Почему бы не вдохнуть жизнь на Венеру вместе со следующей исследовательской миссией?

Почему бы не внести цианобактерии и удобрения в атмосферу Венеры, чтобы улучшить там условия жизни за счет производства кислорода?

Причиной может быть планетарная защита . Согласно Википедии:

Планетарная защита является руководящим принципом при разработке межпланетной миссии, направленной на предотвращение биологического заражения как целевого небесного тела, так и Земли в случае миссии по возврату проб.

Миссии разделены на 5 групп, а Венера отнесена к категории II, что не подразумевает никаких требований по снижению бионагрузки или стерилизации оборудования, предполагая, что существует лишь отдаленная вероятность того, что заражение земными микроорганизмами может поставить под угрозу будущие исследования.

Лишь несколько ученых предположили, что термоацидофильные экстремофильные микроорганизмы могут существовать в более низкотемпературных, кислых верхних слоях венерианской атмосферы. Было высказано предположение, что облака там могут содержать химические вещества, которые могут инициировать формы биологической активности, такие как аллотропы серы , но очень маловероятно, что там будут венерианские микроорганизмы, которые используют воду и углекислый газ для своего существования.

Таким образом, например, биосигнатуры, которые будет искать атмосферно-маневренная платформа Венеры , будут сильно отличаться от тех, которые были получены от введенных цианобактерий, и, следовательно, они не поставят под угрозу исследования существования венерианской жизни в области облаков.

Цианобактерии представляют собой группу фотосинтезирующих бактерий, которые используют энергию света для синтеза органических соединений из углекислого газа, производя таким образом кислород.

Nostoc commune представляет собой колониальный вид цианобактерий, который образует студенистую массу с другими колониями, растущими поблизости, и в некоторых клетках происходит азотфиксация. Он способен выжить в экстремальных условиях в полярных регионах и засушливых районах. Клетки также содержат пигменты, поглощающие ультрафиолетовое излучение, что позволяет им выдерживать его высокие уровни. Высушенная колония устойчива к теплу и повторяющимся циклам замораживания и оттаивания.

Коммуна Nostoc также может выдерживать кислотное воздействие

Таким образом, кажется, что коммуна Носток могла бы быть хорошим кандидатом на выживание в суровых условиях в облачных слоях, если бы она могла быть снабжена необходимыми микроэлементами. Липкие биопленки , которые он производит, могут поддерживаться формой, похожей на матрас, сделанной из аэрогеля кремнезема , чтобы поддерживать его плавучесть и снабжать его этими элементами.

Удобрение может доставляться в основном в виде гидроксидов, таких как KOH, Ca(OH)2 и Mg(OH)2, которые реагируют с серной кислотой в облаках с образованием необходимой воды и сульфатов.

Большой вопрос заключается в том, могут ли биопленки плавать вне опорного матраца, питаясь каплями воды с удобрениями.

Подводя итог, можно сказать, что вода, используемая цианобактериями, в конечном итоге будет переработана, а произведенный кислород будет накапливаться, а CO 2 удаленный !

Не может ли одно путешествие цианобактерий в атмосферу Венеры стать гигантским скачком для жизни?

В чем плюс этого?
Сколько удобрений потребуется, чтобы получить эффективную концентрацию на территории, достаточно большой, чтобы ее можно было наблюдать с орбитального аппарата?
@zeta-band Перейти к терраформированию
@ Called2voyage Больше похоже на доказательство концепции, чем на начало, если ему нужно жить на надутых опорах и импортных удобрениях.
@notstoreboughtdirt Нет, это будет производить кислород, который будет полезен для дальнейшей жизни.
@ Уве, я не знаю. Во-первых, можно было бы проверить, может ли этот тип бактерий вообще выжить, и после этого потребуется много экспериментов, чтобы размножить их.
@zeta-band Было бы здорово, если бы эти бактерии могли выжить? И, возможно, он мог бы адаптироваться все больше и больше путем мутации.
@Uwe Вероятно, сильный ветер может испортить много удобрений, поэтому предпочтительнее было бы место рядом с полюсами,
@notstoreboughtdirt Да, это далеко не идеально, но с чего-то нужно начинать. Если у вас есть мысли по этому поводу, расскажите!
Я добавил «большой» вопрос @notstoreboughtdirt, касающийся вашего комментария.
«Почему это плохая идея» кажется основанным на мнении. Я не уверен, что Stack Exchange в целом является хорошим местом для проведения даже поверхностных технических обзоров предложений. Обычно это требует своего рода обсуждения, в котором формат вопрос/ответ не годится.
@ErinAnne Да, я думаю, ты прав. Я несколько адаптировал это предложение.
На Space Stack Exchange есть сотни вопросов, начинающихся с «Почему бы и нет».
"Почему бы нет?" не является обоснованием миссии. Чтобы заставить правительство потратить миллиарды долларов на проект, вы должны указать причину «почему».
@OrganicMarble Разве последние два предложения моей истории недостаточно ясны, чтобы заявить, что целью является превращение CO2 в O2? И разве процветание цианобактерий в атмосфере Венеры не станет вехой для жизни?
Почему какое-либо правительство должно платить миллиарды долларов, чтобы добиться этого?
@OrganicMarble Благодаря вашим комментариям я несколько изменил вопрос.
На эту тему есть статья в Википедии , в которой дается обзор как возможных подходов, так и проблем. В частности, отмечается очень похожая идея, предложенная в 1961 году Карлом Саганом , и причины, по которым его идея не могла сработать.
@AnthonyX Хорошие ссылки. Две причины, я думаю, одна нехватка водорода. Итак, я предложил гидроксиды, их действительно потребуется много, но воду можно будет использовать повторно. Другая причина. Саган предположил, что органические молекулы снова образуют CO2. Но до этого концентрированная H2SO4 могла превратить эти молекулы в углерод и воду!
Должен признаться, моя первая мысль, когда я читал это, была в форме Яна Малкольма: «Да, да, но ваши ученые были так озабочены тем, смогут ли они или нет, что даже не задумались, стоит ли им это делать».
Лично я думаю, что мы должны просто получить горсть водяных медведей и мини-рельсовую пушку. Затем мы должны нацелить биорельсовую пушку на случайные планеты во время пролета и расстрелять водяных медведей по планетам.
Я действительно, очень не хотел бы встречаться с патогенами, которые развились, чтобы процветать в условиях Венеры.
Что касается закрытых голосов, я думаю, что, хотя на вопросы типа «техническое предложение» может быть трудно ответить и они склонны к ответам, основанным на мнении, этот вопрос подходит. Основная направленность вопроса - осуществимость, хотя это прямо не указано. Он получил твердый ответ. Это было бы интересно людям, ищущим колонизацию атмосферной Венеры.
Вполне возможно, что жизнь уже была занесена на Венеру, просто непреднамеренно. В атмосферу Венеры входил не один зонд; даже если их тщательно стерилизовать во время сборки/подготовки к запуску, все еще существует вероятность того, что некоторые земные организмы могли попасть в поездку, просто вряд ли они выжили.
Делать кислород? Это точно не яд? Мы приспособились к этому, но это всего лишь земные организмы.
@OscarLanzi Поскольку это не парниковый газ, он понизит температуру на Венере.
@Cornelisinspace не совсем связан, но в дополнение к новостям о фосфине есть интересная справочная информация phys.org/news/2020-09-phosphine-venus-clouds-big-life.html

Ответы (2)

Вопрос: Почему бы не внести в атмосферу Венеры цианобактерии и удобрения для улучшения там условий жизни за счет производства кислорода?

... Лишь несколько ученых предположили, что термоацидофильные экстремофильные микроорганизмы могут существовать в более низкотемпературных, кислых верхних слоях венерианской атмосферы. Было высказано предположение, что облака там могут содержать химические вещества, которые могут инициировать формы биологической активности, такие как аллотропы серы, но очень маловероятно, что там будут венерианские микроорганизмы, которые используют воду и углекислый газ для своего существования. ...

Комментарии: @notstoreboughtdirt Нет, это будет производить кислород, который будет полезен в дальнейшей жизни. – call2voyage♦ 16 мая в 18:55

В этом есть углеродный шовинизм (или, если вы предпочитаете «Звездный путь: Дьявол во тьме »), что мы изменили бы условия Венеры по своему вкусу за счет любой существующей жизни и навредили бы существующим условиям. ( жизнь или нет ), ставя под сомнение будущие исследования и измерения.

Итак, есть аспект « быть хорошим ».

Вероятно, более важным является стоимость и полезность таких действий. Давайте просто скажем, что стоимость будет значительной и что деньги могут пойти куда-то еще, давайте перейдем к полезности ...

Жилая зона

Венера выходит из обитаемой зоны, а Марс находится в ней. Терраформирование Венеры — безнадежное дело, терраформирование Марса имеет будущее. Медленное выполнение любого действия (терраформирование Венеры или Марса) (терраформирование Венеры или Марса) займет много времени (с меньшими затратами), поэтому имеет смысл выбрать место по пути , а не место, которое покинуло здание .

Что касается альтернативного использования средств, предназначенных для таких целей, то они могут быть использованы для поиска существующей жизни на других телах в обитаемых зонах (множественное число).

Обитаемые зоны здесь и в других местах

У НАСА есть проект « Испытательный стенд Mars Ecopoiesis », первый этап которого (последнее обновление: 6 августа 2017 г.) завершен. На этой веб-странице есть отчет в формате .PDF, в котором приводится это обоснование:

" Обоснование

Для экопоэза потребуется вода. Это означает максимизацию шансов на временное присутствие жидкой воды на испытательном полигоне с наиболее вероятными местами обнаружения на самых низких высотах и ​​широтах Марса [Kuznetz, 2006]. Предварительная идентификация этих «посадочных» мест, уже рассмотренных для некоторых прошлых и будущих роботов, кратко представлена ​​в таблице 1. Необходимо учитывать колебания приливного давления +0,5 мбар. Считается также, что эти участки содержат эвапориты, возможно, содержащие нитраты (все они водорастворимы), образующие соли азота и магния [Tosca, 2006]. Недавние результаты марсохода Curiosity в кратере Гейла обнадеживают в отношении наличия минералов для поддержки автотрофной жизни [Navarro-González, 2013]. Большой вопрос, конечно, связан с термодинамикой и процессами переноса воды в реальных и смоделированных марсианских средах. Даже при 11 мбар давление паров воды значительно ниже тройной точки 6,1 мбар, где при повышенной температуре обычно возгоняется лед. Однако спекулятивные расчеты, моделирующие диффузию водяного пара с поверхности льда во время сублимации, указывают на локальное (в пределах нескольких миллиметров льда) увеличение концентрации водяного пара примерно до 60 %, или требуемых 6,1 мбар в среде с давлением 11 мбар [Levin and Weatherwax , 2004]. Поэтому в ранних предлагаемых исследованиях будет использоваться симулятор Techshot [N. Thomas, 2006] для проверки таких гипотез». при повышенной температуре лед обычно возгоняется. Однако спекулятивные расчеты, моделирующие диффузию водяного пара с поверхности льда во время сублимации, указывают на локальное (в пределах нескольких миллиметров льда) увеличение концентрации водяного пара примерно до 60 %, или требуемых 6,1 мбар в среде с давлением 11 мбар [Levin and Weatherwax , 2004]. Поэтому в ранних предлагаемых исследованиях будет использоваться симулятор Techshot [N. Thomas, 2006] для проверки таких гипотез». при повышенной температуре лед обычно возгоняется. Однако спекулятивные расчеты, моделирующие диффузию водяного пара с поверхности льда во время сублимации, указывают на локальное (в пределах нескольких миллиметров льда) увеличение концентрации водяного пара примерно до 60 %, или требуемых 6,1 мбар в среде с давлением 11 мбар [Levin and Weatherwax , 2004]. Поэтому в ранних предлагаемых исследованиях будет использоваться симулятор Techshot [N. Thomas, 2006] для проверки таких гипотез».

У них также есть веб-страница под названием « Посадка экосистемы на Марсе » (6 мая 2015 г.). Я не могу найти веб-страницу НАСА «Терраформирование Венеры», но эта идея непопулярна на Quora: « Есть ли у НАСА какие-либо планы по терраформированию Венеры? ». На другой стороне медали Universe Today есть статья, поддерживающая эту идею: « Как нам терраформировать Венеру? ».

Если бы мы должны были хорошо относиться к жизни, которую мы не знаем, терраформирование любой потенциальной планеты было бы невозможно.
Затраты можно значительно снизить, поэтому я несколько изменил вопрос.
Венера не покинула здание!
Согласно этой статье , внутренний край обитаемой зоны может находиться на расстоянии 0,48 а.е. вокруг солнечной звезды.
Согласно « Минимальному внутреннему краю обитаемой зоны , минимальное расстояние указано на странице 16:» • По нашим оценкам, фундаментальный внутренний край обитаемой зоны может находиться на расстоянии всего 0,38 а.е. вокруг солнечной звезды (в пределах орбите Меркурия), если относительная влажность атмосферы планеты мала (1%) и альбедо поверхности велико (0,8). Если альбедо поверхности умеренное (0,2), внутренний край находится на расстоянии 0,59 а.е. при той же относительной влажности. В обоих случаях мы принимаем поверхностное давление равным 1 бар, и 10 − 4 Соотношение смеси CO2.
Продолжение: «Внутренний край обитаемой зоны приближается к родительской звезде, если парниковый эффект уменьшается (низкая относительная влажность) и альбедо поверхности увеличивается. Мы утверждаем, что если осадки выпадают преимущественно в жидкой форме, обитаемая область на поверхность планеты остается расширенной . Потребность в жидких осадках обеспечивает нижний предел относительной влажности, который, по нашим оценкам, составляет 1% для широкого диапазона поверхностных температур и давлений». -- Так что, если вы обитатель пустыни (кактус, скорпион, перекати-поле и т.д.), то все в порядке, иначе слишком жарко.
Да, это были бы тяжелые времена для жителей в то время. Поэтому мне интересно, что можно сделать сейчас . Будет ли очень вредно, если горстка бактерий произведет несколько кубических километров кислорода в верхнем слое облаков?
Я обновил ответ, указав направление, которое в настоящее время преследует НАСА. Я могу вернуться позже с некоторыми дополнительными исследованиями и, возможно, внести еще одно редактирование, полностью касающееся каждого пункта.
+1 за это: «Что касается альтернативного использования финансирования, предназначенного для таких целей, его можно использовать для поиска существующей жизни на других телах в обитаемых зонах (множественное число)».
@Conelisinspace: «Если мы должны хорошо относиться к жизни, которую мы не знаем, терраформирование любой потенциальной планеты будет невозможно». Это предполагает, что каждая потенциально обитаемая планета на самом деле обитаема . Если нет жилья, то нечего и беспокоиться о разрушении. Это не кажется столь вероятным для Венеры, но было бы более вероятным для Марса. Мы должны сначала изучить их, прежде чем делать это, и определить наверняка. Если что-то найдется, то можно будет подумать, что нужно сделать, чтобы это сохранить или возможно ли это, а если исключить, то, конечно, препятствий нет.
@The_Sympathizer Я имел в виду: если мы должны быть добры к формам жизни, о которых мы не знаем, что они могут существовать, то мы не можем ввести жизнь на любой другой потенциальной планете из-за потенциала ее уничтожения. Я не понимаю, почему это предполагает заселение каждой планеты

На сегодняшний день, несмотря на то, что в отношении терраформирования ведутся обсуждения и формируются планы, серьезных планов по этому поводу не было. И это маловероятно, пока мы не сможем по-настоящему исследовать Солнечную систему с помощью пилотируемых миссий.

Я подозреваю, что это звучит как хороший план для начала терраформирования Венеры, но потребуется время, чтобы он действительно заработал. Но на данный момент терраформирование — это удел далекой науки или научной фантастики.

Спасибо за ответ, но мой вопрос не о терраформировании, а о зарождении жизни в атмосфере Венеры. Если это сработает, то это зависит от принесенных туда бактерий. Исследование с помощью инструментов не займет много времени, если они там выживут.
Терраформирование Земли, производство кислорода в атмосфере растениями заняло очень много времени. Если бы терраформирование других планет было бы в 10 раз быстрее, это было бы еще очень долго. Если человечеству нужно терраформирование других планет, можно ли ждать этого так долго?
@Conelisinspace Терраформирование означает также сделать больше похожим на Землю. Больше кислорода, создание жизни и т. Д. Было бы формой терраформирования. Но да, если вы можете заставить что-то оставаться на плаву и жить за счет кислорода, CO2, N2 и солнечного света, это должно быть в состоянии выжить на Венере.
Терраформирование Венеры потребует более низкого давления и температуры нижних слоев атмосферы.
@Uwe Бактерии обладают огромной способностью к размножению. Ограничивающие факторы находятся вне клеток, возможно, радиация или рН на ранней Земле. Есть ли другие средства для терраформирования с таким потенциалом?
@Uwe Итак, мы должны начать с верхних слоев атмосферы и заменить CO2 на O2, и это снизит температуру.
@Conelisinspace Если вы хотите быстро преобразовать Венеру (и вы несколько более технологически продвинуты, чем мы, но не владеете новой физикой), вы используете солнцезащитный козырек. Тонкое зеркало размером примерно с Венеру, расположенное между Венерой и Солнцем (удерживаемое за счет уравновешивания светового давления и гравитации), охладит его достаточно, чтобы заморозить CO2 за несколько столетий.
@SteveLinton А как насчет затрат? И этот метод не будет производить кислород. Я просто хотел бы знать, могут ли цианобактерии жить в облаках или прямо над ними, для начала.
На самом деле в атмосфере Венеры, в верхних слоях атмосферы, довольно много кислорода. Атмосфера на высоте 50-65 км похожа на земную до такой степени, что если бы вы могли жить на какой-нибудь летающей платформе так высоко, вы, вероятно, могли бы дышать без помощи машины.
@PearsonArtPhoto 20% кислорода? У вас есть ссылка ?
@PearsonArtPhoto Вы, должно быть, шутите! В этой ссылке я нахожу атомарный кислород только в следовых количествах!
Я ошибался. Кажется, что база, наполненная пригодным для дыхания воздухом, может плавать, но атмосфера не поддерживает этот пригодный для дыхания воздух.
@Conelisinspace: проблема в кислороде. Если бы вы каким-то образом продолжали фотосинтез во время рециркуляции воды, вы бы получили чрезвычайно токсичную атмосферу O2 высокого давления и поверхность, покрытую углеродным порошком, который будет очень взрывоопасным в этой атмосфере. Вам нужно импортировать водород для терраформирования Венеры, чтобы превратить избыток кислорода в воду и запереть большую часть атмосферы в виде биомассы. Много водорода... около 40 квадриллионов метрических тонн.
@ChristopherJamesHuff Да, проблема в водороде, но я думаю, что на это нет практического ответа. Получить хотя бы 10 процентов кислорода было бы здорово, и на это уйдет много времени! :) Но разве не было бы удивительно увидеть, как это происходит? (для следующих поколений)
@Conelisinspace: ... не совсем так? Оборудование на поверхности теперь должно будет беспокоиться о самовозгорании вдобавок к высокой температуре и давлению, не говоря уже об угольной пыли, разлетающейся вокруг. На высоте вы сделали атмосферу гораздо более агрессивной и непригодной для жизни. Направить ресурсы на колонизацию Венеры было бы намного продуктивнее, чем создать на ней еще более адскую атмосферу.
@ChristopherJamesHuff Я согласен с вами насчет поверхности, но на высоте 10% кислорода все же меньше, чем на Земле. О каких практических ресурсах вы думаете?
На высоте 10% кислорода более чем достаточно, чтобы вызвать коррозию, особенно в атмосфере углекислого газа, наполненной диоксидом серы и серной кислотой, и это не приближает атмосферу к пригодной для дыхания, в то время как более низкая плотность означает, что подъемная сила менее эффективна. , делая что-либо в атмосфере более дорогим. Практические ресурсы: все строительные материалы и горнодобывающее оборудование, которые идут на строительство и снабжение всех этих ферм по выращиванию водорослей, вся собранная вода и т. д. Вы можете строить целые плавучие города за меньшие деньги.
@ChristopherJamesHuff Я думал, ты имеешь в виду водородные ресурсы. Разве гидроксиды с Земли не могут быть наиболее практичными, также превращая кислоту в сульфаты? Будут ли аэрогели или цеолиты достаточно прочными, чтобы собрать воду из облаков?
Игнорирование огромных количеств гидроксидов, которые потребуются, чего бы это добилось? Вы просто не можете сделать ничего полезного в плане терраформирования Венеры, не имея дело с 90 атмосферами CO2.
@ChristopherJamesHuff Игнорируя огромные количества, гидроксиды с CO2 дают твердый карбонат и H2O. Спасибо, хорошо, что есть обмен!
40 квадриллионов тонн H2 немного более достижимо, чем 2 квинтиллиона тонн LiOH, самого легкого гидроксида. Вы не изолируете атмосферу Венеры чем-либо, импортированным с Земли, не без детерраформирования Земли для этого.
@ChristopherJamesHuff По крайней мере, с LiOH можно удалить серную кислоту и получить много H2O.
За исключением того, что это примерно в тысячу раз больше лития, чем содержится в земной коре, не говоря уже о последствиях удаления такого количества воды с Земли. Даже если бы вы могли его достать, покрытие планеты карбонатом лития — не лучшее начало для ее терраформирования. Кроме того, на Венере много минералов, которые легко соединятся с серной кислотой и значительной частью углекислого газа, если вы просто охладите это место и снабдите его большим количеством воды. На самом деле нет альтернативы замене водорода, который он теряет с течением времени.
Почему бы не вдохнуть жизнь на Венеру вместе со следующей исследовательской миссией?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v