KAIP MES FORMUOJAME VENERĄ?

Send

Tęsdamas mūsų „Apibrėžties vadovą apie reljefo formavimą“, žurnalas „Space“ su malonumu pristato mūsų vadovą apie reljefišką Venerą. Tai gali būti įmanoma padaryti kada nors, kai mūsų technologijos bus pakankamai pažengusios į priekį. Tačiau iššūkių yra daugybė ir gana specifiniai.

Veneros planeta dažnai vadinama Žemės „seserų planeta“, ir teisingai. Be to, kad Venera ir Žemė yra beveik vienodo dydžio, jos yra panašios masės ir turi labai panašias kompozicijas (abi yra sausumos planetos). Būdama kaimyninė Žemės planeta, Venera taip pat skrieja aplink Saulę savo „Goldilocks“ zonoje (dar vadinama gyvenamąja zona). Bet, be abejo, yra daugybė esminių skirtumų tarp planetų, dėl kurių Venera tampa negyvenami.

Pradedantiesiems, jos atmosfera yra daugiau kaip 90 kartų storesnė nei Žemės, jos vidutinė paviršiaus temperatūra yra pakankamai karšta, kad ištirptų švinas, o oras yra toksiškas dūmas, susidedantis iš anglies dioksido ir sieros rūgšties. Taigi, jei žmonės nori ten gyventi, reikalinga kokia nors rimta ekologinė inžinerija. reljefas - pirmiausia reikalingas. Atsižvelgiant į jos panašumus į Žemę, daugelis mokslininkų mano, kad Venera būtų svarbiausia kandidatė į reljefą, net labiau nei Marsas!

Per pastarąjį šimtmetį Veneros reljefo formavimo koncepcija pasirodė daugybę kartų tiek mokslinės fantastikos, tiek mokslinio tyrimo objekto prasme. XX amžiaus pradžioje temos traktavimas buvo fantastiškas, kosminio amžiaus pradžioje įvyko perėjimas. Tobulėjant mūsų žinioms apie Venerą, pagerėjo ir pasiūlymai pakeisti kraštovaizdį, kad jis būtų tinkamesnis žmonių apgyvendinimui.

Grožinės literatūros pavyzdžiai:

Nuo XX amžiaus pradžios grožine literatūra buvo tiriama idėja ekologiškai pakeisti Venerą. Anksčiausias žinomas pavyzdys yra Olafo Stapletono pavyzdys Paskutiniai ir pirmieji vyrai (1930), kurio du skyriai skirti aprašyti, kaip žmonijos palikuonys suformuoja Venerą po to, kai Žemė tampa negyvenamos; ir vykdydami genocidą prieš vietinius vandens gyvūnus.

Dėl šeštojo ir šeštojo dešimtmečio, prasidėjus kosminiam amžiui, reljefas buvo formuojamas daugelyje mokslinės fantastikos kūrinių. Poulas Andersonas taip pat plačiai rašė apie šeštojo dešimtmečio reljefą. Savo 1954 m. Romane Didysis lietusVenerą per labai ilgą laiką keičia planetų inžinerijos metodai. Ši knyga buvo tokia įtakinga, kad terminas „didelis lietus“ nuo šiol tapo sinonimu su Venera.

1991 m. Autorius G. Davidas Nordley savo trumpame apsakyme („Veneros sniegas“) pasiūlė, kad Veneros atmosfera per masinius vairuotojus galėtų būti išplėsta iki 30 Žemės dienų. Autorius Kim Stanley Robinsonas išgarsėjo dėl tikroviško reljefo vaizdavimo Marso trilogija - kuris įtraukė Raudonasis Marsas, Žaliasis Marsas ir Mėlynasis Marsas.

2012 m. Jis sekė šią seriją išleisdamas 2312, mokslinės fantastikos romanas, kuriame buvo kalbama apie visos Saulės sistemos, apimančios Venerą, kolonizavimą. Romane taip pat buvo nagrinėjama daugybė būdų, kaip Venera gali būti formuojama, pradedant globaliu aušinimu ir baigiant anglies sekvestracija. Visa tai buvo pagrįsta moksliniais tyrimais ir pasiūlymais.

Siūlomi metodai:

Pirmąjį siūlomą Veneros reljefo formavimo metodą 1961 metais sukūrė Carlas Saganas. Straipsnyje pavadinimu „Planetos Venera“ jis teigė, kad norint, kad atmosferoje esanti anglis būtų paversta organinėmis molekulėmis, reikia naudoti genetiškai modifikuotas bakterijas. Tačiau tai buvo nepraktiška dėl vėlesnių sieros rūgšties atradimų Veneros debesyse ir saulės vėjo padarinių.

Savo 1991 m. Tyrime „Greitai formuojanti Venerą“ britų mokslininkas Paulas Birchas pasiūlė Veneros atmosferą bombarduoti vandeniliu. Dėl susidariusios reakcijos susidarys grafitas ir vanduo, iš kurių pastarasis pateks į paviršių ir uždengs maždaug 80% vandenynų paviršiaus. Atsižvelgiant į reikalingą vandenilio kiekį, jis turės būti surinktas tiesiai iš vieno iš dujų milžinų ar jų mėnulio ledo.

Pasiūlyme taip pat būtų reikalaujama, kad į atmosferą būtų pridėta geležies aerozolio, kurį būtų galima gauti iš daugelio šaltinių (t. Y. Mėnulio, asteroidų, gyvsidabrio). Likusią atmosferą, apskaičiuotą maždaug 3 barais (tris kartus daugiau nei Žemėje), daugiausia sudarys azotas, kurio dalis ištirps naujuose vandenynuose ir dar labiau sumažins atmosferos slėgį.

Kita idėja yra bombarduoti Venerą rafinuotu magniu ir kalciu, kuris surinks anglį kalcio ir magnio karbonatų pavidalu. Markas Bullockas ir Davidas H. Grinspoon iš Kolorado universiteto Bouldere 1996 m. Dokumente „Veneros klimato stabilumas“ nurodė, kad šiam procesui gali būti naudojamos pačios Veneros kalcio ir magnio oksidų sankaupos. Kasydami šie mineralai galėjo būti paveikti paviršiaus, taip veikdami kaip anglies absorbentai.

Tačiau Bullock ir Grinspoon taip pat teigia, kad tai turėtų ribotą vėsinimo efektą - iki maždaug 400 K (126,85 ° C; 260,33 ° F) ir sumažintų atmosferos slėgį tik iki maždaug 43 barų. Taigi, norint pasiekti 8 × 10, reikės papildomų kalcio ir magnio atsargų²⁰ kg kalcio arba 5 × 10²⁰ kg reikalingo magnio, kuris greičiausiai turėtų būti išgaunamas iš asteroidų.

Taip pat buvo išnagrinėta saulės atspalvių sąvoka, kuri apimtų mažų erdvėlaivių serijų arba vieno didelio objektyvo naudojimą, kad nukreiptų saulės spindulius nuo planetos paviršiaus ir taip sumažintų pasaulinę temperatūrą. Manoma, kad Venerai, kuri sugeria dvigubai daugiau saulės šviesos nei Žemė, saulės spinduliuotė turėjo didelę įtaką išbėgusiam šiltnamio efektui, kuris pavertė ją tokia, kokia ji yra šiandien.

Toks atspalvis gali būti kosminis, esantis Saulės ir Veneros L1 lagrangiškame taške, kur jis neleidžia saulės spinduliams patekti į Venerą. Be to, šis atspalvis taip pat blokuos saulės vėją ir taip sumažins radiacijos, kurią patiria Veneros paviršius, kiekį (kita svarbi problema, susijusi su apgyvendinimu). Dėl šio aušinimo suskystėja arba užšąla atmosferos CO 2, kuris vėliau paviršiuje bus pašalintas kaip sausas ledas (kuris gali būti išgabentas už pasaulio ribų arba izoliuotas po žeme).

Alternatyvūs saulės atšvaitai gali būti dedami į atmosferą arba ant paviršiaus. Tai gali sudaryti dideli atspindintys balionai, anglies nanovamzdelių ar grafeno lakštai arba mažai albedo turinti medžiaga. Buvusi galimybė siūlo du privalumus: pirma, atmosferos atšvaitus galima būtų pastatyti vietoje, naudojant vietinę anglį. Antra, Veneros atmosfera yra pakankamai tanki, kad tokios struktūros galėtų lengvai plūduriuoti virš debesų.

NASA mokslininkas Geoffrey A. Landis taip pat pasiūlė, kad miestai galėtų būti statomi virš Veneros debesų, kurie savo ruožtu galėtų veikti ir kaip saulės skydas, ir kaip apdorojimo stotys. Tai suteiktų kolonistams pradines gyvenamąsias erdves ir veiktų kaip reljefiniai formuotojai, palaipsniui paversdami Veneros atmosferą kažkuo pagydomu, kad kolonistai galėtų migruoti į paviršių.

Kitas pasiūlymas susijęs su Veneros sukimosi greičiu. Venera sukasi kartą per 243 dienas, o tai yra bene lėčiausias bet kurios iš pagrindinių planetų sukimosi laikotarpis. Taigi Venera patiria nepaprastai ilgas dienas ir naktis, prie kurių daugeliui žinomų Žemės augalų ir gyvūnų rūšių gali būti sunku prisitaikyti. Dėl lėto sukimosi greičiausiai trūksta reikšmingo magnetinio lauko.

Norėdami tai išspręsti, Didžiosios Britanijos tarpplanetinės visuomenės narys Paulas Birchas pasiūlė sukurti orbitinių saulės veidrodžių sistemą šalia L1 Lagrange taško tarp Veneros ir Saulės. Kartu su „soletta“ veidrodžiu poliarinėje orbitoje jie užtikrintų 24 valandų šviesos ciklą.

Taip pat buvo pasiūlyta, kad Veneros sukimosi greitis galėtų būti padidintas, smogiant į paviršių smogikliais arba atliekant artimą skriejimą naudojant kūnus, didesnius kaip 96,5 km (60 mylių) skersmens. Taip pat siūloma naudoti sukimosi jėgą, reikalingą Venerai pagreitinti iki taško, kuriame ji išgyveno dienos-nakties ciklą, identišką Žemės (-iai), naudoti masinio variklio ir dinaminio suspaudimo elementus.

Tada yra galimybė pašalinti dalį Veneros atmosferos, kuri gali būti įgyvendinta keliais būdais. Pradedantiesiems į paviršių nukreipti smogtuvai dalį atmosferos išpūs į kosmosą. Kiti metodai apima kosminius liftus ir masinius greitintuvus (idealiu atveju - ant balionų ar platformų virš debesų), kurie galėtų palaipsniui ištraukti dujas iš atmosferos ir išstumti į kosmosą.

Galimi pranašumai:

Viena iš pagrindinių Veneros kolonizacijos ir jos gyvenvietės sąlygų pakeitimo priežasčių yra galimybė sukurti „atsarginę vietą“ žmonijai. Atsižvelgiant į pasirinkimo spektrą - Marsą, Mėnulį ir Išorinę saulės sistemą -, Venera turi keletą dalykų, o kiti to nedaro. Visa tai pabrėžia, kodėl Venera yra žinoma kaip Žemės „seserų planeta“.

Pradedantiesiems, Venera yra sausumos planeta, kurios dydis, masė ir sudėtis yra panaši į Žemę. Štai kodėl Veneros gravitacija yra panaši į Žemės, o tai yra maždaug iš to, ką patiriame 90% (arba 0,904g, būti tiksliam. Dėl to žmonėms, gyvenantiems Veneroje, bus kur kas mažesnė rizika susirgti sveikatos problemomis, susijusiomis su nesvarumo ir mikrogravitacijos sąlygomis, pavyzdžiui, osteoporoze ir raumenų degeneracija.

Dėl santykinio Veneros artumo su Žeme taip pat būtų lengviau susisiekti ir susisiekti nei su daugeliu kitų Saulės sistemos vietų. Esant dabartinėms varomosioms sistemoms, langai į Venerą gali patekti kas 584 dienas, palyginti su 780 dienų Marsu. Skrydžio laikas taip pat yra šiek tiek trumpesnis, nes Venera yra arčiausiai Žemės esanti planeta. Arčiausiai jo yra 40 milijonų km atstumas, o Marsui - 55 milijonai km.

Kita priežastis yra susijusi su Veneros bėgančiu šiltnamio efektu, kuris yra planetos nepaprasto karščio ir atmosferos tankio priežastis. Išbandydami įvairius ekologinės inžinerijos metodus, mūsų mokslininkai išmoktų daug apie jų efektyvumą. Ši informacija, savo ruožtu, bus labai naudinga vykstant kovai su klimato kaita čia, Žemėje.

Ir ateinančiais dešimtmečiais ši kova greičiausiai taps gana intensyvi. Kaip NOAA pranešė 2015 m. Kovo mėn., Anglies dioksido lygis atmosferoje dabar viršijo 400 ppm - tokio lygio nebuvo matyti nuo Plioceno eros - kai pasaulinė temperatūra ir jūros lygis buvo žymiai aukštesni. Kaip rodo NASA apskaičiuota scenarijų serija, ši tendencija greičiausiai tęsis iki 2100 m., Sukeldama sunkias pasekmes.

Pagal vieną scenarijų anglies dioksido išmetimas šimtmečio pabaigoje sumažės maždaug 550 ppm, dėl to vidutinė temperatūra padidės 2,5 ° C (4,5 ° F). Antrame scenarijuje anglies dvideginio išmetimas padidėja iki maždaug 800 ppm, dėl to vidutiniškai padidėja apie 4,5 ° C (8 ° F). Pirmajame scenarijuje numatytas padidėjimas yra tvarus, o pagal pastarąjį scenarijų gyvenimas daugelyje planetos dalių taps nebeįmanomas.

Taigi, be to, kad buvo sukurti antrieji namai žmonijai, reljefiškai formuojanti Venera taip pat galėtų padėti užtikrinti, kad Žemė išliktų gyvybingi mūsų rūmų namai. Ir, be abejo, tai, kad Venera yra sausumos planeta, reiškia, kad ji turi gausius gamtos išteklius, kuriuos buvo galima surinkti, ir tai padėjo žmonijai pasiekti ekonomiką „po stygiaus“.

Iššūkiai:

Be to, kad Venera turi panašumų su Žeme (t. Y. Dydis, masė ir sudėtis), yra daugybė skirtumų, dėl kurių ji būtų formuojama ir kolonizuojama. Pirma, norint sumažinti Veneros atmosferos šilumą ir slėgį, prireiks milžiniškos energijos ir išteklių. Tam taip pat reikėtų infrastruktūros, kurios dar nėra ir kurią pastatyti būtų labai brangu.

Pavyzdžiui, norint sukurti pakankamai didelį orbitos atspalvį, kad būtų atvėsinta Veneros atmosfera, kad jos šiltnamio efektas būtų sustabdytas, reikės milžiniškų metalų ir pažangių medžiagų. Jei tokia padėtis yra L1, tokia struktūra taip pat turėtų būti keturis kartus didesnė už pačios Veneros skersmenį. Jis turėtų būti surinktas erdvėje, tam prireiktų didžiulio robotų surinkėjų parko.

Priešingai, norint padidinti Veneros sukimosi greitį, prireiks milžiniškos energijos, jau nekalbant apie nemažą skaičių smogikų, kurie turėtų kūgį sklisti iš išorinės saulės sistemos - daugiausia iš Kuiperio juostos. Visais šiais atvejais reikalingas didelis laivas erdvėlaivių, kad gabentų reikiamą medžiagą, ir jie turės būti aprūpinti pažangiomis pavaros sistemomis, kurios leistų kelionę atlikti per protingą laiką.

Šiuo metu tokių pavaros sistemų nėra, o įprasti metodai - pradedant jonų varikliais ir baigiant cheminiais varikliais - nėra pakankamai greiti ar ekonomiški. Norėdami parodyti, NASA Nauji horizontai Misijai prireikė daugiau nei 11 metų, kad istorinis susitikimas su Plutonu būtų Kuiperio juostoje, naudojant įprastas raketas ir pagalbinį gravitacijos metodą.

Tuo tarpu Aušra Misija, kuri rėmėsi jonine varomąja jėga, užtruko beveik ketverius metus, kol pasiekė Vestą asteroido juostoje. Nei vienas iš šių būdų nėra praktiškas pakartotinėms kelionėms į Kuiperio juostą ir apledėjusių kometų bei asteroidų gabenimui. Žmonija neturi tiek daug laivų, kiek mums reikėtų tai padaryti.

Ta pati išteklių problema galioja ir saulės reflektorių pastatymo virš debesų idėjai. Medžiagos kiekis turėtų būti didelis, ir ji turėtų likti vietoje ilgai, kai bus pakeista atmosfera, nes Veneros paviršių šiuo metu visiškai užgožia debesys. Be to, Venera jau turi labai atspindinčius debesis, todėl bet koks požiūris turėtų ženkliai viršyti dabartinį savo albedą (0,65), kad būtų skirtumas.

Ir kai reikia pašalinti Veneros atmosferą, viskas yra taip pat sudėtinga. 1994 m. Džeimsas B. Pollakas ir Carlas Saganas atliko skaičiavimus, kurie parodė, kad 700 km skersmens smogtuvas, smogiantis Venerui dideliu greičiu, bus mažesnis nei viena tūkstantosios visos atmosferos dalis. Be to, grąžinimas mažės, nes mažės atmosferos tankis, vadinasi, reikės tūkstančių milžiniškų smogtuvų.

Be to, didžioji dalis išstumtos atmosferos patektų į saulės orbitą šalia Veneros ir - be tolesnio įsikišimo - galėtų būti užfiksuota Veneros gravitaciniame lauke ir vėl taptų atmosferos dalimi. Atmosferos dujas pašalinti naudojant kosminius liftus būtų sunku, nes planetos geostacionarinė orbita yra nepraktiškas atstumas virš paviršiaus, kur pašalinti masinius greitintuvus būtų daug laiko ir brangu.

Išvada:

Apibendrinant galima teigti, kad galima lengvai formuoti Venerą. Žmonija turėtų antrus namus, mes galėtume papildyti jos išteklius savo jėgomis ir išmoktume vertingų metodų, kurie galėtų padėti išvengti kataklizminių pokyčių čia, Žemėje. Vis dėlto sunku pasiekti tą naudą, kur būtų galima tą naudą realizuoti.

Kaip ir daugumoje siūlomų versijų, susijusių su kraštovaizdžiu, iš anksto reikia pašalinti daugelį kliūčių. Tarp jų yra gabenimas ir logistika, sutelkiant didžiulį robotų darbuotojų parką ir traukiant laivus, kad būtų panaudoti reikiami ištekliai. Po to reikės prisiimti kelių kartų įsipareigojimą ir suteikti finansinius išteklius, kad būtų galima pamatyti darbą iki jo pabaigos. Nelengva užduotis tinkamiausiomis sąlygomis.

Pakanka pasakyti, kad tai yra tai, ko žmonija negali padaryti per trumpą laiką. Tačiau žvelgiant į ateitį, Venecijos idėja tapti mūsų „seserų planeta“ visais įmanomais būdais - su vandenynais, ariamąja žeme, gyvūnija ir miestais - tikrai atrodo gražus ir įgyvendinamas tikslas. Vienintelis klausimas - kiek laiko turėsime laukti?

Čia „Space Magazine“ esame parašę daug įdomių straipsnių apie reljefą. Čia yra galutinis terapeutinio formavimo vadovas: Ar mes galime formuoti Mėnulį? Ar turėtume formuoti Marsą ?, Kaip mes formuojame Marsą? ir studentų komanda nori išformuoti Marsą naudodamiesi melsvadumbliais.

Mes taip pat turime straipsnių, kuriuose nagrinėjama radikalesnė kraštovaizdžio formavimo pusė, pavyzdžiui, „Ar galėtume„ Terraform Jupiter “?“, „Ar galėtume„ Terraform The Sun “?“ Ir „Ar galėtume„ Terraform A Black Hole “?

Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite „Terraforming Mars“ NASA Quest svetainėje! ir NASA kelionė į Marsą.

Ir jei jums patiko aukščiau paskelbtas vaizdo įrašas, apsilankykite mūsų „Patreon“ puslapyje ir sužinokite, kaip galite anksti gauti šiuos vaizdo įrašus, padėdami mums pateikti jums daugiau puikaus turinio!