Velkommen tilbage til vores serie om kolonisering af solsystemet! I dag ser vi på Jordens ”søsterplanet”, den helvede, men alligevel underligt lignende planet Venus. God fornøjelse!
Siden mennesker først begyndte at se op på himlen, har de været opmærksomme på Venus. I gamle tider var det kendt som både "Morning Star" og "Evening Star" på grund af dets lyse udseende på himlen ved solopgang og solnedgang. Til sidst indså astronomer, at det faktisk var en planet, og at ligesom Jorden, kredsede den også om Solen. Og takket være rumalderen og adskillige missioner til planeten har vi lært nøjagtigt, hvilken slags miljø Venus har.
Med en atmosfære, der er så tæt, at det umuliggør regelmæssig overfladebehandling, varme så intens, at det kan smelte bly, og svovlsyre regn, ser det ud til at være lille grund til at gå dertil. Men som vi har lært i de senere år, var Venus engang et meget andet sted, komplet med oceaner og kontinenter. Og med den rigtige teknologi kunne kolonier bygges over skyerne, hvor de ville være sikre.
Så hvad skal det til for at kolonisere Venus? Som med andre forslag til kolonisering af solsystemet, kommer det hele ned på at have de rigtige slags metoder og teknologier, og hvor meget er vi villige til at bruge.
Eksempler i fiktion:
Siden begyndelsen af det 20. århundrede er ideen om at kolonisere Venus blevet undersøgt inden for science fiction, hovedsageligt i form af terraformering af den. Det tidligste kendte eksempel er Olaf Stapletons Sidste og første mænd (1930), hvoraf to kapitler er dedikeret til at beskrive, hvordan menneskehedens efterkommere terraformer Venus efter Jorden bliver ubeboelig; og i processen begå folkedrab mod det oprindelige akvatiske liv.
I 1950'erne og 60'erne begyndte terraformering at optræde i mange science fiction-værker. Poul Anderson skrev også meget om terraforming i 1950'erne. I hans roman fra 1954, Den store regn, Venus ændres gennem planetteknikker over en meget lang periode. Bogen var så indflydelsesrig, at udtrykket "Big Rain" siden er synonymt med den terraformering af Venus.
I 1991 foreslog forfatter G. David Nordley i sin novelle ("The Snows of Venus"), at Venus måske blev spundet op til en daglængde på 30 jorddage ved at eksportere sin atmosfære af Venus via massedrivere. Forfatter Kim Stanley Robinson blev berømt for sin realistiske skildring af terraforming i Mars-trilogien - der inkluderede Røde Mars, Grønne Mars og Blue Mars.
I 2012 fulgte han denne serie op med frigivelsen af 2312, en science fiction-roman, der handlede om koloniseringen af hele solsystemet - som inkluderer Venus. Romanen udforskede også de mange måder, hvorpå Venus kunne terraformeres, lige fra global afkøling til kulstofbinding, som alle var baseret på videnskabelige studier og forslag.
Foreslåede metoder:
Alt i alt understreger de fleste foreslåede metoder til kolonisering af Venus økologisk teknik (aka terraforming) for at gøre planeten beboelig. Der har dog også været forslag til, hvordan mennesker kunne leve på Venus uden at ændre miljøet væsentligt.
For eksempel har sovjetiske forskere antydet, at mennesker kunne kolonisere Venus 'atmosfære snarere end at forsøge at leve på sin fjendtlige overflade siden 1970'erne ifølge det indre solsystem: potentielle energi- og materielle ressourcer af Viorel Badescu og Kris Zacny (red.).
For nylig skrev NASA-forsker Geoffrey A. Landis et papir med titlen "Kolonisering af Venus", hvor han foreslog, at byer kunne bygges over Venus 'skyer. I en højde på 50 km over overfladen hævdede han, at sådanne byer ville være sikre mod det barske venusiske miljø:
”[T] Venus-atmosfæren er det mest jordlignende miljø (bortset fra Jorden selv) i solsystemet. Det foreslås her, at på kort sigt kunne menneskelig udforskning af Venus finde sted fra aerostatkøretøjer i atmosfæren, og at der på lang sigt kunne foretages permanente bosættelser i form af byer, der er beregnet til at flyde i ca. 50 km højde i atmosfæren i Venus. ”
I en højde på 50 km over overfladen har miljøet et tryk på cirka 100.000 Pa, hvilket er lidt mindre end Jordens ved havoverfladen (101.325 Pa). Temperaturer i disse regioner varierer også fra 0 til 50 ° C (273 til 323 K; 32 til 122 ° F), og beskyttelsen mod kosmisk stråling ville være tilvejebragt af atmosfæren ovenfor med en afskærmningsmasse svarende til Jordens.
Ifølge Venis 'forslag ville de venusiske levesteder oprindeligt bestå af aerostater fyldt med åndbar luft (en 21:79 ilt-nitrogen-blanding). Dette er baseret på begrebet, at luft ville være en løftegas i den tætte kuldioxidatmosfære, der besidder over 60% af den løftekraft, som helium har på Jorden.
Disse ville tilvejebringe indledende opholdsrum for kolonister og kunne fungere som terraformere og gradvist omdanne Venus 'atmosfære til noget, der er leveligt, så kolonisterne kunne migrere til overfladen. En måde at gøre dette på ville være at bruge disse byer som solskærme, da deres tilstedeværelse i skyerne ville forhindre solstråling i at nå overfladen.
Dette ville fungere især godt, hvis de flydende byer var lavet af lavalbedo-materialer. Alternativt kan der reflekteres reflekterende balloner og / eller reflekterende lag kulstofananorør eller grafen fra disse. Dette giver fremskridt med ressourcetildeling in situ, da atmosfæriske reflektorer kunne bygges ved hjælp af lokalt fremskaffet kulstof.
Derudover kunne disse kolonier fungere som platforme, hvor kemiske elementer blev introduceret i atmosfæren i store mængder. Dette kunne have form af calcium og magnesiumstøv (som ville sekvestere kulstof i form af calcium og magnesiumcarbonater) eller en hydrogenaerosol (der producerer grafit og vand, hvis sidstnævnte ville falde til overfladen og dække ca. 80% af overfladen i oceanerne).
NASA er begyndt at undersøge muligheden for at montere besætningsopgaver til Venus som en del af deres High Altitude Venus Operational Concept (HAVOC), som blev foreslået i 2015. Som skitseret af Dale Arney og Chris Jones fra NASAs Langley Research Center kræver dette missionskoncept for alle besatte dele af missionerne, der skal udføres fra lettere end luftfartøjer eller fra bane.
Potentielle fordele:
Fordelene ved at kolonisere Venus er mange. For det første er Venus det den nærmeste planet til Jorden, hvilket betyder, at det ville tage mindre tid og penge og sende missioner der, sammenlignet med andre planeter i solsystemet. F.eks. Tog Venus Express-sonden lidt over fem måneder at rejse fra Jorden til Venus, mens Mars Express-sonden tog næsten seks måneder at komme fra Jorden til Mars.
Derudover forekommer lanceringsvinduer til Venus oftere, hver 584 dage, når Jorden og Venus oplever en ringere sammenhæng. Dette sammenlignes med de 780 dage, det tager for Jorden og Mars at opnå modstand (dvs. punktet i deres kredsløb, når de tager deres nærmeste tilgang).
Sammenlignet med en mission til Mars ville en mission til Venus 'atmosfære også udsætte astronauter for mindre i vejen for skadelig stråling. Dette skyldes delvis Venus 'større nærhed, men også fra Venus' inducerede magnetosfære - som kommer fra samspillet mellem dens tykke atmosfære og solvind.
Også for flydende bosættelser, der er etableret i Venus 'atmosfære, ville der være mindre risiko for eksplosiv dekomprimering, da der ikke ville være nogen betydelig trykforskel mellem indersiden og ydersiden af levestederne. Som sådan ville punkteringer udgøre en mindre risiko, og reparationer ville være lettere at montere.
Derudover ville mennesker ikke kræve dragt under tryk for at vove sig udenfor, som de ville på Mars eller andre planeter. Selvom de stadig har brug for iltbeholdere og beskyttelse mod det sure regn, når de arbejder uden for deres levesteder, ville arbejdsholdene finde miljøet langt mere gæstfrit.
Venus er også tæt i størrelse og masse til Jorden, hvilket resulterer i en overfladetyngdekraft, som ville være meget lettere at tilpasse sig til (0,904g). Sammenlignet med tyngdekraften på Månen, Merkur eller Mars (0,165 og 0,38) g), vil dette sandsynligvis betyde, at de sundhedsmæssige virkninger, der er forbundet med vægtløshed eller mikrogravitet, ville være ubetydelige.
Derudover ville en bosættelse der have adgang til rigelige materialer til dyrkning af mad og fremstilling af materialer. Da Venus 'atmosfære hovedsageligt er lavet af kuldioxid, nitrogen og svovldioxid, kan disse sekvestreres for at skabe gødning og andre kemiske forbindelser.
CO² kunne også adskilles kemisk for at skabe iltgas, og det resulterende carbon kunne bruges til at fremstille grafen, carbon nanorør og andre supermaterialer. Ud over at blive brugt til mulige solafskærmninger, kunne de også eksporteres uden for verden som en del af den lokale økonomi.
Udfordringer:
Naturligvis kommer kolonisering af en planet som Venus også med sin del af vanskeligheder. Selvom flydende kolonier for eksempel fjernes fra den ekstreme varme og tryk på overfladen, ville der stadig være faren ved svovlsyre regn. Så udover behovet for beskyttende afskærmning i kolonien, ville arbejdsbesætninger og luftskibe også kræve beskyttelse.
For det andet er vand praktisk talt ikke-eksisterende på Venus, og atmosfærens sammensætning ville ikke give mulighed for syntetisk produktion. Som et resultat skulle vand transporteres til Venus, indtil det produceres på stedet (dvs. indbringe brintgas til at skabe vand fra atmosfæren), og der ville være behov for at indføre ekstremt strenge genvindingsprotokoller.
Og selvfølgelig er der spørgsmålet om de involverede omkostninger. Selv med lanceringsvinduer, der forekommer oftere, og en kortere transittid på cirka fem måneder, ville det stadig kræve en meget tung investering at transportere alle de nødvendige materialer - for ikke at nævne de robotarbejdere, der er nødvendige for at samle dem - for at bygge endnu et enkelt flydende koloni i Venus 'atmosfære.
Hvis vi stadig er i stand til det, kunne Venus meget vel blive hjemstedet for "Cloud Cities", hvor kuldioxidgas forarbejdes og omdannes til supermaterialer til eksport. Og disse byer kunne tjene som en base for langsomt at introducere “Den store regn” til Venus og til sidst forvandle sig til den slags verden, der virkelig kunne leve op til navnet ”Jordens søsterplanet”.
Vi har skrevet mange interessante artikler om terraforming her på Space Magazine. Her er den definitive guide til terraforming, kunne vi terraformere månen? Skal vi terrraformere Mars ?, Hvordan terraformerer vi Mars? og studerende ønsker at terrasse Mars ved hjælp af cyanobakterier.
Vi har også artikler, der udforsker den mere radikale side af terraforming, som Could We Terraform Jupiter ?, Kunne vi Terraform The Sun ?, og Could We Terraform A Black Hole?
For mere information, se Terraforming Mars på NASA Quest! og NASA's Journey to Mars.
Og hvis du kunne lide videoen, der er sendt ovenover, så kom ind på vores Patreon-side og find ud af, hvordan du kan få disse videoer tidligt, mens du hjælper os med at give dig mere godt indhold!
Kilder:
- V. Badescu, K. Zacny (red.), Indre solsystem: potentiel energi og materialeressource, Springer.com
- Wikipedia - Kolonisering af Venus
- M. J. Way et al. ”Var Venus den første beboelige verden i vores solsystem? “, Geophysical Research Letters.
- D. Arney, C. Jones. “HAVOC: Venus operationel koncept med stor højde - En efterforskningsstrategi for Venus”, NASA Technical Reports Server, Langley Research Center.
