terraformáló

Terraformáló Vénusz: Hogyan lehet a pokol táját második otthonunkká alakítani

A Vénuszt ritkán említik, amikor más bolygók terraformálásának és gyarmatosításának kérdésével foglalkoznak. Ugyanakkor sok szempontból sokkal alkalmasabb, mint a népszerű Mars, amelyről legutóbb írtunk. Jelenleg komoly okai vannak annak, hogy az emberek és a szondák nem repülnek ezen a bolygón. Ez a jövőben megváltozhat?

A Föld nővére

A Vénusz egy sziklás bolygó, amelynek mérete, tömege és összetétele majdnem megegyezik a Földével. Csak 10% -kal gyengébb a gravitációja, mint bolygónknak, ami jelentősen csökkenti a kis népességgel összefüggő egészségügyi problémák kialakulásának potenciális népességét. Ide tartoznak a vékonyodó csontok, az izomvesztés és a vörösvértestek pusztulása. Ehhez képest a Marson a gravitáció 60% -kal gyengébb, mint a Földön.

A kutatások még azt is kimutatták, hogy a Vénuszon korábban folyékony vizet találtak. A Marssal szemben jelentős előny a távolság. A legközelebbi megközelítéskor körülbelül 40 millió km-re van a Földtől, de a Mars akár 55 millió km-re. Ez lényegesen alacsonyabb szállítási költségeket jelent.

A fő ok, amiért a mesterséges szondák nem repülnek ezen a bolygón, még nem az emberek, extrém körülmények. Az átlagos felületi hőmérséklet eléri a 450 ° C-ot! Ez a Naprendszer legforróbb bolygója. A helyzetet még rosszabbá teszi, hogy nagyon sűrű légkör veszi körül, aminek következtében a felszínre jutó nyomás akár 90-szer nagyobb, mint a Földön. Ez megfelel a vízfelszín alatt egy kilométerrel létrehozott nyomásnak. Ezenkívül a légkör mérgező az emberekre. 96,5% szén-dioxid, 3,5% nitrogén. Az oxigén csak vízgőz formájában kötődik meg, még elhanyagolható 0,002% -os koncentrációban is. Folyékony víz semmilyen állapotban nincs jelen a felszínen.

A Vénusz méretében, súlyában és összetételében hasonlít a Földre. Felületén azonban pokoli viszonyok uralkodnak. (Forrás: NASA)

Terraformációs lehetőségek

Annak érdekében, hogy a Vénusz lakható legyen, elsősorban a légkör nagy részét el kell távolítanunk. Ez megállítaná az üvegházhatást, ami rendkívül bemelegíti a bolygót. A Vénusz terraformálásának egyik első tervét az ismert amerikai asztrofizikus, Carl Sagan terjesztette elő. Javasolta géntechnológiával módosított baktériumok alkalmazását, amelyek megkötik a légköri szén-dioxidot és oxigént termelnek. Amikor későbbi felmérések kimutatták a Vénusz szélsőséges körülményeit, Sagan nyilvánvaló okokból megvalósíthatatlannak nevezte a tervet.

Jelenleg a tudósok elismerik, hogy a Vénusz atmoszféráját egyedül fotoszintézissel nem lehet megváltoztatni. Vannak azonban olyan tervek, amelyek másodlagos eszközként használják a fotoszintézist. Az élő organizmusokat nem kezdetben, hanem később, a terraformáció előrehaladtával, megfelelőbb körülmények között telepítenék.

A Földön szinte az összes szenet kőzetek (különösen a karbonátok) kötik meg. A levegőben kizárólag szén-dioxid formájában található meg, amely a légkör teljes térfogatának csak 0,04% -át teszi ki. A Vénusz esetében ezzel ellentétes a helyzet. Gyakorlatilag minden szén jelen van a légkörben, míg a kőzetek csak kis mennyiséget tartalmaznak. Ez azt jelenti, hogy a légkörből származó CO2 kémiai reakciókkal megfogható és kőzetek - karbonátok formájában stabilizálható.

Mark Bullock és David Grinspoon amerikai asztrobiológusok modellje azonban elárulta, hogy a felszíni kőzetek általi maximális CO2-megkötés után is a felületi nyomás még mindig 43-szor magasabb, mint a Föld légköri nyomása. Másrészt a CO2 csökkenése miatt a felületi hőmérséklet fokozatosan körülbelül 130 ° C-ra csökken.

Más kőzetek, amelyek ásványi anyagai képesek megkötni a CO2-t, a felszín alatt kaphatók. De Bullock és Grinspoon kimutatták, hogy a földi viszonyok elérése érdekében az egész Vénuszt 1 km mélységig kell ásni! Az emberiség hamarosan képtelen lesz beavatkozni ilyen arányban. Még ha rendelkeznénk is a szükséges technológiával, ez egy nagyon pénzügyi és energiaigényes terv lenne.

A második lehetőség az, hogy szénszívó ásványi anyagokat nyerjünk a Vénuszra eltalált aszteroidákból. Ez jobb, mint az egész bolygó felásása, de mégis nagyon kihívást jelent és kockázatos. Paul Birch brit tudós azt javasolta, hogy a hidrogént vezessék be a Vénusz légkörébe. CO2-val reagálva grafitot és vizet képez. Mivel a Vénusz nem jelentősen hegyvidéki, az így keletkező óceán a felszín akár 80% -át is lefedné. A kondicionált légkör főleg nitrogént tartalmazna. Egy része feloldódik vízben. Sajnos egy ilyen beavatkozáshoz körülbelül 4 * 10 19 kg hidrogénre lenne szükség! Ez annyi, hogy hidrogént kellene kinyerni olyan gázóriásokból, mint a Jupiter vagy holdjaik.

Ha a légkörben található összes szén-dioxid vízzé és grafittá alakulna, akkor a Vénusz felületének akár 80% -át is elborítaná az óceán.

Egy másik lehetőség a légkör közvetlen eltávolítása. Például a több tíz kilométer átmérőjű aszteroidák bombázásával. A becsapódások energiája a légkört az űrbe juttatja. A számítások azonban azt mutatták, hogy körülbelül 2000 aszteroidára, amelyek rövid idő alatt elütnek, szükség lenne a kívánt hatás eléréséhez. 1 Ezenkívül végül ez a módszer valószínűleg nem lenne hatékony. A kidobott gáz pályára kerülne, de a Vénusz súlyával újra húzza.

A légkör csak az első lépés

A Vénusz légkörének átalakítására szolgáló fenti lehetőségek mind technikai, mind gazdasági szempontból nagyon igényesek. Annak érdekében, hogy az egész folyamat a lehető legkönnyebb legyen, valószínűleg több módszert is alkalmaznának egyszerre.

Mindenesetre a légkör esetleges eltávolítása után is más komoly akadályok merülnének fel. Amint a Vénusz a Naphoz közelebb kering, mint a Föld, körülbelül kétszer olyan erős sugárzás sugározza be. A sűrű légkörnek köszönhetően a hőmérséklet a Vénusz egész területén állandó. Ha a sűrűsége jelentősen csökken, a felszín hőmérséklete drámaian megváltozik, miközben a nap és az éjszaka váltakozik. A nagy légköri mennyiségeket jelentős fűtés vagy hűtés érheti. Ez rendszeresen rendkívül erős viharokhoz vezetne.

A probléma megoldható mesterséges képernyővel. A tudósok szerint ennek a Vénusz átmérőjének négyszeresének kell lennie. Nagyon nehéz lenne olyan nagy szerkezetet készíteni, mint egy egység. Az anyagnak ellen kellene állnia a napszél nyomásának és az aszteroidákkal való ütközésnek. A nyílás az úgynevezett L1 felszabadítási ponton helyezkedne el, amely a Vénusz előtt található. Ez az a pont, ahol a gravitációs és a centrifugális erők egyensúlyba kerülnek. Az ezen a ponton elhelyezkedő test nem változtatja meg helyzetét a másik testhez képest. Ahhoz azonban, hogy a szerkezet egyensúlyi helyzetben maradjon a külső hatások hatására, segédmotorokkal folyamatosan korrigálni kellene. Ezt könnyebb elérni, ha kisebb, független részekre osztanák. De ez még mindig olyan projekt, amelyet az emberiség valószínűleg nem fog megvalósítani ebben a században.

Hasonló módon biztosítva lenne a napszél elleni védelem - a Nap nagy energiájú részecskéi. Mesterséges műholdat helyeznének az L1 felszabadítási pontra, amely mágnest hordozna körülbelül 1-2 tesla nagyságú. Hasonló erős mágneseket már ma is használnak az iparban. A mágneses tér eltérítené a beérkező napszemcséket. E védelem nélkül a Vénusz elveszítené légkörét, és a felszínen található bármely organizmus sugárzás hatása alatt elpusztulna. Jelenleg a Vénusznak nincs természetes magnetoszférája.

Ezenkívül ez a bolygó csak nagyon lassan forog a tengelye körül. A Naprendszer összes bolygója közül a leglassabb. A Vénuszon egy nap 243 Föld-napig tart. 2 Ha ugyanolyan ritka légköre lenne, mint a Földnek, akkor a nappali és az éjszakai hőmérséklet között jelentős hőmérséklet-különbségek keletkeznének, még akkor is, ha a jövőbeni telepesek napernyőt állítanának. Martyn Fogg brit terraform szakértő szerint a bolygó forgása felgyorsulhat, például ha többször is repülnek a közelében legalább 100 km nagyságú aszteroidák. De ez ismét kihívást jelentő és veszélyes módszer.

Élet a felhőkben

A Vénuszon ma uralkodó szélsőséges körülmények között lehetetlennek tűnik, hogy az emberek telepeket telepítsenek ott a helyi éghajlat jelentős megváltozása nélkül. Ennek azonban pont az ellenkezője igaz. Mivel a Vénusz terraformálása minden szempontból rendkívüli kihívást jelentene, a tudósok hajlamosak megvizsgálni a létfeltételek fennmaradásának lehetőségeit. A legtöbbet megvitatott javaslat a felhőalapok.

A javaslatot először a hetvenes években terjesztették elő szovjet tudósok, majd később a NASA megvitatta. Ennek eredménye a HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept) koncepció volt 2015-től.


Léghajó művészi ábrázolása a Vénusz légkörében. (Forrás: NASA)

E koncepció szerint az emberi személyzet egyfajta 30 méteres léghajóban élne, amely 50 km-rel lebegne a felszín felett. Ezen a magasságon a légköri nyomás megegyezik a szárazfölddel, a hőmérséklet 0 és 50 ° C között mozog. A gyarmatosítóknak nem lenne szükségük védőruhára, ha a hajók oxigént és megfelelő sugárvédelmet nyújtanak.

A tudósok szerint az ilyen bázisok kiterjedhetnek az úszó nagyvárosokra is. Építésük azonban nagyon megterhelő lenne, mert a Vénusztól nem lehetne építőanyagokat beszerezni. A Földről vagy más testekből kellene importálni. Ezért szakértői becslések szerint nem várható el, hogy az emberek ebben a században városokat építsenek a Vénuszon. Ez azonban még mindig egyszerűbb és megvalósíthatóbb terv, mint az egész bolygó terraformálása.

A Patreone támogatásának köszönhetően el tudtuk hozni ezt a cikket. A szimbolikus hozzájárulás további minőségi cikkek közzétételében is segít.

Megjegyzések
1. Természetesen nagyobb aszteroidákat is lehetne használni, ezáltal csökkentve az ütések számát. A probléma az, hogy a nagyon erős hatások megváltoztathatják a forgás sebességét, ami még jobban lelassulhat. Alternatív megoldásként a forgástengely megdönthető.
2. Az ESA tudósainak megállapításai szerint a Vénusz forgása még folyamatosan lassul. 16 év alatt a nap akár 6,5 perccel is meghosszabbodott.