Как сделать Венеру полуобитаемой?

Венера — отличное место для колонии, если только вы не построите ее на поверхности. На высоте около 50 км вверх атмосферное давление такое же, как и земное на уровне моря. Температура на такой высоте там как на юге Франции. В качестве бонуса Venus Air (вещество, которым мы дышим) — это подъемный газ. Из-за поверхностного альбедо солнечные панели работают как на нижней, так и на верхней части вашего воздушного шара.

Существует также фантастическое количество углерода для производства растений и технологий на основе углерода. Проблема воды, по крайней мере, для ограниченной колонии, может быть решена путем сбора кислоты H+ для взятия.

Я предложил что-то подобное в другом вопросе, но здесь это может сработать лучше.

Поместите что-нибудь на орбиту между Солнцем и Венерой, чтобы сократить количество солнечного света. Если вы сможете полностью заблокировать его, то атмосфера в основном замерзнет, ​​и вы сможете собрать его или запечатать.

Первоначальное предложение было для чего-то вроде солетты, гигантского солнечного зонта, сделанного из материала солнечного паруса, но он должен был быть очень-очень большим. Другие способы, которые могли бы сработать, заключались бы в том, чтобы окружить планету облаком пыли или, возможно, облаком небольших спутников с солнечным парусом, которые отражали бы солнечное излучение и отводили тепло. Они даже могли собирать энергию и направлять ее на планету, чтобы обеспечить тераформирование. Когда работа сделана, вы удаляете некоторые спутники/облака, чтобы довести температуру до нужного вам уровня, сохраняя при этом более низкую температуру и сокращая излучение.

Атмосфера Венеры — скверное место. Температура поверхности 900 градусов по Фаренгейту при давлении 100 атмосфер. В верхних слоях атмосферы постоянные ветры, превышающие 200 миль в час, и сернокислотные облака. Основным компонентом является углекислый газ со следовыми количествами инертных газов, водяного пара и коррозионно-активных серосодержащих соединений. Проглотить это вещество в свой космический корабль, вероятно, было бы плохой идеей, равно как и выбросить его на Марс.

Обратите также внимание, что удаление густых облаков (опять же, сделанных из чертовой кислоты ) подвергнет поверхность интенсивному солнечному излучению, поскольку магнитное поле Венеры намного слабее, чем у Земли; наверное тоже плохая идея.

(Примечание: между температурой и давлением не было бы соперничества. Более поздние советские зонды « Венера » были уничтожены высокой температурой. Легко построить нечто, способное выдерживать давление в тысячи атмосфер [вспомните глубоководные подводные лодки]. , но гораздо сложнее сделать что-то, что может выдержать ванну с расплавленным свинцом [и даже более высокие температуры].)

Реакция Боша

Реакция Боша позволяет превратить водород и углекислый газ в воду и графит. Просто добавив водород к Венере, вы разрушите атмосферу и создадите огромный океан, а несколько метров пепла покроют землю, как снег. Огромное количество графита может быть нежелательным, но на Венере практически нет воды, поэтому новый океан будет оценен по достоинству.

Почему это хорошо

Я думаю, что это отличный первый шаг для терраформирования Венеры. Вам придется доставить на Венеру огромные объемы водорода, но это намного проще, чем транспортировать CO2. Вам потребуется вдвое больше объема атмосферы Венеры, но только 1/40 массы.

Вы все еще смотрите на миллиарды рейсов миллионов кораблей за тысячи лет, такова природа терраформирования, но в 40 раз меньше, чем унос атмосферы на тех же кораблях.

И вы можете добывать водород из множества источников в Солнечной системе. Источники низкой гравитации. Это большое дело. Снимать лед с комет во внешней Солнечной системе, чтобы получить водород, гораздо проще, чем поднимать всю эту атмосферу из глубокого гравитационного колодца Венеры. Даже несмотря на то, что вы должны пойти намного дальше.

Как это работает

В реакции Боша используется катализатор железа (или никеля, или кобальта, или рутения ), поэтому вы можете сбрасывать с орбиты канистры, которые выпускают водород через экран, сделанный из вашего материала катализатора. Реакция Боша требует высоких температур, но угадайте, какая температура на Венере? Температура реакции находится в диапазоне 450-600°C, и поверхность Венеры как раз находится в этом диапазоне.

После того, как большая часть углекислого газа исчезнет, ​​атмосфера Венеры станет больше и горячее, чем когда-либо прежде. У вас еще не будет океана, только атмосфера, состоящая из пара. Реакция Боша дает чистый прирост тепла, и в результате водяной пар будет в два раза больше объема CO2, из которого он был получен. Вероятно, он не остынет сам по себе, потому что водяной пар является лучшим парниковым газом, чем CO2. Вам понадобится огромный орбитальный козырек от солнца. Вы все равно получали один, верно?

После

Потребуются годы, чтобы планета достаточно остыла, чтобы начался дождь. Потом еще несколько лет будут идти дожди. Надеюсь, после того, как облака рассеются, атмосфера станет достаточно тонкой и прохладной, чтобы люди могли ходить в скафандрах, не разбиваясь и не кипятясь. Но помните, что это был только первый шаг. Атмосфера будет состоять из азота, остаточного CO2, водорода и метана. Как и все те сернистые соединения, которые там были в первую очередь. Вам также нужно выяснить, что делать со всем этим углеродом на земле. Это только начало.

ЗАХВАТИТЬ АСТЕРОИД

Сначала нам нужен астероид: что-то с большой массой, возможно, Церера или Веста, хотя мы могли бы использовать что угодно с достаточной массой, например, один из меньших спутников Юпитера, Сатурна или Урана. Располагаем орбиту вокруг Венеры. Мы делаем перивенерианскую точку ДЕЙСТВИТЕЛЬНО близкой к атмосфере Венеры. Достаточно, чтобы он снимал небольшое, но значительное количество энергии каждый раз, когда совершает оборот по орбите. И если мы правильно рассчитали, он будет очень долго вращаться вокруг Венеры. Это решает нашу проблему с атмосферой, хотя и очень медленно.

Нам нужно убрать больше атмосферы:Но мы, вероятно, не хотим, чтобы это заняло тысячелетия, так что давайте сделаем что-нибудь еще, чтобы ускорить процесс, плюс нам в конечном итоге нужно будет поддерживать станцию, чтобы она ПРЕКРАТИЛа отрывать атмосферу от Венеры. Делаем зеркала. Большие зеркала. И мы направляем их на наш планетоид и испаряем скалу. Рядом с поверхностью (на самом деле, мы могли бы положить их НА поверхность) мы размещаем положительно заряженные пластины. Эти пластины заставят перегретую породу испаряться на наши пластины. Если мы поместим их правильно, с правильным зарядом, мы сможем даже вытащить почти чистое железо на его собственные пластины. Другие материалы потребуют какого-то другого типа очистки, возможно, что-то близкое к нефтеперерабатывающему заводу, путем размещения тарелок рядом с точками фракционирования различных материалов, как на нефтеперерабатывающем заводе. Мы делаем это по двум причинам. Сначала мы' повторно жадный и хочет сырья. Во-вторых, потому что, если мы изменим распределение массы в нашем планетоиде, он изменит свою орбиту без необходимости в реактивной массе.

Нам нужно уменьшить солнечную радиацию: теперь, когда у нас есть огромный запас сырья почти бесплатно, мы собираемся построить серию солнечных панелей и разместить их в первой точке Лагранжа между Венерой и Солнцем (и если это слишком далеко, как это наиболее вероятно, мы поместим их на синхронную с Венерой орбиту вокруг Венеры, где они находятся между Венерой и Солнцем). Мы собираемся положить МНОГО там. Достаточно, чтобы изменить альбедо Венеры и снизить температуру ее поверхности, а также заблокировать значительное количество поступающей радиации.

Нам нужно удалить яд из атмосферы: как только температура поверхности понизится, активное выщелачивание ядовитых материалов из-за давления и тепла на поверхности начнет уменьшаться, а затем прекратится. Это означает, что камни будут повторно связывать большую часть ядов в атмосфере обратно в нашу геологию.

Мы можем ускорить удаление атмосферы: Кроме того, используя наш большой лазерный массив, мы можем ионизировать атмосферу, выбрасывая ее в космос.

Экспорт углекислого газа из атмосферы Венеры — не самый эффективный способ терраформирования планеты. Это нереально. Этот ответ предлагает альтернативу.

К счастью, если у вас есть космические технологии такого уровня, есть варианты получше. То, что вам нужно сделать, это трехэтапный процесс.

Во-первых, преобразовать атмосферный CO2 в карбонатные породы. Большая часть СО2 на Земле заключена в виде карбонатных пород. Для этого просто добавьте воды, на самом деле огромное количество воды. К счастью, Солнечная система битком набита астрономическими телами, полными воды. Европа, Ганимед, Энцелад и, возможно, даже карликовая планета Плутон. Вместо того, чтобы использовать Дренажные корабли для захвата атмосферы Венеры, используйте межпланетные суда аналогичного размера, чтобы импортировать эквивалент земных океанов с Европы, Ганимеда и т. Д. Сбросить воду в атмосферу Венеры и позволить геохимии идти своим чередом. Таким образом, преобразование атмосферного CO2 в карбонатные породы.

Во-вторых, постройте систему солет, как обсуждалось в ответе AndyD273, чтобы заблокировать избыточную инсоляцию (в основном, солнечный свет) и позволить планете остыть до приемлемых температур. Как только человеческие поселенцы будут жить на Венере, которая в конечном итоге станет обитаемой, ее можно будет снизить до земных уровней солнечной радиации.

В-третьих, внедрить фотосинтезирующие организмы в венерианские океаны и моря. Они преобразуют оставшийся CO2 в насыщенную кислородом атмосферу. Первоначальное предложение Карла Сагана с использованием водорослей сейчас считается сомнительной наукой. Однако технологическая цивилизация, способная терраформировать Венеру, будет иметь более продвинутую биотехнологию и будет способна производить подходящие организмы для выполнения этой работы.

Хотя трехэтапный процесс терраформирования научно правдоподобен, он должен сопровождаться следующим предупреждением о продукте.

Терраформирование планет до уровня пригодности для жизни людей обычно занимает геологически длительные периоды времени.

Это означает миллионы лет. Это действительно проблема масштаба. Легко упустить из виду количество изменений, необходимых в планетарном масштабе для терраформирования планеты. Не спешите собирать чемоданы для переезда на Венеру в ближайшем будущем.

Масса атмосферы Венеры примерно равна 4,8E20 кг . Самый большой из когда-либо построенных кораблей — Seawise Giant весом 657 019 000 кг. Потребовалось бы всего 700 миллиардов рейсов, если бы можно было добраться отсюда туда с грузом плотностью нефти. И совершенно пренебрегая тем, что он будет использовать в качестве топлива и реакционной массы. Я бы сказал, что это неосуществимо, если вы не изобретете какие-то новые потрясающие формы космических путешествий.

Если вы просто хотите получить газ Венеры и не возражаете выбросить его в космос, вы можете построить структуры, которые ионизируют атмосферу и выбрасывают в межзвездное пространство. Вы могли бы сделать эти вещи на солнечной энергии. Скорость убегания из окрестностей Венеры в межзвездное пространство составляет около 50 км/с, плюс 10 км/с, чтобы уйти от гравитации Венеры, итого 60 км/с. Это, вероятно, выполнимо.

Вам понадобятся большие ускорители HONKING. Венера имеет площадь 460 миллионов квадратных километров. Таким образом, если бы вы могли построить 1000 ускорителей площадью 1 кв. км каждый и выкачивать полный столб воздуха за 100 секунд, потребовалось бы 540 лет работы, чтобы избавиться от требуемой атмосферы. Возможно, вам придется использовать большую часть площади Венеры, чтобы получить достаточно энергии от солнечных коллекторов.

Так что нет, я бы тоже не назвал это возможным.

Единственный реальный способ сделать Венеру более пригодной для жизни — добавить на нее микробов, способных преобразовывать углекислый газ в углерод и кислород в твердой или жидкой форме, а также в газообразный кислород в процессе, подобном фотосинтезу. Микробы должны будут жить примерно на 5 км выше в атмосфере, где температура и давление аналогичны тем, что на поверхности Земли. Произведенный кислород должен соединиться с водородом из солнечного ветра, чтобы сформировать воду, возможно, катализируемую микробами. Органические соединения выпадут на поверхность снегом или дождем. Таким образом, объем атмосферы уменьшится, а температура поверхности упадет из-за более низкого давления на поверхности. В какой-то момент температура упадет настолько, что водяной пар сконденсируется, и жидкая вода на поверхности останется на всю жизнь.

Сначала кажется, что самыми большими проблемами являются нехватка воды и нехватка водорода. Это заставит процесс занять много времени.

Подобный процесс когда-то происходил на Земле и длился сотни миллионов лет.

Договор о космосе от 1967 года — это международное соглашение против миграции жизни на другие планеты. Сначала нужно отказаться от этого соглашения, иначе космический корабль может быть отправлен из неучаствующего государства.

Отправить капсулу с такими бактериями на Венеру — несложная задача. Это может сделать небольшая группа людей.

Терраформирование лазерным лучом смерти

• построить огромные лазеры на солнечных батареях близко к солнцу

• настроить их на УФ-длину волны (для лазерного диапазона), которую CO2 почти полностью поглощает

• взрывать Венеру несколько лет, пока атмосфера не станет приемлемой

Это означает, что вы пытаетесь избавиться от как можно большего количества CO2, не теряя слишком много N2. Если скорость потери N2 составляет всего десять процентов от скорости потери CO2, теряется только 0,3 атм. N2, в то время как CO2 удаляется почти полностью. Возможно, удастся ионизировать выходящий CO2, чтобы уловить его с помощью мегаструктуры электромагнитного троса вокруг Венеры.

• импортировать газообразный водород из внешней солнечной системы для производства воды

• покройте все, кроме столбов, светоотражающей пленкой

• колонизировать полюса зданиями на стеблях

• подожди пока планета остынет

Не самый экономичный способ терраформировать Венеру, но один из самых быстрых. Это, вероятно, можно было бы сделать в течение десятилетия с какой-нибудь лунной или меркурианской промышленностью. Кроме того, азотная атмосфера 3 бара и возникающий в результате легкий азотный наркоз — это особенность, а не ошибка.

Как насчет использования воронки в атмосфере, просочившейся в космос. Разве это не истощит ядовитую атмосферу? Космос - это предельный вакуум, да?