ЗДАРОВА;)
НАРЫЛ В ВИКИПЕДИИ (ИНТЕРЕСНЫЕ КОММЕНТАРИИ БЫВАЮТ НА РУТРЕКЕРОРГ)
Современные условия на Венере
Температура и давление на различных высотах от поверхности Венеры
Средняя температура + 467 °C (Венера — самая горячая планета Солнечной системы), атмосферное давление — около 93 атм (бар), состав атмосферы: углекислый газ — 96 %, азот — 3,5 %, угарный газ и сернистый газ — 0,3 %, кислород и водяной пар — 0,12 %.
[править] Привлекательность освоения
- Венера — сестра-близнец нашей планеты: диаметр Венеры 12104 км (95 % диаметра Земли), масса 4,87×1024 кг (81,5 % массы Земли), ускорение силы тяжести 8,9 м/с² (91 % земной силы тяжести).
- Венера является ближайшей к нам планетой солнечной системы.
- На Венеру попадает много солнечной энергии, которую потенциально можно использовать для терраформирования.
[править] Трудности освоения и терраформирования
Давление на Венере на различных высотах
- На Венере очень жарко — средняя температура на поверхности +467 °C (жарче, чем на Меркурии).
- Давление на поверхности Венеры 93 атмосферы.
- Атмосфера Венеры состоит на 97 % из CO2.
- На Венере практически нет воды, поэтому её необходимо доставить туда искусственным путём. Например, из комет или астероидов, либо найти способ синтеза воды (например, из атмосферного CO2 и водорода).
- Венера вращается в обратную сторону по сравнению с Землёй и другими планетами Солнечной системы, наклон оси вращения к перпендикуляру плоскости орбиты составляет 178°. Из-за такого необычного сочетания направлений и периодов вращения и обращения вокруг Солнца смена дня и ночи на Венере происходит за 117 земных суток, поэтому день и ночь продолжаются по 58,5 сут.
[править] Способы терраформирования Венеры
[править] Солнечные экраны между Солнцем и Венерой
Экраны предполагается устанавливать в точке Лагранжа между Венерой и Солнцем. Следует помнить, что такое равновесие неустойчиво, и чтобы удерживать его в точке Лагранжа, потребуется регулярная корректировка его положения.
Предполагается, что такие «зонтики» смогут резко снизить поток солнечной энергии, достигающей Венеры, и как следствие — снизить температуру на планете до приемлемого уровня. Причём при достаточном экранировании Венеры от Солнца, температуру можно понизить до такой степени, что атмосфера Венеры вымерзнет и значительная её часть выпадет на поверхность в виде сухого льда (твердый CO2). Результатом будет значительное падение давления и дополнительное (за счёт повышения альбедо) охлаждение планеты.
Одним из вариантов таких проектов является установка в качестве экранов сверхлёгких отражающих зеркал, свет от которых можно использовать для одновременного прогрева более холодных планет (например, Марса). Экран также может служить исполинским фотоэлементом для мощнейшей солнечной электростанции.
[править] Самовоспроизводящиеся автоматы
Такие искусственные организмы, по форме напоминающие воздушный шар, должны быть способны под действием солнечной энергии преобразовывать венерианский CO2 в кислород и углеродистый материал с высокой отражающей способностью, из которых затем строится шарообразная оболочка (наполняющаяся выделяющимся кислородом). Кроме того, по достижении определённого размера такие объекты должны быть способны к воспроизведению себе подобных.
В этом случае несколько таких объектов, сброшенных в атмосферу Венеры, смогут дать начало далеко идущим преобразованиям климата планеты: количество таких мини-заводов будет возрастать в геометрической прогрессии, и атмосфера Венеры постепенно будет наполняться кислородом. Кроме того, миллиарды таких воздушных «шариков», плавающих в атмосфере Венеры, будут дополнительно ограничивать поток солнечного света, достигающего поверхности Венеры.
Однако такой проект не решает проблему воды на Венере, которую туда все равно придется доставлять — например, из комет или водно-аммиачных астероидов.
[править] Бомбардировка кометами или водно-аммиачными астероидами
Бомбардировка Венеры кометами или астероидами (например, из пояса Койпера) обсуждается как способ доставки на Венеру воды, которой там практически нет.[источник не указан 589 дней]
Размеры ледяного астероида, необходимого для снабжения Венеры водой, в сравнении с размерами Венеры, Земли и Луны
Количество воды, которое необходимо доставить на Венеру, огромно: так, для создания приемлемой гидросферы на Венере требуется не менее 1017 тонн воды, что примерно в сто тысяч раз превышает массу кометы Галлея. Требуемый ледяной астероид должен иметь диаметр около ~ 600 км (в 6 раз меньше диаметра Луны).
Кроме ледяных комет и астероидов, большое количество воды содержат некоторые спутники Юпитера и Сатурна, а также кольца Сатурна.
Доставка воды на Венеру путём астероидной бомбардировки решая одни проблемы, одновременно создает новые. Перечислим некоторые:
- Во-первых, существует мнение, что точно рассчитанная бомбардировка позволит «раскрутить» Венеру вокруг своей оси, сократив таким образом слишком длинные венерианские сутки. Однако точный расчет этой задачи весьма сложен. Следует учесть дополнительный разогрев атмосферы в результате прохожнения сквозь неё глыб льда, двигающихся со второй космической скоростью. Кроме того, взаимодействие этих тел с корой планеты вызовет плавление и «расплескивание» материала коры и верхней мантии, снижая эффективность передачи крутящего момента ядру планеты.
- Во-вторых, нынешняя температура поверхностных слоев атмосферы гораздо выше температуры кипения воды при этом давлении (см.таблицу). Следовательно, без существенного охлаждения ниже 300 °C (при венерианских 90 атм.) нельзя ожидать появления на поверхности планеты свободной воды. Вода будет присутствовать в атмосфере в виде водяного пара, который тоже является парниковым газом.
Ожидается, что свободная вода станет разрушать венерианские горные породы и, в частности, вымывать окись кальция из венерианского грунта. Образующийся щелочной раствор начнёт поглощать CO2 из атмосферы Венеры, связывая его в виде карбонатов (CaCO3, MgCO3):
— Разрушение венерианского базальтового грунта
— Осаждение известняка
Таким образом, за некоторый срок понизится концентрация CO2 и атмосферное давление на Венере, после чего станет возможным запускать туда фотосинтетические земные организмы, для преобразования оставшегося венерианского CO2 в кислород.
Следует заметить, что водяной пар является ещё более сильным парниковым газом, чем CO2, поэтому такой способ преобразования венерианского климата всё равно придётся совмещать с рассмотренными выше солнечными экранами — для того, чтобы не допустить нового витка разогревания Венеры.
Температура кипения воды при разных давлениях:
| Давление, атм |
Температура кипения воды, °C |
|---|---|
| 1,033 | 100,00 |
| 1,500 | 110,79 |
| 5,000 | 151,11 |
| 10,000 | 179,04 |
| 20,000 | 211,38 |
| 25,000 | 222,90 |
| 50,000 | 262,70 |
| 100,000 | 309,53 |
[править] Доставка на Венеру земных водорослей или других микроорганизмов
Если проблема с водой на Венере будет тем или иным образом решена, то можно приступать к следующему этапу терраформирования планеты — фотосинтетическому преобразованию климата.
Сине-зелёные водоросли, доставленные в атмосферу Венеры на уровень 50-60 км от поверхности, на котором давление составляет около 1,1 бар и температура около +30 градусов Цельсия, при условии некоторого генетического модифицирования (для приживания в условиях полёта в атмосферных течениях), могут обеспечить переработку углекислого газа в углеродные соединения и кислород, что приведёт к уменьшению парникового эффекта, снижения давления и температуры на поверхности на 200—300 градусов через некоторое время. Естественных врагов у них в условиях Венеры не будет, то есть минимальная партия водорослей (несколько миллиграммов) способна преобразовать атмосферу планеты в соответствии с законом неограниченного размножения организмов в геометрической прогрессии. Таким образом, земные микроорганизмы (при необходимом их контроле), способны снизить температуру поверхности Венеры до 100 градусов по Цельсию, давления — до 10-30 атмосфер, что уже приемлемо для колонизации. Также возрастёт количество свободного кислорода одновременно со снижением доли углекислого газа.
Другим вариантом является доставка в атмосферу планеты спор плесени, чрезвычайно устойчивой к внешним воздействиям.
[править] Проблема отсутствия у Венеры магнитного поля
Магнитное поле Земли достаточно эффективно защищает поверхность нашей планеты от бомбардировки заряжеными частицами. Магнитное поле подхватывает эти частицы (протоны и электроны), заставляя их двигаться вдоль силовых линий. Тем самым предотвращается их взаимодействие с верхними слоями атмосферы.
На Венере, в результате такого взаимодействия, происходит, в частности, ионизация и диссипация водяного пара. Водород, образующийся при этих процессах, спокойно покидает планету, поскольку характерные скорости молекул водорода сопоставимы со второй космической скоростью. Именно так Венера лишилась всей воды, доставшейся ей при образовании планеты.
При терраформировании Венеры придется решить и эту проблему.
Первый путь — «раскрутка» планеты. Поскольку Венера — планета земной группы, есть надежда, что возникнет «магнитное динамо». По косвенным признакам, на Венере присутствуют механизмы, аналогичные земной тектонике плит, следовательно, Венера имеет металлическое ядро. Однако этот путь связан с колоссальными техническими трудностями ввиду огромных энергозатрат.
Второй путь — прокладка вдоль экватора Венеры электрического провода и возбуждение в нем тока. Несмотря на грандиозность этой задачи, она представляется более осуществимой в техническом плане, чем первый путь.
[править] Венера после терраформирования
В идеале, терраформированная Венера может представлять собой планету с тёплым и влажным климатом. Подсчитано, что если бы венерианская атмосфера имела земной состав, то её средняя температура была бы около 26 °C (на Земле 15 °C)[1].
ИНТЕРЕСНО!
;)