Nastavljajući s našim „Definitivnim vodičem za oblikovanje terena“, Space Magazine rado predstavlja naš vodič za oblikovanje Venere. To bi moglo biti moguće jednog dana, kada naša tehnologija napreduje dovoljno daleko. Ali izazovi su brojni i prilično specifični.
Planeta Venera često se naziva i planeta sestra Zemlje, i to s pravom. Osim što su gotovo iste veličine, Venera i Zemlja slični su u masi i imaju vrlo slične sastave (obje su zemaljske planete). Kao zemlja susjedna Zemlji, Venera također kruži oko Sunca u svojoj zoni zlatokosa (aka. Naseljena zona). Ali naravno, postoji mnogo ključnih razlika između planeta zbog kojih je Venera neprimjenjiva.
Za početak je atmosfera preko 90 puta gušća od Zemljine, prosječna temperatura na površini je dovoljno vruća da rastopi olovo, a zrak je otrovni dim koji se sastoji od ugljičnog dioksida i sumporne kiseline. Ako ljudi žele tamo živjeti, neki ozbiljan ekološki inženjering - aka. oblikovanje terena - prvo je potrebno. A s obzirom na sličnost sa Zemljom, mnogi znanstvenici smatraju da bi Venera bila glavni kandidat za oblikovanje terena, čak i više nego Mars!
Tijekom prošlog stoljeća, pojam oblikovanja Venere pojavio se više puta, kako u pogledu znanstvene fantastike, tako i kao predmeta znanstvenog proučavanja. Dok su tretmani ove teme bili uglavnom fantastični početkom 20. stoljeća, došlo je do tranzicije s početkom svemirskog doba. Kako se naše znanje o Veneri poboljšavalo, tako su postali i prijedlozi za promjenu krajolika koji bi bio prikladniji za ljudsko stanovanje.
Primjeri iz fikcije:
Od ranog 20. stoljeća ideja o ekološki preobražavanju Venere istražuje se u fikciji. Najraniji poznati primjer je Olaf Stapleton Posljednji i prvi ljudi (1930.), od kojih su dva poglavlja opisana kako čovjekovi potomci oblikuju Veneru nakon što Zemlja postaje nenaseljena; i u tom procesu počini genocid nad domaćim vodenim životom.
Do pedesetih i šezdesetih godina 20. stoljeća, zahvaljujući početku svemirskog doba, oblikovanje terena počelo se pojavljivati u mnogim djelima znanstvene fantastike. Poul Anderson također je opširno pisao o oblikovanju terena 1950-ih. U svom romanu iz 1954. god. Velika kiša, Venera se mijenja kroz tehnike planetarnog inženjeringa u veoma dugom vremenskom razdoblju. Knjiga je bila toliko utjecajna da je izraz "Velika kiša" od tada postao sinonim za oblikovanje Venere.
Autor G. David Nordley je 1991. godine u svojoj kratkoj priči ("Snegovi Venere") sugerirao da se Venera može vrtjeti do duljine 30 dana Zemlje, izvozeći atmosferu Venere putem masovnih pokretača. Autor Kim Stanley Robinson postao je poznat po realističnom prikazu oblikovanja terena u prostoru Mars Trilogija - koji uključuju Crveni Mars, Zeleni Mars i Plavi Mars.
Godine 2012, pratio je ovu seriju do izlaska 2312, znanstvenofantastični roman koji se bavio kolonizacijom cijelog Sunčevog sustava - koji uključuje Veneru. U romanu su također istraženi mnogi načini na koje se Venera može oblikovati, u rasponu od globalnog hlađenja do sekvestracije ugljika, a sve se temeljilo na znanstvenim studijama i prijedlozima.
Predložene metode:
Prvu predloženu metodu oblikovanja Venere napravio je 1961. godine Carl Sagan. U radu pod naslovom "Planeta Venera", on je tvrdio da se upotrebom genetski inženjerijskih bakterija pretvara ugljik u atmosferi u organske molekule. Međutim, to je postalo nepraktično zbog naknadnog otkrića sumporne kiseline u Venerovim oblacima i djelovanja solarnog vjetra.
U svojoj studiji iz 1991. „Brzo oblikovanje Venere“, britanski znanstvenik Paul Birch predložio je bombardiranje atmosfere Venere vodikom. Rezultirajuća reakcija stvorila bi grafit i vodu, od kojih bi posljednja pala na površinu i prekrila otprilike 80% površine u oceanima. S obzirom na količinu potrebnog vodika, on bi se trebao sakupljati izravno iz jednog od plinskih diva ili leda njihovog mjeseca.
Prijedlog bi također zahtijevao da se u atmosferu doda željezni aerosol koji bi se mogao izvesti iz više izvora (tj. Mjeseca, asteroida, Merkura). Preostala atmosfera, procijenjena na oko 3 bara (tri puta veća od Zemljine), sastojala bi se uglavnom od dušika, od kojih će se neki otopiti u novim oceanima, smanjujući atmosferski tlak dalje.
Druga ideja je bombardirati Veneru rafiniranim magnezijem i kalcijem, koji bi odvajali ugljik u obliku kalcijevih i magnezijevih karbonata. U svom radu iz 1996., „Stabilnost klime na Veneri“, Mark Bullock i David H. Grinspoon sa Sveučilišta u Koloradu u Boulderu naveli su da bi se Venere mogle koristiti za taj proces. Kroz rudarstvo, ovi minerali mogli bi biti izloženi na površini, djelujući tako kao ugljični odvod.
Međutim, Bullock i Grinspoon također tvrde da bi to imalo ograničen učinak hlađenja - na oko 400 K (126,85 ° C; 260,33 ° F) i samo bi smanjilo atmosferski tlak na procijenjenih 43 bara. Zbog toga bi za postizanje 8 × 10 bile potrebne dodatne zalihe kalcija i magnezija20 kg kalcija ili 5 × 1020 kg potrebnog magnezija koji bi najvjerojatnije trebao biti izvađen iz asteroida.
Također je istražen i koncept sunčevih sjenila, koji bi uključivao uporabu ili niza malih svemirskih letjelica ili jednog velikog leća za preusmjeravanje sunčeve svjetlosti s površine planeta, čime bi se smanjile globalne temperature. Za Veneru, koja apsorbira dvostruko više sunčeve svjetlosti od Zemlje, vjeruje se da je sunčevo zračenje imalo glavnu ulogu u efektu bijelog staklenika koji ju je učinio takvom kakva je danas.
Takva nijansa mogla bi se nalaziti u svemiru, smještena u Lagrangijskoj točki Sunce-Venera, gdje bi spriječila da sunčeva svjetlost dospije u Veneru. Uz to bi ova nijansa također poslužila za blokiranje sunčevog vjetra, čime bi se smanjila količina zračenja kojoj je izložena površina Venere (još jedno ključno pitanje kada je riječ o naseljenosti). Ovakvo hlađenje rezultiralo bi ukapljenjem ili zamrzavanjem atmosferskog CO², koji bi se zatim na površini odmašio kao suhi led (koji bi se mogao otpremiti izvan svijeta ili u podzemlje).
Sunčani se reflektori mogu postaviti u atmosferu ili na površinu. To bi se moglo sastojati od velikih reflektirajućih balona, listova ugljikovih nanocjevčica ili grafena ili materijala s malo albeda. Dosadašnja mogućnost nudi dvije prednosti: za jedan, atmosferski reflektori bi mogli biti ugrađeni in situ, koristeći lokalno proizveden ugljik. Drugo, atmosfera Venere je dovoljno gusta da bi takve strukture lako mogle lebdjeti iznad oblaka.
NASA-in znanstvenik Geoffrey A. Landis također je predložio da se gradovi mogu graditi iznad Venerovih oblaka, što bi zauzvrat moglo djelovati i kao solarni štit i kao stanice za obradu. Oni bi kolonistima pružali početne životne prostore, a ponašali bi se i kao oblikovatelji tlaka, postupno pretvarajući atmosferu Venere u nešto ugodno kako bi kolonisti mogli migrirati na površinu.
Drugi prijedlog odnosi se na brzinu rotacije Venere. Venera se rotira jednom u 243 dana, što je daleko najsporije razdoblje rotacije bilo kojeg od glavnih planeta. Kao takvo, Venera proživljava izuzetno duge dane i noći, što bi većini poznatih biljnih vrsta biljaka i životinja moglo biti teško prilagoditi se. Usporena rotacija također vjerojatno uzrokuje nedostatak značajnog magnetskog polja.
Da bi se pozabavio tim, član Britanskog interplanetarnog društva Paul Birch predložio je stvaranje sustava orbitalnih solarnih zrcala u blizini točke L1 Lagrange između Venere i Sunca. U kombinaciji sa soletta zrcalom u polarnoj orbiti oni bi osigurali 24-satni svjetlosni ciklus.
Također se sugerira da se venerina brzina rotacije može usmjeriti udaranjem po površini udarnim glavama ili provođenjem uskih preleta koristeći tijela veća od 96,5 km (60 milja). Postoji i prijedlog korištenja pokretačkih masa i članova dinamičkog kompresije za generiranje rotacijske sile potrebne za ubrzanje Venere do točke u kojoj je doživio ciklus dan i noć identičan zemaljskom (vidi gore).
Tada postoji mogućnost uklanjanja neke atmosfere Venere, što bi se moglo postići na nekoliko načina. Za početak bi udarci usmjereni prema površini izbacili dio atmosfere u svemir. Ostale metode uključuju dizala prostora i akceleratore za masu (idealno postavljene na balone ili platforme iznad oblaka), koji mogu postupno skupljati plin iz atmosfere i izbacivati ga u svemir.
Potencijalne koristi:
Jedan od glavnih razloga kolonizacije Venere i mijenjanja njegove klime za naseljavanje ljudi je mogućnost stvaranja „rezervne lokacije“ za čovječanstvo. A s obzirom na raspon izbora - Mars, Mjesec i Vanjski Sunčev sustav - Venera radi nekoliko stvari, a druge ne. Sve navedeno ističe zašto je Venera poznata kao planeta sestra Zemlje.
Za početak, Venera je zemaljski planet koji je veličinom, masom i sastavom sličan Zemlji. Zbog toga Venera ima sličnu gravitaciju kao i Zemlja, što je otprilike ono što mi doživljavamo 90% (ili 0.904g, da budemo precizni. Kao rezultat toga, ljudi koji žive na Veneri bili bi u mnogo nižem riziku od razvoja zdravstvenih problema povezanih s vremenom provedenim u okruženjima bestežine i mikrogravitacije - poput osteoporoze i degeneracije mišića.
Relativna blizina Zemlje sa Zemljom također bi olakšala transport i komunikaciju nego na većini drugih lokacija Sunčevog sustava. S trenutnim pogonskim sustavima, lansiranje prozora na Veneru događa se svakih 584 dana, u usporedbi sa 780 dana za Mars. Vrijeme leta je također nešto kraće jer je Venera najbliža planeti Zemlji. Prema najbližem pristupu, udaljen je 40 milijuna km u odnosu na Mars od 55 milijuna.
Drugi razlog ima veze sa venerovim efektom staklene bašte, što je razlog ekstremne topline i atmosferske gustoće planeta. Ispitivanjem različitih tehnika ekološkog inženjeringa naši bi znanstvenici naučili mnogo o njihovoj učinkovitosti. Te će informacije zauzvrat dobro doći u tekućoj borbi protiv klimatskih promjena ovdje na Zemlji.
I u narednim desetljećima će ova borba vjerojatno postati prilično intenzivna. Kao što je NOAA izvijestio u ožujku 2015., razina ugljičnog dioksida u atmosferi sada je premašila 400 ppm, što nije viđeno od razdoblja pliocena - kada su globalne temperature i razina mora bili znatno viši. Kao što pokazuje niz scenarija koje je izračunala NASA, ovaj će se trend vjerojatno nastaviti sve do 2100. s ozbiljnim posljedicama.
Prema jednom scenariju, emisija ugljičnog dioksida smanjit će se na oko 550 ppm prema kraju stoljeća, što će rezultirati prosječnim porastom temperature od 2,5 ° C (4,5 ° F). U drugom scenariju, emisija ugljičnog dioksida raste na oko 800 ppm, što rezultira prosječnim porastom od oko 4,5 ° C (8 ° F). Dok su povećavanja predviđena u prvom scenariju održiva, u drugom scenariju život će postati neizdrživ na mnogim dijelovima planete.
Dakle, pored stvaranja drugog doma za čovječanstvo, oblikovanje Venere moglo bi također pomoći da Zemlja ostane održiv dom za naše vrste. I naravno, činjenica da je Venera zemaljski planet znači da ima obilje prirodnih resursa koji bi se mogli sakupljati, pomažući čovječanstvu da postigne ekonomiju „oskudice“.
Izazovi:
Pored sličnosti koje Venera ima sa Zemljom (tj. Veličina, masa i sastav), postoje brojne razlike zbog kojih će oblikovanje i kolonizacija postati glavni izazov. Za jedno, smanjenje topline i pritiska atmosfere Venere zahtijeva ogromnu količinu energije i resursa. Također bi bila potrebna infrastruktura koja još ne postoji i bila bi je skupo graditi.
Na primjer, potrebne bi bile ogromne količine metala i naprednih materijala da bi se stvorila orbitalna nijansa dovoljno velika da ohladi atmosferu Venere do te mjere da će njezin efekt staklenika biti zaustavljen. Takva bi struktura, ako bi bila postavljena na L1, također trebala biti četiri puta veća od promjera same Venere. Morao bi se sastaviti u svemiru, što bi zahtijevalo golemu flotu sastavljača robota.
Suprotno tome, povećavanje brzine rotacije Venere zahtijevalo bi ogromnu energiju, a da ne spominjemo značajan broj udaraca koji bi morali konusirati iz vanjskog Sunčevog sustava - uglavnom iz Kuiperovog pojasa. U svim tim slučajevima bila bi potrebna velika flota svemirskih brodova za izvlačenje potrebnog materijala, a oni bi trebali biti opremljeni naprednim pogonskim sustavima koji bi putovanje mogli učiniti u razumnom vremenu.
Trenutno ne postoje takvi pogonski sustavi, a konvencionalne metode - u rasponu od ionskih motora do kemijskih pogonskih sredstava - nisu ni brze ni ekonomične. Kao ilustraciju, NASA-e Novi horizonti misiji je trebalo više od 11 godina da se povijesni susret s Plutonom u pojasu Kuiper koristi konvencionalnim raketama i metodom pomoći gravitacijom.
U međuvremenu Zora misiji, koja se oslanjala na oslanjanje jona, trebalo je gotovo četiri godine da stigne do Veste u asteroidnom pojasu. Nijedna metoda nije praktična za ponavljanje putovanja Kuiperovim pojasom i izvlačenje ledenih kometa i asteroida, a čovječanstvo nema ni blizu broja brodova koji bi nam trebali ovo učiniti.
Isti problem resursa vrijedi i za koncept postavljanja solarnih reflektora iznad oblaka. Količina materijala trebala bi biti velika i trebala bi ostati na svom mjestu nakon modifikacije atmosfere, jer je površina Venere trenutno potpuno zaklonjena oblacima. Također, Venera već ima visoko reflektirajuće oblake, tako da bi bilo koji pristup morao značajno nadmašiti svoj trenutni albedo (0,65) da bi napravio razliku.
A kad je u pitanju uklanjanje atmosfere Venere, stvari su podjednako izazovne. Godine 1994. James B. Pollack i Carl Sagan proveli su proračune koji su pokazali da bi udarna glava promjera 700 km koja udara Veneru velikom brzinom bila manja od tisuće ukupne atmosfere. Štoviše, smanjivali bi se prinosi jer gustoća atmosfere opada, što znači da će trebati tisuće gigantskih udaraca.
Pored toga, većina izbačene atmosfere otišla bi u solarnu orbitu blizu Venere i - bez daljnje intervencije - mogla bi je zarobiti Venerovo gravitacijsko polje i ponovno postati dio atmosfere. Uklanjanje atmosferskog plina pomoću svemirskih dizala bilo bi teško jer geostacionarna orbita planete leži nepraktično na udaljenosti od površine, gdje bi uklanjanje masnih akceleratora bilo dugotrajno i skupo.
Zaključak:
Ukratko, potencijalne koristi od oblikovanja Venere su jasne. Čovječanstvo bi imalo drugi dom, bili bismo u mogućnosti da svoje resurse dodamo vlastitim i naučili bismo vrijedne tehnike koje bi mogle pomoći u sprečavanju kataklizmičnih promjena ovdje na Zemlji. No teško je doći do točke kad bi se te koristi mogle ostvariti.
Kao i većina predloženih pothvata za oblikovanje terena, i mnoge prepreke moraju se riješiti unaprijed. Najvažnije među njima su transport i logistika, mobilizacija flote robotskih radnika i izvlačenje plovila da bi se sakupili potrebni resursi. Nakon toga, potrebno je uložiti višegeneracijsku obvezu koja će osigurati financijska sredstva kako bi se posao vidio do kraja. Nije lak zadatak u najidealnijim uvjetima.
Dovoljno je reći, to je nešto što čovječanstvo ne može učiniti u kratkom roku. Međutim, gledajući u budućnost, ideja da Venera postane naša „sestra planeta“ na svaki način zamisliv - s oceanima, obradljivom zemljom, divljinom i gradovima - zasigurno se čini lijepim i izvedivim ciljem. Pitanje je samo, koliko ćemo dugo morati čekati?
Ovdje smo napisali mnoge zanimljive članke o oblikovanju terena u časopisu Space Magazine. Evo konačnog vodiča za oblikovanje terena, možemo li oblikovati mjesec? Trebamo li oblikovati Mars? Kako možemo oblikovati Mars? i Studentski tim želi oblikovati Mars koristeći cijanobakterije.
Također imamo članke koji istražuju radikalniju stranu oblikovanja, poput Mogli bismo li oblikovati Jupiter ?, Možemo li oblikovati sunce ?, i možemo li oblikovati crnu rupu?
Za više informacija pogledajte Terraforming Mars na NASA Questu! i NASA-ino putovanje na Mars.
Ako vam se svidio gore objavljeni video, pogledajte našu stranicu Patreon i saznajte kako možete rano nabaviti ove videozapise dok nam pomažete da vam donesemo još sjajnijeg sadržaja!
Podcast (zvuk): Preuzimanje (Trajanje: 3:58 - 3.6MB)
Pretplatite se: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Preuzimanje (47,0MB)
Pretplatite se: Apple Podcasts | Android | RSS
