Terraformarea lui Venus

Impresia artistului despre Venus în urma unui proces de terraformare

Terraformarea lui Venus este un proiect (teoretic) de inginerie planetară conceput pentru a modifica mediul global al planetei Venus pentru a-l face potrivit pentru colonizarea umană .

Metode hipotezate

În prezent, metodele ipotezate sunt în esență două, ambele acționând preliminar pentru a reduce temperatura anormală a planetei (450 ° C), apoi eliminând dioxidul de carbon și, ca al treilea și ultimul pas, crearea unei „baze respirabile în atmosferă d” de oxigen . Prima dintre cele două metode implică realizarea terraformării prin colonizarea lui Venus cu construcția de scuturi solare (un sistem similar a fost ipotezat pentru terraformarea lui Marte și, de asemenea, descris în cinematografie în filmul Atto di forza ( Total Recall , 1990). A doua metodă mai complexă (de asemenea, în acest caz a fost ipotezată o metodă similară pentru terraformarea lui Marte) prevede în schimb crearea directă a unei atmosfere respirabile capabile să genereze condiții de viață terestră . În cele din urmă, o altă problemă de rezolvat va fi stabilizarea durata ciclului de lumină zi / noapte care în prezent pe Venus este de 116 zile.

Scuturi solare

Geoffrey A. Landis a propus ^[1] că o anumită cantitate de orașe plutitoare ar putea forma un scut solar în jurul planetei și, prin urmare, ar putea fi folosită 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.

Eliminarea atmosferei dense de dioxid de carbon

Abordarea biologică

Deja în 1961 Carl Sagan a sugerat terraformarea lui 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. Mai mult, radiația solară ar fi letală pentru fiecare formă vie cunoscută.

Lichefierea directă a atmosferei

Robert Zubrin , în urma unui studiu realizat de Paul Birch în 1991 ^{[2] a} propus ^[3] 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 100 m de apă pe m ² . Sarea și mările puțin adânci ar fi create atunci.

Introducerea hidrogenului

Una dintre cele mai fascinante și mai simple metode de terraformare a lui Venus din punct de vedere teoretic, chiar dacă nu este practic cu cunoștințele tehnice actuale, ar fi să aducă cantități mari de hidrogen pe planetă, probabil luându-le dintr-o sursă din sistemul solar ultraperiferic. Hidrogenul, care reacționează cu dioxidul de carbon , ar produce instantaneu carbon elementar ( grafit ) și apă , conform reacției lui Bosch . Pentru a realiza un astfel de proiect, hidrogenul ar trebui transportat sigilat în multe recipiente sub o anumită altitudine (peste care presiunea și temperatura nu ar permite declanșarea reacției) și apoi eliberate. Odată ce acest lucru s-ar întâmpla, transformarea atmosferei ar fi complet spontană. Pentru a elimina complet dioxidul de carbon prezent în atmosfera lui Venus ar fi nevoie de aproximativ 4 × 10 ¹⁹ kg de hidrogen (egal cu aproximativ 4000 de ori masa Fobos sau de aproximativ 8 ori masa întregii atmosfere a Pământului ). ^[4] Posibila pierdere de hidrogen datorată vântului solar ar fi complet neglijabilă în timpurile teoretizate pentru o astfel de reacție. Un alt efect secundar al acestei reacții ar fi complet neglijabil: dispariția oxigenului liber. De fapt, oxigenul s-ar lega și de hidrogen, transformându-se în apă și „dispărând” din atmosferă. Cu toate acestea, cantitatea de oxigen liber din atmosfera lui Venus este atât de mică (<20 ppm ) încât, chiar dacă nu ar fi cazul, diferența nu ar fi percepută deloc.

Odată ce reacția a avut loc, tot dioxidul de carbon s-ar transforma în apă și grafit. Având în vedere suprafața relativ plană, această apă ar acoperi aproximativ 80% din suprafață, comparativ cu 70% acoperită de oceanele de pe Pământ, deși în termeni de masă ar fi doar aproximativ 10% din apa de pe Pământ. ^[4]

Atmosfera reziduală, egală cu aproximativ 3 bari (de aproximativ trei ori cea a Pământului), ar fi compusă în principal din azot , o parte din care se va dizolva în noile oceane de apă, reducând în continuare presiunea atmosferică, în conformitate cu legea lui Henry .

Accelerarea rotației planetare este în schimb un proiect destinat să fie realizat în viitorul îndepărtat. ^[5] Trebuie menționat, totuși, că dacă reducerea artificială a presiunii atmosferice s-ar baza pe transferul acesteia pe suprafață (ca de exemplu în acest din urmă caz ​​de terraformare prin introducerea hidrogenului) - mai degrabă decât la dispersia sa în spațiu - deplasarea unei astfel de mase spre centrul de rotație ar provoca în sine o creștere a vitezei unghiulare în virtutea legii conservării impulsului unghiular . Acesta ar fi un fenomen cu totul similar cu ceea ce s-ar întâmpla cu un patinator care și-a apropiat brațele și picioarele de axa verticală de rotație pentru a le mări viteza.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, chiar și folosind o metodă atât de fascinantă, unii factori ar trebui păstrați strict sub control: nu atât reacția în sine, care, așa cum am spus, ar fi complet spontană, ci mai degrabă scenariul care se va deschide după reacție .

Produsul reacției, apa, ar fi de fapt produs sub formă de abur la temperatură ridicată, iar vaporul de apă este un gaz de seră mai puternic CO ₂ . Deci, dacă lăsăm reacția la sine, ne-am limita la transformarea lui Venus dintr-un iad pe bază de CO ₂ într-un iad pe bază de H ₂ O și mai fierbinte.

O posibilă soluție ar putea fi, odată ce reacția s-a încheiat, să ascundă planeta cu scuturi pentru a o face să se răcească sub temperatura critică, astfel încât să permită apei să înceapă să se condenseze mai întâi în atmosfera superioară și apoi, treptat, pe suprafaţă. În acest moment va fi posibil în cele din urmă să scoateți scuturile și să aveți încredere în stabilizarea definitivă a temperaturii datorită unui cerc virtuos.

Notă

Bibliografie

• (EN) Terraforming: Engineering Planetary Environments - Martyn J. Fogg (SAE International, 1995) - ISBN 1-56091-609-5

Elemente conexe

• Colonizarea lui Venus
• Terraformare
• Terraformarea lui Marte
• Venus în science fiction

linkuri externe

• ( EN ) O abordare a Terraformării lui Venus , la terraformers.org.au . Adus la 8 decembrie 2008 (arhivat din original la 12 decembrie 2008) .
• (EN) Terraforming Venus Quick - Article by Paul Birch in Journal of the British Interplanetary Society, 1991 ( fișier zip care conține imaginile pentru a citi articolul)

Portalul de astronautică

Portal de science fiction