Venus terraformando
La terraformación de Venus es un proceso hipotético de creación de condiciones adecuadas para la vida humana en Venus .
Venus terraformado puede ser un planeta con un clima cálido y húmedo . Se estima que si la atmósfera de Venus tuviera una composición terrestre, entonces su temperatura promedio sería de unos 26 °C (15 °C en la Tierra) [1] .
Condiciones actuales en Venus
La temperatura promedio es de + 467 ° C ( Venus es uno de los planetas más calientes del sistema solar ), la presión atmosférica es de aproximadamente 93 atm ( bar ), la composición de la atmósfera: dióxido de carbono - 96,5%, nitrógeno - 3,5%, carbono gas monóxido y dióxido de azufre - 0,197%, vapor de agua - 0,003%.
Atractivo del desarrollo
- Venus es la hermana gemela de nuestro planeta: el diámetro promedio de Venus es 12103.6 km (95% del diámetro promedio de la Tierra ), masa 4.87⋅10 24 kg (81.5% de la masa de la Tierra), aceleración de caída libre 8.9 m/s² (90,4% de la gravedad terrestre).
- Venus es el planeta más cercano a nosotros en el sistema solar .
- Venus recibe una gran cantidad de energía solar, que podría utilizarse potencialmente para la terraformación.
Dificultades en la exploración y terraformación
- Hace mucho calor en Venus: la temperatura media en la superficie es de +467 °C (más caliente que en Mercurio ).
- La presión sobre la superficie de Venus es de 93 atmósferas .
- La atmósfera de Venus es 96,5% CO 2 .
- Prácticamente no hay agua en Venus, por lo que debe ser entregada allí artificialmente. Por ejemplo, a partir de cometas o asteroides, o encontrar una forma de sintetizar agua (por ejemplo, a partir de CO 2 atmosférico e hidrógeno).
- Venus gira en dirección opuesta a la de la Tierra y otros planetas del sistema solar, la inclinación del eje de rotación al vector de la velocidad angular de rotación alrededor del Sol es de 178°. Debido a esta combinación inusual de direcciones y períodos de rotación y revolución alrededor del Sol, un día en Venus dura 116 días y 18 horas, y la duración del día y la noche es de 58 días y 9 horas cada uno.
- Venus no tiene magnetosfera , además, Venus se encuentra más cerca del Sol que la Tierra. Como resultado, durante la terraformación (con una disminución de la masa de la atmósfera), el nivel de radiación en la superficie del planeta puede aumentar en comparación con la Tierra.
Métodos para terraformar Venus
Pantallas solares entre el Sol y Venus
Se supone que las pantallas se instalarán en el punto de Lagrange entre Venus y el Sol. Debe recordarse que dicho equilibrio es inestable y, para mantenerlo en el punto de Lagrange, se requerirán ajustes regulares en su posición.
Se supone que tales "paraguas" podrán reducir drásticamente el flujo de energía solar que llega a Venus y, como resultado, reducir la temperatura en el planeta a un nivel aceptable. Además, con suficiente protección de Venus desde el Sol, la temperatura puede bajar hasta tal punto que la atmósfera de Venus se congele y una parte significativa caiga a la superficie en forma de hielo seco (CO 2 sólido ). El resultado será una caída significativa en la presión y un enfriamiento adicional (debido a un aumento en el albedo ) del planeta.
Una de las opciones para tales proyectos es la instalación de espejos reflectantes ultraligeros como pantallas, cuya luz se puede utilizar para calentar simultáneamente planetas más fríos (por ejemplo, Marte ). La pantalla también puede servir como una fotocélula gigante para la planta de energía solar más poderosa [2] .
Bombardeo de cometas o asteroides de hidroamoníaco
La cantidad de agua que necesita ser entregada a Venus es enorme: por ejemplo, para crear una hidrósfera aceptable en Venus, se requieren al menos 10 17 toneladas de agua, que es unas cien mil veces la masa del cometa Halley . El asteroide helado requerido debería tener un diámetro de aproximadamente ~600 km (6 veces más pequeño que el diámetro de la Luna).
Además de los cometas y asteroides helados, algunas lunas de Júpiter y Saturno , así como los anillos de Saturno, contienen grandes cantidades de agua.
Existe la opinión [3] de que un bombardeo calculado con precisión hará posible "girar" a Venus alrededor de su eje, reduciendo así el día venusiano demasiado largo. De acuerdo con la ley de conservación del momento angular, independientemente de los detalles, en el caso de un impacto tangencial en el ecuador, la velocidad de rotación de Venus aumentará aproximadamente (radianes/s), donde m y M son las masas del asteroide (cometa) y Venus, respectivamente, V es la velocidad del cometa o asteroide, R es el radio del planeta. Dado que las velocidades relativas de los cometas pueden ser de decenas de kilómetros por segundo (hasta la Tercera velocidad cósmica para Venus, es decir, hasta más de 70 km/s), incluso un asteroide relativamente pequeño en comparación con el planeta es suficiente para darle una rotación bastante notable. Sin embargo, "pequeño" en comparación con un planeta es muy grande en términos absolutos, por lo que se necesitarían muchos más asteroides para resolver este problema que solo para transportar agua.
Entrega de agua a Venus por bombardeo de asteroides, solucionando algunos problemas, al mismo tiempo crea otros nuevos. Enumeremos algunos:
- En primer lugar, el impacto de un solo asteroide grande podría destruir la corteza del planeta y hacerla aún más inhabitable, por lo que probablemente se tendrían que usar muchos impactos más débiles.
- En segundo lugar, las rocas de Venus tienen una gran capacidad calorífica y una conductividad térmica relativamente baja, por lo que el proceso de enfriamiento, en cualquier caso, se prolongará durante muchos años.
- En tercer lugar, la temperatura actual de las capas superficiales de la atmósfera es mucho más alta que el punto de ebullición del agua a esta presión (ver tabla). En consecuencia, sin un enfriamiento significativo por debajo de los 300 °C (a las 90 atm de Venus), no se puede esperar la aparición de agua libre en la superficie del planeta. El agua estará presente en la atmósfera en forma de vapor de agua, que también es un gas de efecto invernadero. Sin embargo, las nubes de polvo levantadas contribuirán a bajar la temperatura, dando lugar al efecto de "invierno nuclear".
Se espera que el agua libre destruya las rocas de Venus y, en particular, elimine el óxido de calcio del suelo de Venus. La solución alcalina resultante comenzará a absorber CO 2 de la atmósfera de Venus, fijándolo en forma de carbonatos (CaCO 3 , MgCO 3 ):
Destrucción del suelo de basalto de Venus:
Precipitación de piedra caliza:
Por lo tanto, durante un período de tiempo, la concentración de CO 2 y la presión atmosférica en Venus disminuirán, después de
lo que permitirá lanzar allí organismos terrestres fotosintéticos para convertir el CO 2 venusino restante en oxígeno .
Cabe señalar que el vapor de agua es un gas de efecto invernadero aún más fuerte que el CO 2 , por lo que este método de transformación del clima venusino aún tendrá que combinarse con las pantallas solares discutidas anteriormente para evitar una nueva ronda de calentamiento de Venus.
Punto de ebullición del agua a diferentes presiones:
| Presión, atmósfera |
Punto de ebullición del agua, °C |
|---|---|
| 1.033 | 100.00 |
| 1,500 | 110.79 |
| 5,000 | 151.11 |
| 10,000 | 179.04 |
| 20,000 | 211.38 |
| 25,000 | 222.90 |
| 50,000 | 262.70 |
| 100,000 | 309.53 |
Envío de algas terrestres u otros microorganismos a Venus
En 1961, Carl Sagan propuso arrojar un poco de chlorella a la atmósfera de Venus . Se suponía que, al no tener enemigos naturales, las algas se multiplicarían rápidamente de manera exponencial y fijarían con relativa rapidez el dióxido de carbono que se encuentra allí en grandes cantidades en compuestos orgánicos y enriquecerían la atmósfera de Venus con oxígeno. Esto, a su vez, reducirá el efecto invernadero, por lo que la temperatura de la superficie de Venus disminuirá [4] .
Ahora se proponen proyectos similares; por ejemplo, se propone rociar algas verdeazuladas genéticamente modificadas en la atmósfera de Venus (para sobrevivir en condiciones de vuelo en las corrientes atmosféricas) , a un nivel de 50-60 km de la superficie, a la que la presión es de aproximadamente 1,1 bar y la temperatura de aproximadamente +30 grados centígrados.
Posteriormente, cuando estudios posteriores demostraron que casi no había agua en la atmósfera de Venus, Sagan abandonó esta idea. Para que estos y otros proyectos sobre la transformación fotosintética del clima sean posibles, primero es necesario resolver el problema del agua en Venus de una forma u otra, por ejemplo, entregarla allí artificialmente o encontrar la manera de sintetizar agua "in situ" a partir de otros compuestos.
Neutralización de una atmósfera ácida
La pulverización por impacto en la atmósfera de un meteorito metálico puede conducir a la unión del ácido sulfúrico a la sal, con la consiguiente liberación de agua o hidrógeno (dependiendo de la composición exacta del meteorito). Los asteroides como (216) Cleopatra son de algún valor para esta decisión. Quizás las rocas profundas de Venus también tengan una composición adecuada. En este caso, es suficiente usar una bomba de hidrógeno de suficiente potencia para causar simultáneamente un "invierno nuclear" polvoriento y unir ácido con el mismo polvo.
El problema de la falta de campo magnético de Venus
El campo magnético de la Tierra protege eficazmente la superficie de nuestro planeta del bombardeo de partículas cargadas. El campo magnético recoge estas partículas (protones y electrones), obligándolas a moverse a lo largo de las líneas de fuerza. Esto evita su interacción con las capas superiores de la atmósfera.
Venus está desprovisto de su propio campo magnético, solo hay una magnetosfera débil , que debe su apariencia a la interacción del campo magnético solar con la ionosfera del planeta . Como resultado del impacto de partículas cargadas del espacio en la atmósfera de Venus, en particular, se produce la ionización y la disipación del vapor de agua. El hidrógeno formado durante estos procesos abandona silenciosamente el planeta, ya que las velocidades características de las moléculas de hidrógeno son comparables a la segunda velocidad cósmica. . Así fue como Venus perdió toda el agua que tenía cuando se formó el planeta [5] .
Al terraformar Venus, también habrá que resolver este problema.
La primera forma es la "promoción" del planeta [6] . Dado que Venus es un planeta terrestre, existe la esperanza de que surja una " dínamo magnética ". Según evidencia indirecta, existen mecanismos en Venus similares a la tectónica de placas terrestres, por lo tanto, Venus tiene un núcleo metálico. Sin embargo, este camino está asociado con colosales dificultades técnicas debido a los enormes costos de energía.
La segunda forma es tender un cable eléctrico a lo largo del ecuador de Venus (preferiblemente superconductor ) y excitar corriente en él [7] . A pesar de la enormidad de esta tarea, parece ser más factible en términos técnicos que el primer camino.
La tercera forma es colocar un potente generador de campo magnético en el punto de Lagrange L1, equipado con un reactor nuclear como fuente de energía y suficiente suministro de combustible para la corrección de la órbita constante. Tal generador creará un dipolo magnético que cubrirá todo el planeta con una especie de paraguas [8] .
Véase también
Notas
- ↑ Terraformación, o la Tierra seguirá siendo nuestro hogar . Consultado el 11 de julio de 2009. Archivado desde el original el 6 de diciembre de 2010.
- ↑ Sombrilla solar y nevera para todo el planeta . Fecha de acceso: 19 de noviembre de 2016. Archivado desde el original el 19 de noviembre de 2016.
- ↑ Vladimir Kriuchkov. Y toda la Tierra no es suficiente // Resultados: diario. - 2009. - N° N° 41 (695) . Archivado desde el original el 9 de octubre de 2009.
- ↑ Shklovsky I. S. Ch. 26 La vida inteligente como factor cósmico // Universo, vida, mente / Ed. N. S. Kardashev y V. I. Moroz. - 6ª ed., añadir. — M .: Nauka . — 320 s. — (Problemas de la ciencia y del progreso técnico).
- ↑ Tatiana Zimina. ¿A dónde fue el agua de Venus? . "Ciencia y Vida" . Consultado el 8 de julio de 2020. Archivado desde el original el 8 de julio de 2020.
- ↑ Colonización de Venus . astrotime.ru (7 de marzo de 2011). Fecha de acceso: 21 de mayo de 2013. Archivado desde el original el 9 de marzo de 2013.
- ↑ Colonización de Venus, terraformación, colonización planetaria, colonización planetaria, colonización espacial, exploración espacial . www.astrotime.ru Consultado el 27 de enero de 2018. Archivado desde el original el 27 de enero de 2018.
- ↑ L. Green, J. Hollingsworth, D. Brain, V. Airapetian, A. Glocer, A. Pulkkinen, C. Dong y R. Bamford. UN FUTURO MEDIO AMBIENTE DE MARTE PARA LA CIENCIA Y LA EXPLORACIÓN. (ing.) // Taller Planetary Science Vision 2050: revista. — 2017. Archivado el 28 de febrero de 2021.
Enlaces
- Una aproximación a la terraformación de Venus
- Venus terraformando
- Terraformación - discusión en el foro de la revista "Cosmonautics News"
- Terraformación de Venus - discusión en el sitio web Membrana.ru
- [chemnavigator.borda.ru/?1-1-0-00000005-000-0-0 Terraformación de Venus por asteroides de amoníaco acuoso]
- Terraformación, o la Tierra seguirá siendo nuestro hogar
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