V pokračovaní nášho „Definitívneho sprievodcu terraformovaním“ vám Space Magazine s potešením predstavuje nášho sprievodcu terraformujúcou Venušou. Je možné, že to jedného dňa urobíme, keď sa naša technológia posunie dosť ďaleko. Výzvy sú však početné a dosť špecifické.
Planéta Venuša sa často označuje ako Zemská „sestra planéta“, a to právom. Okrem toho, že Venuša a Zem majú takmer rovnakú veľkosť, sú podobné hmotnosťou a majú veľmi podobné zloženie (obe sú pozemské planéty). Ako susedná planéta na Zemi Venuša obieha okolo Slnka aj vo svojej „zóne Goldilocks“ (aka. Obývateľná zóna). Medzi planétami je samozrejme veľa zásadných rozdielov, vďaka ktorým je Venuša neobývateľná.
Pre začiatočníkov je to atmosféra viac ako 90-krát hustejšia ako zemská teplota, jej priemerná povrchová teplota je dosť horúca na to, aby roztavila olovo, a vzduch je toxický dym pozostávajúci z oxidu uhličitého a kyseliny sírovej. Ak tam ľudia chcú žiť, existujú vážne ekologické techniky - aka. terraforming - je potrebné najskôr. A vzhľadom na jeho podobnosť so Zemou si mnohí vedci myslia, že Venuša by bola hlavným kandidátom na terraformovanie, dokonca viac ako na Marse!
V priebehu minulého storočia sa pojem terraforming Venuša objavil viackrát, a to ako z hľadiska sci-fi, tak aj ako predmet vedeckého štúdia. Zatiaľ čo liečby subjektu boli začiatkom 20. storočia do značnej miery fantastické, na začiatku kozmického veku došlo k prechodu. Keď sa naše vedomosti o Venuši zlepšili, aj návrhy na zmenu krajiny boli vhodnejšie na bývanie ľudí.
Príklady v beletrii:
Od začiatku 20. storočia sa v beletrii skúmala myšlienka ekologickej premeny Venuše. Najskorším známym príkladom je Olaf Stapleton Last And First Men (1930), z ktorých dve kapitoly sú venované opisu toho, ako potomkovia ľudstva terraformujú Venuši po tom, ako sa Zem stane neobývateľnou; a pri tom spáchať genocídu proti pôvodnému vodnému životu.
V 50-tych a 60-tych rokoch sa terraforming začal objavovať v mnohých dielach sci-fi. Poul Anderson tiež rozsiahle písal o terraformovaní v 50-tych rokoch. Vo svojom románe z roku 1954 Veľký dážď, Venuša sa mení pomocou techník planetárneho inžinierstva po veľmi dlhú dobu. Kniha bola natoľko vplyvná, že termín „Veľký dážď“ sa odvtedy stal synonymom terraformovania Venuše.
V roku 1991 autor G. David Nordley vo svojej poviedke („Snehy Venuše“) navrhol, že Venuša by sa mohla roztočiť na 30 dní Zeme tým, že exportuje svoju atmosféru Venuše prostredníctvom hromadných vodičov. Autor Kim Stanley Robinson sa preslávil svojím realistickým zobrazením terraformingu v USA Mars trilógia - ktoré zahŕňali Červený Mars, Zelený Mars a Blue Mars.
V roku 2012 túto sériu nadviazal vydaním 2312, román sci-fi, ktorý sa zaoberal kolonizáciou celej slnečnej sústavy - medzi ktoré patrí aj Venuša. Román tiež skúmal mnoho spôsobov, ktorými by sa Venuša mohla terraformovať, od globálneho chladenia po sekvestráciu uhlíka, ktoré boli všetky založené na vedeckých štúdiách a návrhoch.
Navrhované metódy:
Prvý navrhovaný spôsob terraformovania Venuše bol vyrobený v roku 1961 Carlom Saganom. V dokumente s názvom „Planéta Venuša“ sa zasadzoval za použitie geneticky modifikovaných baktérií na transformáciu uhlíka v atmosfére na organické molekuly. Toto sa však stalo nepraktickým kvôli následnému objaveniu kyseliny sírovej v mračnách Venuše a účinkom slnečného vetra.
Vo svojej štúdii z roku 1991 s názvom Terraforming Venus Quickly (Britský vedec rýchlo) navrhol britský vedec Paul Birch bombardovanie atmosféry Venuše vodíkom. Výsledná reakcia by viedla k vzniku grafitu a vody, ktorá by padla na povrch a pokryla približne 80% povrchu v oceánoch. Vzhľadom na potrebné množstvo vodíka by sa muselo zbierať priamo z jedného z plynových gigantov alebo z ľadu ich mesiaca.
Návrh by tiež vyžadoval, aby sa do atmosféry pridával železný aerosól, ktorý by mohol byť odvodený z mnohých zdrojov (t. J. Mesiac, asteroidy, ortuť). Zostávajúca atmosféra, ktorá sa odhaduje na približne 3 bary (trikrát v porovnaní so Zemou), by bola zložená hlavne z dusíka, z ktorých niektoré sa rozpustí v nových oceánoch, čím sa ďalej zníži atmosférický tlak.
Ďalšou myšlienkou je bombardovať Venušu rafinovaným horčíkom a vápnikom, ktoré by zachytávali uhlík vo forme uhličitanov vápenatých a horečnatých. Vo svojom článku z roku 1996 „Stabilita podnebia na Venuši“ Mark Bullock a David H. Grinspoon z University of Colorado v Boulder naznačili, že na tento proces je možné použiť vlastné vklady oxidov vápnika a horčíka. Prostredníctvom ťažby mohli byť tieto minerály vystavené povrchu, a tým pôsobili ako zachytávače uhlíka.
Bullock a Grinspoon však tiež tvrdia, že by to malo obmedzený chladiaci účinok - na približne 400 K (126,85 ° C; 260,33 ° F) a znížil by sa len atmosférický tlak na odhadovaných 43 barov. Na dosiahnutie 8 × 10 by preto boli potrebné ďalšie dodávky vápnika a horčíka20 kg vápnika alebo 5 × 1020 kg horčíka, ktorý by sa pravdepodobne musel ťažiť z asteroidov.
Preskúmala sa aj koncepcia slnečných tieňov, ktorá by si vyžadovala použitie buď série malých kozmických lodí alebo jednej veľkej šošovky na odvrátenie slnečného žiarenia od povrchu planéty, čím sa znížia globálne teploty. V prípade Venuše, ktorá absorbuje dvakrát toľko slnečného svetla ako Zem, sa predpokladá, že slnečné žiarenie zohrávalo hlavnú úlohu v úteku pred skleníkovým efektom, ktorý z neho urobil to, čo je dnes.
Takýto tieň by mohol byť založený na kozmickom priestore, ktorý by sa nachádzal v Lagrangiánskom bode Slnko-Venuša L1, kde by zabránil tomu, aby sa niektoré slnečné svetlo dostalo na Venuši. Okrem toho by tento odtieň tiež slúžil na blokovanie slnečného vetra, čím by sa znížilo množstvo žiarenia, ktorému je vystavený povrch Venuše (ďalší kľúčový problém, pokiaľ ide o obývateľnosť). Toto ochladenie by viedlo k skvapalneniu alebo zamrznutiu atmosférického CO2, ktorý by sa potom na povrchu depsotoval ako suchý ľad (ktorý by sa mohol prepravovať mimo sveta alebo sekvestrovať pod zemou).
Alternatívne by sa slnečné reflektory mohli umiestniť do atmosféry alebo na povrch. Mohlo by to pozostávať z veľkých reflexných balónov, listov uhlíkových nanorúrok alebo grafénu alebo z materiálu s nízkym obsahom albedov. Prvá možnosť ponúka dve výhody: na jednej strane by sa atmosférické reflektory mohli stavať in situ s využitím lokálneho zdroja uhlíka. Po druhé, atmosféra Venuše je dostatočne hustá, aby takéto štruktúry mohli ľahko vznášať sa nad mrakmi.
Vedec agentúry NASA Geoffrey A. Landis tiež navrhol, aby sa mestá mohli stavať nad mrakmi Venuše, ktoré by mohli pôsobiť ako slnečné štíty aj ako spracovateľské stanice. Tým by sa kolonistom poskytli počiatočné obytné priestory a pôsobili by ako terraforméri a postupne by sa atmosféra Venuše premieňala na niečo obývateľné, aby sa kolonisti mohli migrovať na povrch.
Ďalší návrh sa týka rýchlosti rotácie Venuše. Venuša rotuje raz za 243 dní, čo je zďaleka najpomalšia rotačná doba na ktorejkoľvek z veľkých planét. Ako také, skúsenosti Venuše sú extrémne dlhé dni a noci, ktoré by sa pre väčšinu známych druhov rastlín a živočíchov Zeme mohli ťažko prispôsobiť. Pomalá rotácia tiež pravdepodobne spôsobuje nedostatok významného magnetického poľa.
Na riešenie tohto problému navrhol člen Britskej medziplanetárnej spoločnosti Paul Birch vytvorenie systému orbitálnych slnečných zrkadiel v blízkosti bodu Lagrange L1 medzi Venušou a Slnkom. V kombinácii so soletovým zrkadlom na polárnej obežnej dráhe by poskytovali 24-hodinový svetelný cyklus.
Tiež sa navrhuje, že rotačná rýchlosť Venuše by sa mohla roztočiť buď nárazom na povrch nárazovými hlavicami, alebo uskutočnením blízkych preletov pomocou telies s priemerom väčším ako 96,5 km (60 míľ). Existuje tiež návrh na použitie hromadných vodičov a členov dynamickej kompresie na vytvorenie rotačnej sily potrebnej na urýchlenie Venuše až do bodu, v ktorom zažil denný nočný cyklus totožný so Zemou (pozri vyššie).
Potom existuje možnosť odstrániť atmosféru Venuše, čo by sa dalo dosiahnuť niekoľkými spôsobmi. Pre začiatočníkov by nárazové telesá nasmerované na povrch vrhli časť atmosféry do vesmíru. Medzi ďalšie metódy patria vesmírne výťahy a hmotnostné urýchľovače (ideálne umiestnené na balónoch alebo plošinách nad oblakmi), ktoré by mohli postupne zachytávať plyn z atmosféry a vytlačiť ho do vesmíru.
Potenciálne výhody:
Jedným z hlavných dôvodov kolonizácie Venuše a zmeny jej klímy pre ľudské osídlenie je perspektíva vytvorenia „záložného miesta“ pre ľudstvo. A vzhľadom na škálu možností - Mars, Mesiac a Vonkajšia slnečná sústava - Venuša má na to niekoľko vecí, ktoré ostatní nemajú. Všetky tieto skutočnosti zdôrazňujú, prečo je Venuša známa ako Zemská „sestra planéta“.
Pre začiatočníkov je Venuša pozemská planéta, ktorá je svojou veľkosťou, hmotnosťou a zložením podobná Zemi. Preto má Venuša podobnú gravitáciu ako Zem, čo je asi o 90% (alebo 0,904)g, byť presný. V dôsledku toho by ľudia žijúci na Venuši mali oveľa nižšie riziko vzniku zdravotných problémov spojených s časom stráveným v prostredí beztiaže a mikrogravitácie - ako je osteoporóza a svalová degenerácia.
Relatívna blízkosť Venuše k Zemi by tiež uľahčila dopravu a komunikáciu ako s väčšinou ostatných miest v slnečnej sústave. Pri súčasných pohonných systémoch sa otváracie okná do Venuše vyskytujú každých 584 dní v porovnaní so 780 dňami pre Mars. Čas letu je tiež o niečo kratší, pretože Venuša je najbližšou planétou na Zemi. Pri najbližšom priblížení je vzdialená 40 miliónov km v porovnaní s 55 miliónmi kilometrov na Marse.
Ďalším dôvodom je útek skleníkového efektu Venuše, ktorý je dôvodom extrémnej horúčavy a atmosférickej hustoty planéty. Pri testovaní rôznych techník ekologického inžinierstva by sa naši vedci dozvedeli veľa o ich účinnosti. Táto informácia bude zase veľmi užitočná pri prebiehajúcom boji proti klimatickým zmenám tu na Zemi.
A v nasledujúcich desaťročiach bude tento boj pravdepodobne dosť intenzívny. Ako uviedla NOAA v marci 2015, úrovne oxidu uhličitého v atmosfére teraz prekročili 400 ppm, čo je hladina, ktorá sa nevidela od obdobia pliocénu - keď boli globálne teploty a hladina mora výrazne vyššie. A ako ukazuje séria scenárov vypočítaných NASA, tento trend bude pravdepodobne pokračovať až do roku 2100, čo bude mať vážne následky.
V jednom scenári sa emisie oxidu uhličitého znížia na približne 550 ppm na konci storočia, čo bude mať za následok zvýšenie priemernej teploty o 2,5 ° C (4,5 ° F). V druhom scenári sa emisie oxidu uhličitého zvýšia na približne 800 ppm, čo vedie k priemernému zvýšeniu približne o 4,5 ° C (8 ° F). Zatiaľ čo zvýšenie predpokladané v prvom scenári je udržateľné, v druhom prípade bude život na mnohých častiach planéty neudržateľný.
Takže okrem vytvorenia druhého domova pre ľudstvo by Terraforming Venuša mohla tiež pomôcť zabezpečiť, aby Zem zostala životaschopným domovom pre náš druh. Skutočnosť, že Venuša je pozemská planéta, samozrejme znamená, že má bohaté prírodné zdroje, ktoré by bolo možné zozbierať, čo pomáha ľudstvu dosiahnuť ekonomiku „po nedostatku“.
Výzvy:
Okrem podobností, ktoré má Venuša so Zemou (t. J. Veľkosť, hmotnosť a zloženie), existuje množstvo rozdielov, ktoré by spôsobili terraformovanie a kolonizáciu veľkou výzvou. Pre jedného by zníženie tepla a tlaku atmosféry Venuše vyžadovalo obrovské množstvo energie a zdrojov. Vyžadovalo by si to aj infraštruktúru, ktorá ešte neexistuje a jej výstavba by bola veľmi nákladná.
Napríklad by si vyžadovalo obrovské množstvo kovu a pokrokových materiálov na vybudovanie dostatočne veľkého orbitálneho tieňa na ochladenie atmosféry Venuše do tej miery, že by sa jej skleníkový efekt zastavil. Takáto štruktúra, ak je umiestnená na L1, by tiež musela byť štvornásobkom priemeru samotnej Venuše. Muselo by byť zostavené v priestore, čo by vyžadovalo rozsiahlu flotilu robotov.
Naopak, zvýšenie rýchlosti rotácie Venuše by si vyžadovalo obrovskú energiu, nehovoriac o významnom počte nárazov, ktoré by museli kužeľovať z vonkajšej slnečnej sústavy - hlavne z Kuiperovho pásu. Vo všetkých týchto prípadoch by na prepravu potrebného materiálu bola potrebná veľká flotila kozmických lodí a museli by byť vybavené modernými pohonnými systémami, ktoré by mohli cestu vykonať v primeranom čase.
V súčasnosti takéto systémy pohonu neexistujú a konvenčné metódy - od iónových motorov až po chemické palivá - nie sú ani dostatočne rýchle, ani hospodárne. Pre ilustráciu, NASA New Horizons misii trvalo viac ako 11 rokov, aby sa jej historické stretnutie s Pluto v pásme Kuiper, pomocou konvenčných rakiet a gravitačnou metódou.
Medzitým svitania misia, ktorá sa spoliehala na iónový pohon, trvala takmer štyri roky, kým dosiahla Vesta v asteroidnom páse. Ani jedna z týchto metód nie je praktická na opakované výlety do Kuiperovho pásu a na vyťahovanie zadných komét a asteroidov a ľudstvo sa nemá blízko k počtu lodí, ktoré by sme to museli urobiť.
Rovnaký problém so zdrojmi platí aj pre koncepciu umiestnenia solárnych reflektorov nad oblaky. Množstvo materiálu by muselo byť veľké a muselo by zostať na mieste dlho po úprave atmosféry, pretože povrch Venuše je v súčasnosti úplne obklopený mrakmi. Aj Venuša už má vysoko reflexné oblaky, takže akýkoľvek prístup by musel výrazne prekročiť jej súčasné albedo (0,65), aby sa to zmenilo.
A pokiaľ ide o odstránenie atmosféry Venuše, veci sú rovnako náročné. V roku 1994 James B. Pollack a Carl Sagan vykonali výpočty, ktoré naznačovali, že nárazová hlavica merajúca 700 km v priemere údernej Venuše pri vysokej rýchlosti by bola menšia ako tisícina celkovej atmosféry. A čo viac, pri znižovaní hustoty atmosféry by sa znížili výnosy, čo znamená, že by boli potrebné tisíce obrovských nárazov.
Okrem toho by väčšina vypustenej atmosféry smerovala na slnečnú obežnú dráhu neďaleko Venuše a bez ďalších zásahov by ju mohla zachytiť gravitačné pole Venuše a opäť sa stať súčasťou atmosféry. Odstraňovanie atmosférického plynu pomocou vesmírnych výťahov by bolo ťažké, pretože geostacionárna obežná dráha planéty leží v nepraktickej vzdialenosti nad povrchom, kde by odstraňovanie pomocou plynových urýchľovačov bolo časovo náročné a veľmi drahé.
Záver:
Celkovo možno povedať, že potenciálne výhody terraformovania Venuše sú jasné. Ľudstvo by malo druhý domov, mohli by sme si pridať svoje zdroje do vlastných zdrojov a naučiť sa cenné techniky, ktoré by mohli pomôcť zabrániť katastrofickým zmenám tu na Zemi. Ťažké je však dospieť k bodu, v ktorom by sa tieto výhody mohli realizovať.
Rovnako ako väčšina navrhovaných terraformingových podnikov je potrebné vopred vyriešiť mnoho prekážok. Medzi ne patrí predovšetkým doprava a logistika, mobilizácia obrovskej flotily robotických robotníkov a ťahanie plavidiel, aby sa využili potrebné zdroje. Potom by bolo potrebné prijať viacgeneračný záväzok, ktorý by poskytoval finančné zdroje na dokončenie práce. Nie je to ľahká úloha za najideálnejších podmienok.
Stačí povedať, že toto je niečo, čo ľudstvo nemôže urobiť z krátkodobého hľadiska. Pri pohľade do budúcnosti sa však predstava Venuše, ktorá sa stane našou „sestrou planétou“ vo všetkých možných podobách - s oceánmi, ornou pôdou, divočinou a mestami - určite javí ako krásny a uskutočniteľný cieľ. Jedinou otázkou je, ako dlho budeme musieť čakať?
Tu sme napísali veľa zaujímavých článkov o terraformingu v časopise Space Magazine. Tu je Definitívny sprievodca terraformovaním, mohli by sme terraformovať mesiac? Mali by sme terraformovať Mars? Ako môžeme terraformovať Mars? a tím študentov chce terraformovať Mars pomocou cyanobaktérií.
Máme tiež články, ktoré skúmajú radikálnejšiu stránku terraformingu, napríklad Mohli by sme Terraform Jupiter ?, Mohli by sme Terraform The Sun? A Mohli by sme Terraform A Black Hole?
Viac informácií nájdete na stránke Terraforming Mars na NASA Quest! a Cesta NASA na Mars.
Ak sa vám video uvedené vyššie páčilo, navštívte našu stránku Patreonu a zistite, ako môžete tieto videá získať čoskoro a zároveň nám pomôcť priniesť vám skvelý obsah!
Podcast (audio): Stiahnuť (Trvanie: 3:58 - 3,6 MB)
Prihlásiť sa na odber: Apple Podcasts Android | RSS
Podcast (video): Stiahnuť (47,0 MB)
Prihlásiť sa na odber: Apple Podcasts Android | RSS
