Атмосфера Венеры имеет много общего с Землей
Идея установить присутствие человека на Венере может показаться странным, потому что температура поверхности планеты приближается к 500 градусам Цельсия, ее атмосферное давление подобно давлению глубокого морского дна, и кислорода почти нет. Кроме того, дожди серной кислоты падают на планету. Однако в 1970-х годах Советы и западники пришли к выводу, что хотя почва Венеры представляет собой перспективы, достаточно низкие для колонизации человека, некоторые слои ее атмосферы кажутся гораздо более приветливыми. В докладе, опубликованном в 2003 году, исследователь Джеффри Ландис, исследователь NASA, пишет в докладе, что примерно в 50 километрах над уровнем моря атмосфера Венеры ближе всего к земным условиям во всей солнечной системе. Он рекомендует исследовать его атмосферные слои, используя дирижабли и колонизацию планеты с плавающими городами. Это правда, что, несмотря на непривычные условия на поверхности планеты, атмосфера Венеры имеет несколько преимуществ, чтобы соблазнить исследователей и поселенцев.
Венера имеет много преимуществ для колонизации человека
Венера — ближайшая планета к планете Земля, что означает сокращение затрат и сокращение времени проезда. С химическими и традиционными ракетами можно достичь звезды пастуха чуть более трех месяцев. Советский космический зонд «Венера-1» совершил путешествие через 97 дней. Это почти половина среднего времени на Марс. Еще одно преимущество: возможности запуска ракеты на Венеру ближе, чем к красной планете. Земля Венеры ближе друг к другу каждые 584 дня против 781 дня для Земли и Марса.
Установка колонии в атмосферной среде на высоте около 50 километров приносит много преимуществ. Во-первых, это значительно ограничивает риски, связанные с декомпрессиями. На этой высоте атмосферное давление составляет 1 бар, что является тем же давлением, что и на Земле на уровне моря. Исследователи и поселенцы могли даже ходить без особого сочетания, чтобы принести с собой бутылку с кислородом. Притяжение тяжести составляет около 90% земного притяжения, которое просто обеспечит ощущение легкости. Температуры колеблются от 0 градусов до 50 градусов Цельсия, а солнечная энергия в изобилии, так как большинство облаков ниже этой высоты. Наконец, эта среда обеспечивает радиационную защиту, почти аналогичную земным условиям. Хотя у Венеры слабое магнитное поле, ее толстая атмосфера позволяет фильтровать большую часть излучений даже на высоте 50 километров.
Человек мог оставаться в огромных надувных шарах
Конечно, на Венере не все идеально. Недостаток кислорода заставит поселенцев постоянно жить в контролируемых средах, а наличие следов серной кислоты заставит их обрабатывать и проверять все конструкции от коррозии. Но, сравнивая это с марсианскими условиями, жизнь, вероятно, будет слаще в плавающих городах Венеры. Джеффри Ландис в своем докладе подчеркивает интересный момент. На высоте 50 километров, в атмосфере Венеры, воздух является газоносчиком. Другими словами, вместо того, чтобы подвесить структуры из воздушных шаров, можно было бы жить в самих воздушных шарах, когда они были заполнены воздухом при атмосферном давлении. Сферическая оболочка диаметром один километр могла бы поддерживать 700000 тонн материалов и структуры. Если мы перейдем к конверту в 2 километра в диаметре, 6 миллионов тонн можно будет держать в воздухе. Поскольку давление внутри и снаружи конверта было бы одинаковым, даже широкие отверстия в конверте занимали бы тысячи часов, чтобы просочиться значительную часть внутренней атмосферы.
Однако дни на Венере очень длинные, 116 дней на Земле. Но атмосферные ветры циркулируют по планете каждые 100 часов. Подпитываемые этими ветрами, у Венерианских плавучих мест обитания были бы дни и ночи по 50 часов каждый. Внешняя поверхность среды обитания может быть полностью покрыта солнечными батареями, потому что белые облака планеты отражают большую часть света. Таким образом, солнечные панели, указывающие вниз, произведут почти столько же энергии, сколько те, которые направлены на солнце. Атмосфера также могла бы обеспечить некоторые ресурсы, необходимые для населенных пунктов: кислород мог быть извлечен из обильного диоксида углерода, и водород мог даже производиться для движения, например, из серной кислоты.
Проект HAVOC представляет собой развитие колонизации атмосферы Венеры
Но в атмосферу Венеры потребуется много времени, чтобы доставить миллионы тонн материалов. В более короткий срок НАСА заинтересовалось исследованием Земли атмосферы Венеры в рамках проекта HAVOC. HAVOC существует на данный момент только в теории и, вероятно, в течение длительного времени. Однако в проекте показано, как может выглядеть живая миссия в атмосферу Венеры. Проект представляет собой серию миссий, в которых впервые используются роботы-симуляторы, с человеческим присутствием для миссий продолжительностью 30 дней, один год и, наконец, установка постоянной базы.
Несмотря на многочисленные преимущества, присущие атмосфере Венеры, путешествия и логистика представляют собой серьезные проблемы. Необходимость развертывания дирижабля в середине атмосферного восстановления сложна, и, вероятно, из-за этих технических трудностей внимание остается на Марсе. Потому что, хотя у Марса почти нет атмосферы, почти нет защиты от радиации и солнечного света, а также низких температур поверхности, у нее есть пол, где обычная ракета может приземляться и уходить, что мы хорошо знаем на Земле. В более долгосрочной перспективе, если атмосфера Венеры уже является самой благоприятной средой солнечной системы после Земли, террасообразование может превратить Венеру в почти идеальную планету. В очень отдаленном будущем усилия, требуемые для терраобразования целой планеты, требуют колоссального количества энергии и, вероятно, по меньшей мере веков техники.
Три великие проблемы, стоящие перед человечеством, чтобы колонизировать Венеру
В случае с Венерой существуют три основные проблемы. Первое — уменьшение поверхностных температур. Этого можно достичь с помощью солнечных экранов. Роберт Зубрин, известный инженер Локхид Мартин и основатель Общества Марса, предположил разместить солнечные щиты в точке Лагранжа L1 системы Солнце-Венера. Уменьшая количество солнечной радиации, полученной Венерой, температура может быть уменьшена до определенной степени. Плавающие города, предложенные Ландисом, могли также сыграть эту роль, приняв поглощение некоторой радиации.
Второй большой проблемой, конечно же, является атмосфера Венеры. Он состоит из более 95% CO2, газа с сильным парниковым эффектом, который, к сожалению, хорошо известен на Земле. Поэтому проблема состоит в том, чтобы сначала установить этот газ. Одним из решений могло бы стать бомба Венеры водородом. Водород и диоксид углерода реагируют вместе, образуя графит и воду. Меньше CO2 и больше воды было бы идеальным решением, но потребуется 40 миллионов миллиардов тонн водорода. Другим решением было бы бомбить планету кальцием или магнием, это улавливает углерод в виде карбоната кальция или магния, но опять же потребуются абсолютно астрономические количества этих материалов.
Последней большой проблемой Венеры является ее очень низкая скорость вращения. Дни представляют 243 дня на Земле, что на самом деле не радует нас, поскольку мы это знаем. Было бы несколько решений, например, использование зеркал для создания искусственных дней в течение долгих ночей планеты. Предполагается также, что существуют сильные корреляции между медленным вращением планеты и высокой плотностью ее атмосферы. Влияние атмосферных приливов могло сыграть роль в замедлении вращения планеты. Все это делает Венера, возможно, не идеальным кандидатом на терраформирование. Огромные усилия, которые должны быть реализованы, могут также финансировать производство многих космических мест обитания.
Исследование и почему не колонизация верхней атмосферы Венеры представляет собой интересную среднесрочную цель для всех участников космической отрасли. Приоритет, похоже, отдается Марсу, но есть надежда, что Венера найдет свое место в будущих планах человечества.
Фото:
Исследовательский центр NASA Langley
НАСА / JPL
Ittiz [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) или CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], через Викимедиа Commons
