Терраформирование Венеры — процесс создания условий, пригодных для жизни человека на Венере.
Содержание |
Средняя температура + 467 °C (Венера — самая горячая планета Солнечной системы), атмосферное давление — около 93 атм (бар), состав атмосферы: углекислый газ — 96 %, азот — 3,5 %, угарный газ и сернистый газ — 0,3 %, кислород и водяной пар — 0,12 %.
Экраны предполагаетсяточке Лагранжа между Венерой и Солнцем. Следует помнить, что такое равновесие неустойчиво, и, чтобы удерживать его в точке Лагранжа, потребуется регулярная корректировка его положения.
устанавливать вПредполагается, что такие «зонтики» смогутсухого льда (твердый CO2). Результатом будет значительное падение давления и дополнительное (за счёт повышения альбедо) охлаждение планеты.
резко снизить поток солнечной энергии, достигающей Венеры, и как следствие — снизить температуру на планете до приемлемого уровня. Причём при достаточном экранировании Венеры от Солнца, температуру можно понизить до такой степени, что атмосфера Венеры вымерзнет и значительная её часть выпадет на поверхность в видеОдним из вариантов таких проектов является установка в качестве экранов сверхлёгких отражающих зеркал, свет от которых можно использовать для одновременного прогрева более холодных планет (например, Марса). Экран также может служить исполинским фотоэлементом для мощнейшей солнечной электростанции.
Карл Саган предложил забросить в атмосферу Венеры некоторое количество хлореллы. Не имея естественных врагов, водоросли будут бурно размножаться и относительно быстро разложат находящийся там в большом количестве углекислый газ. В результате атмосфера Венеры обогатится кислородом. Это, в свою очередь, снизит парниковый эффект, благодаря чему температура поверхности Венеры понизится[1].
Количество воды, которое необходимо доставить на Венеру, огромно: так, для создания приемлемой гидросферы на Венере требуется не менее 1017 тонн воды, что примерно в сто тысяч раз превышает массу кометы Галлея. Требуемый ледяной астероид должен иметь диаметр около ~ 600 км (в 6 раз меньше диаметра Луны).
Кроме ледяных комет и астероидов, большое количество воды содержат некоторые спутники Юпитера и Сатурна, а также кольца Сатурна.
Существует мнение[2], что точно рассчитанная бомбардировка позволит «раскрутить» Венеру вокруг своей оси, сократив таким образом слишком длинные венерианские сутки. По закону сохранения момента импульса вне зависимости от подробностей в случае касательного удара на экваторе скорость вращения Венеры увеличится на величину примерно (радиан/с), где m и M — массы астероида (кометы) и Венеры соответственно, V — скорость кометы или астероида, R — радиус планеты. Так как относительные скорости комет могут составлять десятки километров в секунду (вплоть до Третьей космической скорости для Венеры, то есть до более чем 70 км/с), то даже относительно небольшого по сравнению с планетой астероида хватит, чтобы придать ей довольно заметное вращение. Однако «небольшой» по сравнению с планетой, это очень большой в абсолютных величинах, поэтому для решения этой задачи потребовалось бы гораздо больше астероидов, чем просто для доставки воды.
Доставка воды на Венеру путём астероидной бомбардировки решая одни проблемы, одновременно создает новые. Перечислим некоторые:
Ожидается, что свободная вода станет разрушать венерианские горные породы и, в частности, вымывать окись кальция из венерианского грунта. Образующийся щелочной раствор начнёт поглощать CO2 из атмосферы Венеры, связывая его в виде карбонатов (CaCO3, MgCO3):
— Разрушение венерианского базальтового грунта
— Осаждение известняка
Таким образом, за некоторый срок понизится концентрация CO2 и атмосферное давление на Венере, после чего станет возможным запускать туда фотосинтетические земные организмы, для преобразования оставшегося венерианского CO2 в кислород.
Следует заметить, что водяной пар является ещё более сильным парниковым газом, чем CO2, поэтому такой способ преобразования венерианского климата всё равно придётся совмещать с рассмотренными выше солнечными экранами — для того, чтобы не допустить нового витка разогревания Венеры.
Температура кипения воды при разных давлениях:
Давление, атм |
Температура кипения воды, °C |
---|---|
1,033 | 100,00 |
1,500 | 110,79 |
5,000 | 151,11 |
10,000 | 179,04 |
20,000 | 211,38 |
25,000 | 222,90 |
50,000 | 262,70 |
100,000 | 309,53 |
Если проблема с водой на Венере будет тем или иным образом решена, то можно приступать к следующему этапу терраформирования планеты — фотосинтетическому преобразованию климата.
Сине-зелёные водоросли, доставленные в атмосферу Венеры на уровень 50-60 км от поверхности, на котором давление составляет около 1,1 бар и температура около +30 градусов Цельсия, при условии некоторого генетического модифицирования (для приживания в условиях полёта в атмосферных течениях), могут обеспечить переработку углекислого газа в углеродные соединения и кислород, что приведёт к уменьшению парникового эффекта, снижения давления и температуры на поверхности на 200—300 градусов через некоторое время. Естественных врагов у них в условиях Венеры не будет, то есть минимальная партия водорослей (несколько миллиграммов) способна преобразовать атмосферу планеты в соответствии с законом неограниченного размножения организмов в геометрической прогрессии. Таким образом, земные микроорганизмы (при необходимом их контроле), способны снизить температуру поверхности Венеры до 100 градусов по Цельсию, давления — до 10-30 атмосфер, что уже приемлемо для колонизации. Также возрастёт количество свободного кислорода одновременно со снижением доли углекислого газа.
Другим вариантом является доставка в атмосферу планеты спор плесени, чрезвычайно устойчивой к внешним воздействиям.
Ударное распыление в атмосфере металлического метеора может привести к связыванию серной кислоты в соли, с сопутствующим выделением воды или водорода (в зависимости от точного состава метеора). Астероиды типа (216) Клеопатра представляют определённую ценность для этого решения. Возможно, глубинные породы Венеры также имеют подходящий состав. В таком случае достаточно использовать водородную бомбу достаточной мощности, чтобы одновременно вызвать пылевую "ядерную зиму" и этой же пылью связать кислоту.
Магнитное поле Земли достаточно эффективно защищает поверхность нашей планеты от бомбардировки заряжеными частицами. Магнитное поле подхватывает эти частицы (протоны и электроны), заставляя их двигаться вдоль силовых линий. Тем самым предотвращается их взаимодействие с верхними слоями атмосферы.
Венера лишена собственного глобального магнитного поля, имеется лишь слабая магнитосфера, обязанная своим появлением взаимодействию солнечного магнитного поля с ионосферой планеты. В результате воздействия заряженных частиц из космоса на атмосферу Венеры происходит, в частности, ионизация и диссипация водяного пара. Водород, образующийся при этих процессах, спокойно покидает планету, поскольку характерные скорости молекул водорода сопоставимы со второй космической скоростью. Именно так Венера лишилась всей воды, доставшейся ей при образовании планеты.
При терраформировании Венеры придется решить и эту проблему.
Первый путь — «раскрутка» планетымагнитное динамо». По косвенным признакам, на Венере присутствуют механизмы, аналогичные земной тектонике плит, следовательно, Венера имеет металлическое ядро. Однако этот путь связан с колоссальными техническими трудностями ввиду огромных энергозатрат.
. Поскольку Венера — планета земной группы, есть надежда, что возникнет «Второй путь — прокладка вдоль экватора Венеры электрического провода и возбуждение в нем тока
. Несмотря на грандиозность этой задачи, она представляется более осуществимой в техническом плане, чем первый путь.В идеале, терраформированная Венера может представлять собой планету с тёплым и влажным климатом. Подсчитано, что если бы венерианская атмосфера имела земной состав, то её средняя температура была бы около 26 °C (на Земле 15 °C)[3].
Венера | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
География |
|
|||||||||
Исследование | Искусственные объекты на Венере · Программа «Венера» · «Пионер-Венера-1» · «Вега» · «Магеллан» · «Венера-экспресс» | |||||||||
Другие темы | Прохождение Венеры по диску Солнца (2004 · 2012 · 2117) · Астероиды, пересекающие орбиту Венеры · Терраформирование Венеры · Жизнь на Венере · Спутники Венеры · Геспер · Фазы Венеры | |||||||||
Категория:Венера · Портал:Астрономия · Викисклад:Венера |
Колонизация Венеры.