Venus Terraformant

Terraformare de pe Venus pentru a se potrivi nevoilor noastre este discutabil cu privire la fezabilitatea acestuia. Într-adevăr, acest proiect ar duce la mai multe schimbări radicale:

Aceste 3 elemente sunt interconectate, deoarece temperatura extremă a lui Venus se datorează efectului de seră cauzat de densitatea atmosferei sale, iar rotația foarte lentă se datorează efectelor mareelor ​​solare asupra atmosferei groase.

Scuturi solare

Scuturi spațiale

Scuturile solare ar putea fi folosite pentru a reduce cantitatea de soare pe Venus , Răcind planeta. Un scut plasat în punctul  L 1 între Soare și Venus ar servi și pentru reducerea radiației solare primite de Venus.

Construirea unor scuturi solare suficient de mari este o sarcină dificilă. Dimensiunea scutului ar trebui să fie de până la aproximativ 4 ori diametrul Venusului însuși în punctul L 1 , pentru a obține o acoperire completă (sau control) a insolării venusiene. Construcția acestui scut va trebui să aibă loc în spațiu. Multe dificultăți s-ar întâlni atunci când echilibrarea scutului, astfel încât acesta să fie perpendicular pe razele solare la L 1 , ținând cont de presiunea radiației , care ar transforma scutul solar într-un gigant voal solar . Această problemă ar putea fi rezolvată prin apropierea scutului de Soare, dar acest lucru ar duce în mod necesar la o creștere a dimensiunii scutului.

S-au sugerat modificări ale formei scuturilor pentru a rezolva problema navei. Una dintre metodele propuse este utilizarea pe orbita polară a lui Venus, a oglinzilor solare sincrone care reflectă lumina spre partea din spate a scutului, pe partea neiluminată a lui Venus. Cu toate acestea, presiunea fotonilor ar mișca oglinzile de susținere printr-un unghi de 30 de grade.

Paul Birch a propus un sistem de oglinzi lamelare dispuse în punctul L 1 între Venus și Soare. Aceste panouri nu ar fi perpendiculare pe razele solare, ci aranjate la un unghi de 30 de grade pentru a anula presiunea fotonilor. Fiecare panou succesiv ar fi aranjat cu ± 1 grad față de 30 ° inițial.

De asemenea, ar fi posibil să plasați un scut mai aproape de Venus decât punctul Lagrange L 1 (deci mai mic), dar conectat la o contrapondere plasată dincolo de L 1 .

Scuturile solare ar putea servi și ca panouri fotovoltaice. Astfel de scuturi sunt evident foarte speculative și depășesc capacitățile noastre actuale. Dimensiunea necesară pentru scuturi este semnificativ mai mare decât ceea ce poate fi transportat în spațiu acum.

O altă soluție este crearea unui inel planetar artificial. Inelul, format din resturi, ar putea reduce expunerea lui Venus la Soare, dar într-un grad mai mic.

Scuturi atmosferice sau de suprafață

Răcirea atmosferei se poate face folosind reflectoare plasate la suprafață. Baloanele reflectorizante din atmosfera superioară pot crea umbră. Numărul și / sau dimensiunea baloanelor trebuie să fie neapărat mari. Geoffrey A. Landis a sugerat că, dacă s-ar construi suficiente habitate plutitoare, acestea ar putea forma un scut solar în jurul planetei și ar putea fi utilizate simultan pentru a transforma atmosfera. Astfel combinate, teoria scuturilor solare și cea a transformării atmosferice ar putea, cu ajutorul tehnologiilor adecvate, să ofere spații locuibile în atmosfera venusiană. Utilizarea carbonului în atmosferă ar putea permite fabricarea unor materiale majore, cum ar fi nanotuburile de carbon (fabricate recent sub formă de foi) sau grafenul , o formă alotropă de carbon. Sintetizată recent carbonul amorf ar trebui să ofere un material structural util, poate fi amestecat cu silicați pentru a crea un pahar foarte dur și rezistent. Conform analizelor lui Birch, astfel de colonii și materiale ar oferi imediat randamente economice din colonizarea Venusului, care ar servi drept fond pentru terraformarea ulterioară.

Creșterea albedo - ului planetei, utilizarea culorilor deschise sau a reflectoarelor la suprafață ar putea ajuta la menținerea prospețimii atmosferei. Cantitatea va trebui să fie mare și ar trebui setată după schimbarea atmosferei, deoarece suprafața lui Venus este în prezent învelită în nori.

Unul dintre avantajele răcirii suprafeței și a atmosferei este că se poate face folosind tehnologiile existente. Unul dintre dezavantajele este că Venus are deja nori foarte reflectanți (cu un albedo de 0,65), deci ceea ce se va face va trebui să depășească în mod semnificativ reflexia norilor pentru a face diferența.

Eliminarea atmosferei dense de dioxid de carbon

Convertiți atmosfera

Atmosfera lui Venus ar putea fi convertită in situ prin adăugarea de elemente externe.

O metodă propusă în 1961 de Carl Sagan se referă la utilizarea bacteriilor modificate pentru fixarea carbonului în materia organică. Deși această metodă este încă discutată în discuții În ceea ce privește terraformarea lui Venus, descoperirile ulterioare arătat că nu va funcționa. Producerea de molecule organice din dioxid de carbon necesită o cantitate mare de hidrogen, care pe Pământ este extras din apă, dar care este inexistent pe Venus. Această lipsă de hidrogen se datorează absenței unui strat de ozon, puținul vapor de apă fiind descompus de razele ultraviolete ale soarelui, precum și absența unui câmp magnetic pe Venus care crește expunerea atmosferei superioare la vântul solar care îl erodează, provocând pierderea majorității hidrogenului din spațiu. Carl Sagan a mărturisit 30 de ani mai târziu, în cartea sa „Punct albastru pal” , că ceea ce el a planificat să terraformeze Venus nu ar putea funcționa, deoarece atmosfera lui Venus este mai densă decât se credea anterior.

Bombardarea lui Venus cu hidrogen, probabil cu surse din sistemul solar exterior, ar permite o reacție cu dioxid de carbon care ar produce grafit și apă prin reacția Bosch . Pentru o conversie totală ar fi necesare aproximativ 4 × 10 19 kg de hidrogen . Pierderea de hidrogen datorată vântului solar este puțin probabil să fie semnificativă în timpul programului de terraformare.

Mesteacănul sugerează mutarea unei luni de gheață din Saturn și bombardarea lui Venus cu fragmentele sale pentru a furniza apă. Acest lucru ar acoperi aproape 80% din suprafață, comparabil cu cel terestru de 70%, deși cantitatea totală de apă s-ar ridica la doar 10% din apa disponibilă pe Pământ din cauza adâncimii reduse a oceanelor. Venusienii au obținut astfel care ar ocupa câmpiile inferioare.

Bombardarea lui Venus cu metal, magneziu și calciu din Mercur sau din alte părți ar putea captura dioxidul de carbon sub formă de carbonat de calciu sau carbonat de magneziu . Ar fi necesare aproape 8 × 10 20 kg de calciu sau 5 × 10 20 kg de magneziu, ceea ce ar necesita multă exploatare și rafinare. 8 × 10 20 kg corespund de mai multe ori cu masa asteroidului (4) Vesta (mai mare de 500  km în diametru). Cu alte cuvinte, terraformarea lui Venus prin urmarea acestui plan ar corespunde ca omenirea să poată extrage toate materialele statului Alabama , de la suprafață până în centrul Pământului, să o trimită în spațiu, apoi să o aterizeze pe altă planetă.

Una dintre ideile lui Birch se referea la utilizarea scuturilor solare pentru a răci Venus suficient pentru a permite lichefierea , la o temperatură sub 304,18 K și la o presiune parțială de CO 2 care scădea sub 73,8 bari ( punctul critic al dioxidului de carbon ), apoi reducerea presiunii la 5.185 bari și temperatura la 216.85 K ( punct triplu de dioxid de carbon). Sub această temperatură, dioxidul de carbon se transformă în gheață uscată care determină precipitarea acestuia la suprafață; CO 2 înghețat ar putea fi menținut în această stare prin presiune (?) sau trimis în spațiu. După finalizarea procesului, scuturile puteau fi mutate, ceea ce ar permite planetei să se răcească suficient pentru a permite viața terestră să continue. O sursă de hidrogen sau apă va fi încă necesară, iar restul de 3,5 bare de azot va trebui fixat la sol.

Schimbați atmosfera

Deplasarea atmosferei lui Venus poate fi încercată cu o varietate de metode și cu posibilitatea de combinații. Trimiterea tuturor gazelor lui Venus în spațiu simultan ar fi aproape imposibilă. Pollack și Sagan au calculat în 1993 că impactul unui corp de 700  km în diametru lovind Venus cu o viteză mai mare de 20  km / s ar scoate întreaga atmosferă de la punctul de impact la întregul orizont, dar ar fi acționat mai puțin decât o miimi din atmosfera totală. Prin urmare, ar fi necesar să multiplicați impactul acestui tip pentru a obține un rezultat satisfăcător, ceea ce este imposibil, deoarece are deja dimensiunea celor mai mari asteroizi din sistemul solar. În plus, este dificil să miști astfel de corpuri pentru a provoca un impact cu Venus, ca să nu mai vorbim de efectele dinamice care urmează unor astfel de impacturi. Obiectele mici oricum nu ar avea același rezultat și ar fi necesară o masă și mai mare. În plus, cea mai mare parte a gazului evacuat ar merge pe o orbită lângă Venus și probabil ar fi reținută de câmpul gravitațional și apoi s-ar întoarce în atmosfera densă.

De asemenea, mișcarea atmosferei într-un mod mai controlat ar fi dificilă. Viteza redusă de rotație a lui Venus face dificilă realizarea ascensoarelor spațiale, deoarece orbita sa geostaționară este foarte departe de aceasta; atmosfera groasă împiedică utilizarea catapultelor electromagnetice pentru a muta sarcina de la suprafață. Alte soluții includ plasarea catapultelor la mare altitudine pe baloane sau turnuri de construcție, susținute de baloane și extinzându-se dincolo de limita atmosferei, folosind fântâni spațiale sau rotovatoare .

Rotație

Venus își completează rotația în 243 de zile, de departe cea mai lentă rotație a planetelor majore. O zi siderală pe Venus durează astfel mai mult de unul dintre anii săi (O zi venusiană: 243 zile terestre - Un an venusian: 224,7 zile terestre). Cu toate acestea, durata unei zile solare este semnificativ mai scurtă decât o zi siderală : pentru un observator de pe suprafața lui Venus timpul de la un răsărit de soare la următorul este de 116,75 zile de pe Pământ. Cu toate acestea, rotația extrem de lentă a lui Venus, cu un ritm zi / noapte foarte lent, ar cauza probleme de adaptare pentru majoritatea speciilor de plante sau animale cunoscute. Rotația slabă explică probabil și câmpul magnetic aproape inexistent.

Unul dintre sistemele propuse este crearea de oglinzi mari plasate pe orbită care ar face posibilă furnizarea de lumină în zona umbrită sau umbrirea zonei iluminate. Pe lângă această propunere pentru oglinzi în apropierea punctului  L 1 dintre Venus și Soare, Paul Birch a propus plasarea unei oglinzi pe orbita polară , făcând posibilă producerea unui ciclu de 24 de ore.

Pentru a crește (semnificativ) viteza de rotație a lui Venus ar fi nevoie de o cantitate fenomenală de energie, mult mai mult decât construirea de oglinzi solare sau mai mult decât mișcarea atmosferei lui Venus. Oamenii de știință au sugerat recent că trecerea repetată și programată a unui asteroid cu o dimensiune mai mare de 96  km ar putea fi utilizată pentru a crește viteza de rotație. Cu toate acestea, această metodă ar fi ineficientă deoarece ar exista foarte puțină reținere (posibilitate de transfer de energie) pe rotația planetei; ca să nu mai vorbim de dificultatea extremă de a controla traiectoria unui asteroid de această dimensiune ... G. David Nordley a sugerat, în ficțiune, că Venus și-ar putea reduce ritmul zi / noapte la 30 de zile terestre exportându-și atmosfera în spațiu datorită electromagneticii. catapultele . Acest concept a fost explorat mai riguros de Birch: este un calcul teoretic care implică ejecția progresivă a întregii atmosfere, mărind impulsul unghiular al planetei prin principiul acțiunii și reacției. În acest caz, dificultățile sunt prezența inițială a atmosferei groase și condițiile foarte ostile ale suprafeței (vezi capitolul anterior: „mișcarea atmosferei”).

Surse

Referințe

  1. (în) Robert Zubrin , Intrarea în spațiu: crearea unei civilizații spațiale ,1999
  2. Fogg 1995
  3. (ro) Paul Birch , Terraforming Venus Quickly  " , Journal of the British Interplanetary Society ,1991
  4. (în) Geoffrey A. Landis , „  Colonizarea lui Venus  ” , Conferința privind explorarea spațiului uman, Forumul internațional de tehnologie și aplicații spațiale, Albuquerque ,feb. 2-6 2003( citește online )
  5. (în) Carl Sagan , „  Planeta Venus  ” , Știință ,1961
  6. Carl Sagan, Punct albastru pal : O viziune a viitorului uman în spațiu, 1994, ( ISBN  0345376595 )
  7. (în) Stephen L. Gillett , Islands in the Sky: Bold New Ideas for Colonizing Space , John Wiley & Sons,1996, 78-84  p. , „Ho interior! "
  8. Astronomii schițează planul de a muta orbita Pământului de la soarele care se încălzește , CNN.com
  9. (în) Gerald David Nordley , „  Zăpezile lui Venus  ” , Analog Science Fiction și Science Fact ,Mai 1991
  10. (în) Paul Birch , „  How to Spin a Planet  ” , Journal of the British Interplanetary Society ,1993

Bibliografie

Complimente

Articole similare

linkuri externe