венере путем масовних покретача. Аутор Ким Станлеи Робинсон постао је познат по свом реалистичном приказу обликовања терена Марс Трилогија - који укључују Црвени Марс, Зелени Марс и Блуе Марс.
Године 2012, пратио је ову серију до изласка 2312, научнофантастични роман који се бавио колонизацијом целог Сунчевог система - који укључује Венеру. У роману је такође истражено више начина на које би се Венера могла обликовати, у распону од глобалног хлађења до секвестрације угљеника, а све се темељило на научним студијама и предлозима.
Предложени методи:
Прву предложену методу за обликовање Венере направио је 1961. године Царл Саган. У раду под називом „Планета Венера“, он је тврдио да се употребом генетски инжењеријских бактерија трансформише угљеник у атмосфери у органске молекуле. Међутим, ово је постало непрактично због накнадног открића сумпорне киселине у Венеровим облацима и утицаја соларног ветра.
У својој студији из 1991. „Брзо обликовање Венере“, британски научник Паул Бирцх предложио је бомбардовање атмосфере Венере водоником. Резултирајућа реакција би произвела графит и воду од којих би последња пала на површину и прекрила отприлике 80% површине у океанима. Имајући у виду потребну количину водоника, морао би да буде прикупљен директно из једног од гасових гиганта или леда њиховог месеца.
Предлог би такође захтевао да се у атмосферу дода аеросол из гвожђа, који би могао да се добије из више извора (тј. Месеца, астероида, Меркура). Преостала атмосфера, процењена на око 3 бара (три пута већа од Земљине), састојала би се углавном од азота, од којих ће се неки растопити у новим океанима, смањујући атмосферски притисак даље.
Друга идеја је бомбардовање Венере са рафинираним магнезијумом и калцијумом, који би одвајали угљеник у облику калцијума и магнезијум карбоната. У свом раду из 1996., „Стабилност климе на Венери“, Марк Буллоцк и Давид Х. Гринспоон са Универзитета у Колораду у Боулдеру, назначили су да би се за тај поступак могла користити сопствена лежишта калцијума и магнезијумових оксида. Рударством се ови минерали могу изложити површини, делујући на тај начин као понор угљеника.
Међутим, Буллоцк и Гринспоон такође тврде да би ово имало ограничен ефекат хлађења - на око 400 К (126,85 ° Ц; 260,33 ° Ф) и само би смањило атмосферски притисак на процијењених 43 бара. Због тога би биле потребне додатне залихе калцијума и магнезијума да би се постигла 8 × 1020 кг калцијума или 5 × 1020 кг потребног магнезијума који би највероватније требало да се извади из астероида.
Такође је истражен и концепт соларних нијанси, који би укључивао употребу низа малих свемирских летелица или једног великог сочива за преусмеравање сунчеве светлости са површине планете, чиме се смањују глобалне температуре. За Венеру, која апсорбује двоструко више сунчеве светлости од Земље, верује се да је соларна радијација играла велику улогу у ефекту белог стакленика који ју је учинио таквом каква је данас.
Таква нијанса би могла бити са свемира, која се налази у Лагранганској тачки Сунце – Венера, где би спречила да сунчева светлост доспе до Венере. Поред тога, ова нијанса би такође служила за блокирање сунчевог ветра, смањујући на тај начин количину радијације којој је Венера изложена (друго кључно питање када је у питању становништво). То хлађење би резултирало укапљивањем или замрзавањем атмосферског ЦО², који би се затим на површини одмашио као сув лед (који би се могао отпремити ван света или у подземље).
Алтернативно, соларни рефлектори би могли да се ставе у атмосферу или на површину. То би могло да се састоји од великих рефлективних балона, листова угљеничних наноцевки или графена, или материјала са мало албедоа. Досадашња могућност нуди две предности: за једну, атмосферски рефлектори би могли бити уграђени ин ситу, користећи локално угљен угљен. Друго, атмосфера Венере је довољно густа да би такве структуре могле лако да лебде изнад облака.
НАСА-ин научник Геоффреи А. Ландис је такође предложио да се градови могу саградити изнад облака Венере, што би заузврат могло деловати и као соларни штит и као станице за обраду. Они би колонистима пружали почетне животне просторе, а понашали би се као формирачи терена, постепено претварајући атмосферу Венере у нешто подесно како би колонисти могли мигрирати на површину.
Још један предлог има везе са брзином ротације Венере. Венера се ротира једном у 243 дана, што је далеко најспорији период ротације било које од главних планета. Као такво, Венера доживљава изузетно дуге дане и ноћи, што би већини познатих земаљских врста биљака и животиња могло бити тешко да се прилагоде. Слаба ротација вероватно такође објашњава недостатак значајног магнетног поља.
Да би се позабавио тим, члан Британског интерпланетарног друштва Паул Бирцх предложио је стварање система орбиталних соларних огледала у близини тачке Л1 Лагранге између Венере и Сунца. У комбинацији са солетта огледалом у поларној орбити они би имали 24-сатни светлосни циклус.
Такође се сугерише да се венерина брзина ротације може усмеравати или ударањем по површини ударним главама или извођењем блиских прелета користећи тела пречника преко 96,5 км. Постоји и предлог коришћења масовних покретача и чланова динамичког компресије за генерисање ротационе силе потребне за убрзање Венере до тачке у којој је доживео циклус дан и ноћ идентичан земаљском (види горе).
Тада постоји могућност уклањања неке атмосфере са Венере, што би се могло постићи на више начина. За почетак, ударци усмерени на површину издували би део атмосфере у свемир. Остале методе укључују дизала простора и акцелераторе масе (у идеалном случају постављене на балоне или платформе изнад облака), који могу постепено скупљати гас из атмосфере и избацивати га у свемир.
Потенцијалне користи:
Један од главних разлога колонизације Венере и промене њене климе за насељавање људи је могућност стварања „резервне локације“ за човечанство. А с обзиром на опсег избора - Марс, Месец и Спољашњи Сунчев систем - Венера има неколико ствари за то, друге не. Сви ови истичу зашто је Венера позната као планета сестре Земље.
За почетак, Венера је земаљска планета која је по величини, маси и саставу слична Земљи. Због тога Венера има сличну гравитацију као и Земља, што је отприлике оно што ми доживљавамо 90% (или 0.904г, да будемо прецизни. Као резултат, људи који живе на Венери били би у много нижем ризику од развоја здравствених проблема повезаних са временом проведеним у безтежношћу и микрогравитацијском окружењу - попут остеопорозе и дегенерације мишића.
Релативна близина Земље са Земљом такође би олакшала транспорт и комуникацију него са већином других локација Сунчевог система. Са тренутним погонским системима, лансирни прозори на Венеру дешавају се сваких 584 дана, у поређењу са 780 дана за Марс. Време лета је такође нешто краће јер је Венера најближа планети Земљи. Према најближем приступу, удаљен је 40 милиона км, у поређењу са Марсом од 55 милиона.
Други разлог има везе са венеровим ефектом стаклене баште, што је разлог екстремне топлине и атмосферске густине. Испитивањем различитих техника еколошког инжењеринга наши научници би научили много о њиховој ефикасности. Ове информације ће вам заузврат добро доћи у текућој борби против климатских промјена овдје на Земљи.
У наредним деценијама ова ће борба вероватно постати прилично интензивна. Као што је НОАА објавио у марту 2015. године, ниво угљен диоксида у атмосфери је сада премашио 400 ппм, ниво који није виђен још од плиоценске ере - када су глобалне температуре и ниво мора били знатно виши. А како показује низ сценарија које је израчунала НАСА, овај тренд ће се вероватно наставити све до 2100. године, са тешким последицама.
По једном сценарију, емисија угљен-диоксида ће се спустити на око 550 ппм крајем века, што ће резултирати просечним порастом температуре од 2,5 ° Ц (4,5 ° Ф). У другом сценарију, емисија угљен-диоксида расте на око 800 ппм, што резултира просјечним порастом од око 4,5 ° Ц (8 ° Ф). Док су повећања предвиђена у првом сценарију одржива, у другом сценарију живот ће постати неиздржив на многим деловима планете.
Дакле, поред стварања другог дома за човечанство, обликовање Венере такође би могло помоћи да се обезбеди да Земља остане одржив дом за наше врсте. И наравно, чињеница да је Венера земаљска планета значи да има обиље природних ресурса који се могу сакупљати, помажући човечанству да постигне економију „пост-оскудице“.
Изазови:
Поред сличности које Венера има са Земљом (тј. Величина, маса и састав), постоје бројне разлике због којих ће обликовање и колонизација постати главни изазов. За прво, смањење топлине и притиска атмосфере Венере захтева огромну количину енергије и ресурса. Такође би била потребна инфраструктура која још не постоји и коју би било скупо градити.
На пример, потребне би биле огромне количине метала и напредних материјала да би се створила орбитална нијанса довољно велика да охлади атмосферу Венере до тачке да ће њен ефекат стаклене баште бити заустављен. Таква структура, ако би била постављена на Л1, такође би требало да буде четири пута већа од пречника саме Венере. Требало би га саставити у простору, што би захтевало огромну флоту алата за састављање робота.
Супротно томе, повећавање брзине ротације Венере захтева огромну енергију, а да не спомињемо значајан број удараца који би морали да конусују из спољног Сунчевог система - углавном из Куиперовог појаса. У свим овим случајевима била би потребна велика флота свемирских бродова да би се извукли потребни материјали, а они би требали бити опремљени напредним погонским системима који би путовање могли да ураде у разумном року.
Тренутно не постоје такви погонски системи, а конвенционалне методе - у распону од јонских мотора до хемијских горива - нису ни довољно брзе ни економичне. Да илуструјем, НАСА-е Нови хоризонти мисији је било потребно више од 11 година да успостави историјски сусрет са Плутоном у појасу Куипер, користећи конвенционалне ракете и методу „гравитационе помоћи“.
У међувремену Давн мисији, која се ослањала на јонско покретање, било је потребно скоро четири године да стигне до Весте у Астероидном појасу. Ниједна метода није практична за понављања путовања Куиперовим појасом и извлачење ледених комета и астероида, а човечанство нема толико бродова који би то требали да учинимо.
Исти проблем ресурса важи за концепт постављања соларних рефлектора изнад облака. Количина материјала би требала бити велика и требало би да остане на свом месту након модификације атмосфере, јер је површина Венере тренутно потпуно окружена облацима. Такође, Венера већ има високо рефлектирајуће облаке, тако да би било који приступ морао значајно да надмаши свој тренутни албедо (0,65) да би направио разлику.
А кад је у питању уклањање атмосфере Венере, ствари су подједнако изазовне. Године 1994. Јамес Б. Поллацк и Царл Саган извршили су прорачуне који су указивали да ће ударни удар, пречника 700 км који удара Венеру великом брзином, бити мањи од хиљаде укупне атмосфере. Штавише, смањивали би се приноси како се густина атмосфере смањује, што значи да ће бити потребно хиљаде џиновских удараца.
Поред тога, већина избачене атмосфере би отишла у соларну орбиту у близини Венере и - без даљње интервенције - могла би бити заробљена Венеровим гравитационим пољем и поново постати део атмосфере. Уклањање атмосферског гаса помоћу свемирских лифтова било би тешко јер геостационарна орбита планете лежи непрактично на удаљености од површине, где би уклањање масних акцелератора било дуготрајно и скупо.
Закључак:
Све у свему, потенцијалне користи од обликовања Венере су јасне. Човечанство би имало други дом, били бисмо у могућности да му додамо сопствене ресурсе и научили бисмо драгоцене технике које би могле да помогну у спречавању катаклизмичних промена овде на Земљи. Међутим, тешко је доћи до тачке у којој би се те користи могле остварити.
Као и већина предложених подухвата за обликовање терена, многе препреке морају се претходно решити. Најважније међу њима су транспорт и логистика, мобилизација флоте роботских радника и извлачење летелица за прикупљање потребних ресурса. Након тога, потребно је уложити вишегенерацијску обавезу која ће обезбедити финансијска средства да посао буде прегледан до завршетка. Није лак задатак у најидеалнијим условима.
Довољно је рећи, то је нешто што човечанство не може да учини краткорочно. Међутим, гледајући у будућност, идеја да Венера постане наша „сестра планета“ на сваки начин замислив - са океанима, обрадљивом земљом, дивљином и градовима - сигурно се чини лепим и остваривим циљем. Питање је само, колико ћемо дуго морати да чекамо?
Написали смо много занимљивих чланака о обликовању терена овде у часопису Спаце Магазине. Ево дефинитивног водича за преобликовање, да ли бисмо могли да обликујемо месец? Да ли бисмо требали да обликујемо Марс? Како да обликујемо Марс? и Студентски тим жели да обликује Марс користећи цијанобактерије.
Такође имамо чланке који истражују радикалнију страну обликовања, попут Могли бисмо да обликујемо Јупитер ?, Да ли бисмо могли да обликујемо сунце ?, И можемо ли да обликујемо црну рупу?
За више информација погледајте Терраформинг Марс на НАСА Куест-у! и НАСА-ино путовање на Марс.
А ако вам се свидео видео објављен горе, погледајте нашу страницу Патреон и сазнајте како можете да набавите ове видео записе рано, помажући вам да вам донесемо још сјајног садржаја!
Подцаст (аудио): Преузимање (Трајање: 3:58 - 3.6МБ)
Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС
Подцаст (видео): Преузимање (47.0МБ)
Претплатите се: Аппле Подцастс | Андроид | РСС
