Colonizarea lui Venus
Colonizarea lui Venus , vecinul planetar al Pământului , a fost subiectul multor speculații și teme științifico-fantastice înainte și după nașterea zborului spațial . Odată cu descoperirea mediului său ostil, suprafața sa concentrat mai mult spre colonizarea Lunii și a Marte . Cu toate acestea, studii recente au sugerat posibilitatea colonizării planetei pornind de la stratul atmosferic superior mai puțin ostil, făcând inutilă o explorare a suprafeței, cel puțin inițial. Această abordare în doi pași a colonizării planetei a catalizat din nou interesul pentru Venus.
Beneficii
Anumite caracteristici ale lui Venus pot face colonizarea mai ușoară decât alte destinații. Asemănările și apropierea de Pământ au numit-o pe Venus „planeta gemenă”.
- În prezent, nu s-a stabilit dacă gravitația lui Marte, aproximativ o treime din cea a Pământului, este suficientă pentru a evita decalcifierea osoasă și pierderea tonusului muscular suferit de astronauții care rămân într-un mediu de microgravitație ( sonda Mars Gravity Biosatellite ar fi fost primul care a efectuat cercetări în acest domeniu, dar proiectul a fost anulat din cauza lipsei de fonduri). În schimb, Venus are o masă similară cu cea a Pământului și, în consecință, o accelerație aproape identică a gravitației (0,907 g ). Cele mai multe proiecte de explorare parțială și colonizare trebuie să abordeze problemele sistemului musculo - scheletic cauzate de expunerea la o greutate zero sau mult mai mică decât Pământul. Oamenii ipotetici născuți pe Venus nu ar avea practic nicio dificultate de adaptare la gravitația Pământului.
- Atmosfera superioară a planetei prezintă, la o înălțime de aproximativ 50 km, valori ale presiunii și temperaturii foarte asemănătoare cu cele ale Pământului (1 bar și 0-50 ° C). Mai mult, în acea regiune, energia solară este abundentă, aproximativ 2610 wați / m² egală cu 1,9 ori mai mare decât cea de pe Pământ, iar norii sunt atât de reflecți încât pot îndrepta orice panouri solare în jos decât în sus. Vânturile atmosferice prezente la această altitudine ar putea împinge o stație plutitoare la o rotație în jurul planetei în aproximativ 100 de ore, iar la latitudini mai mari această perioadă de rotație ar putea fi redusă, până când ajunge la o „zi” apropiată de durata Pământului de 24 de ore ( pe suprafața planetei ziua este foarte lungă și este egală cu 243 de zile terestre).
- Venus este cel mai apropiat corp major de Pământ (în afară de Lună), facilitând transportul și comunicarea decât alte planete. Cu mijloacele actuale de propulsie disponibile, ferestrele de lansare se deschid la fiecare 584 de zile (780 de zile pentru Marte), o călătorie durează aproximativ 5 luni (6 luni pentru a ajunge pe Marte), iar distanța minimă este egală cu 45 de milioane de kilometri (Marte 56 de milioane de kilometri departe).
Dificultate
Planeta prezintă multiple provocări:
- Condiții de suprafață ostilă: suprafața este extrem de fierbinte, cu temperaturi ecuatoriale apropiate de 500 ° C, peste punctul de topire a plumbului . Presiunea atmosferică este, de asemenea, de cel puțin nouăzeci de ori mai mare decât cea a pământului, egală cu cea prezentă sub apă la o adâncime de un kilometru. Aceste condiții au făcut ca durata mai multor misiuni pe planetă să fie foarte scurtă: sondele Venera 5 și Venera 6 au fost distruse de presiune la o înălțime de 18 km deasupra solului, iar landerele ulterioare Venera 7 și Venera 8 au rezistat condițiilor de suprafață pentru a evita mai mult de o oră. Prin urmare, colectarea materialelor de la suprafață ar putea fi o problemă.
- Apa : este absolut absentă sub orice formă. Atmosfera, compusă în principal din dioxid de carbon în concentrații toxice, este lipsită de oxigen . În plus, norii sunt compuși parțial din vapori de acid sulfuric și dioxid de sulf .
Metode de colonizare și explorare
Datorită condițiilor ostile de pe planetă, o colonie la suprafață este cu mult dincolo de posibilitățile tehnologice actuale. Unii autori sugerează depășirea acestora prin terraformare . Cererile de energie pentru o astfel de operațiune sunt descurajante în comparație cu posibilitățile tehnologice actuale și, cu excepția descoperirii viitoare a noilor tehnologii, perioada necesară se extinde în zeci de mii de ani, dacă nu chiar milioane.
Explorare și cercetare înainte de colonizare
Venus a fost studiat într-o măsură mai mică decât Luna sau Marte și, prin urmare, vor trebui efectuate studii suplimentare pe planetă înainte ca o misiune cu echipaj să fie aprobată. Sonda Venus Express se află în prezent pe orbită în jurul planetei, dar au fost propuse alte misiuni low-cost pentru a explora în continuare atmosfera. În special, zona atmosferică cu condiții similare cu cele ale pământului situat la 50 km de suprafață nu a fost încă explorată.
Printre aceste misiuni există, de asemenea, un flyover alimentat cu energie solară. Deși vânturile pot atinge viteze de 95 m / s în stratul superior al norilor, gravitația ușor mai mică și presiunea atmosferică mai mare pot ajuta un avion să zboare mai ușor decât o planetă cu presiune atmosferică foarte mică, cum ar fi Marte. Survolul ar putea fi staționat la o înălțime de 72 km unde presiunea este suficient de scăzută și energia solară suficientă pentru a se reîncărca și a efectua explorări temporare în straturile inferioare ale atmosferei timp de câteva ore. Datorită rotației lente a planetei, lumina soarelui ar fi prezentă timp de peste 100 de zile pe Pământ și aeronava ar putea rămâne permanent în zona iluminată a planetei, deplasându-se doar la o viteză de 13,4 km / h la ecuator pentru a compensa rotația. Survolul poate să nu aibă suficientă energie pentru a traversa partea neluminată a planetei, astfel încât acele zone ar putea fi studiate numai atunci când sunt expuse pe partea luminată. [1]
Orașe plutitoare și habitate aerostatice
Geoffrey A. Landis a concluzionat că dificultățile percepute în colonizarea Venusului se datorează ipotezei simple a stabilirii unei colonii la suprafață:
- "Cu toate acestea, dintr-un punct de vedere diferit, problema cu Venus este pur și simplu că solul este prea departe de nivelul în care există presiune din atmosferă. La nivelul de deasupra norilor, Venus este o planetă cerească." [2]
El a propus un habitat aerostatic și orașe plutitoare, bazat pe principiul că aerul respirabil (un amestec de oxigen și azot într-un raport de 21:79) este mai ușor decât atmosfera venusiană și, prin urmare, produce o împingere spre maxim egal cu aproximativ jumătate împingerea produsă de heliu în atmosfera terestră. [3] O cupolă de aer care respiră ar putea, prin urmare, să susțină greutatea unei colonii sau ar putea fi împărțită în două părți, dintre care una este umplută cu un gaz ușor precum hidrogenul sau heliul (care poate fi obținut din atmosferă) pentru a susține o masă mai mare . [4]
Terraformare
Carl Sagan a sugerat în 1961 să terraformeze Venus prin alge care au transformat dioxidul de carbon al planetei în oxigen . Cu toate acestea, acum se știe că apa de pe planetă este atât de rară încât, chiar și cu cele mai bune rezultate ale fotosintezei , s-ar produce o cantitate neglijabilă de oxigen.
Robert Zubrin , în urma unui studiu realizat de Paul Birch în 1991 [4] a propus [5] utilizarea unui scut solar mare, conceput pentru a apăra Venus de Soare și a-l răci suficient pentru a permite lichefierea gazelor la o temperatură sub 304,18 K și o presiune de 73,8 bar ( punctul critic al dioxidului de carbon ) și apoi până la o temperatură de 216,85 K și o presiune de 5,185 bar ( punct triplu ). Sub acest punct de sublimare , dioxidul de carbon din atmosferă s-ar așeza pe sol sub formă de gheață uscată și ar putea fi îngropat sau colectat și trimis de pe planetă. O posibilă destinație pentru acest material ar putea fi Marte , unde este prezent fenomenul opus - presiune atmosferică insuficientă și temperatură scăzută. Mai târziu, scutul solar ar fi eliminat și datorită scăderii gazelor cu efect de seră, problema presiunii și temperaturii ar fi rezolvată. Cu toate acestea, Zubrin recunoaște că lipsa apei rămâne o problemă serioasă, iar bombardamentul cu comete sau asteroizi care conțin gheață ar dura, de asemenea, foarte mult timp. Birch face ipoteza dezintegrării unei luni de gheață a lui Saturn și bombardarea planetei cu fragmente pentru a furniza aproximativ 100m de apă pe m². Sarea și mările puțin adânci ar fi create atunci. Accelerarea rotației planetare este în schimb un proiect destinat să fie realizat în viitorul îndepărtat. [6]
Landis a propus că o anumită cantitate de orașe plutitoare ar putea forma un scut solar în jurul planetei și, prin urmare, ar putea fi folosite pentru terraformare, oferind în același timp un mijloc de a locui în atmosfera venusiană. Dacă ar fi construite din nanotuburi de carbon , care au fost realizate recent sub formă de foi, atunci principalul material pentru structuri ar putea fi realizat folosind dioxid de carbon colectat din atmosferă. Carbonul amorf sintetizat recent s-ar putea dovedi a fi un material de construcție util. Conform analizei lui Birch, aceste colonii și aceste materiale ar putea constitui o revenire economică imediată și ar constitui o bază pentru eforturi suplimentare în procesul de terraformare.
Notă
- ^ Geoffrey A., Christopher, Anthony Landis, LaMarre, Colozza, Atmospheric Flight on Venus ( PDF ), în 40th Meeting and Exhibit Sciences Aerospace, Reno NV , 14-17 ianuarie 2002 (arhivat din original la 9 decembrie 2006) .
- ^ Frază originală: "Cu toate acestea, privită într-un mod diferit, problema cu Venus este doar faptul că nivelul solului este prea mult sub nivelul unei singure atmosfere. La nivelul de sus, Venus este planeta paradisului."
- ^ Geoffrey A. Landis, Colonization of Venus ( PDF ), în Conferința privind explorarea spațiului uman, Forumul internațional al tehnologiei și aplicațiilor spațiale, Albuquerque NM , 2 februarie-6 2003 (arhivat din original la 19 ianuarie 2007) .
- ^ a b Paul Birch, Terraforming Venus Quickly , în Journal of the British Interplanetary Society , 1991.
- ^ Robert Zubrin, Entering Space: Creating a Spacefaring Civilization , 1999.
- ^ Paul Birch, How to Spin a Planet , în Journal of the British Interplanetary Society , 1993.
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre colonizarea Venus
