เราจะตั้งรกรากวีนัสได้อย่างไร

ยินดีต้อนรับกลับสู่ซีรีส์ของเราเกี่ยวกับการสร้างอาณานิคมของระบบสุริยะ! วันนี้เรามาดู "ดาวเคราะห์ดาวเคราะห์" ซึ่งเป็นดาวเคราะห์วีนัส สนุก!

ตั้งแต่มนุษย์เริ่มมองท้องฟ้าเป็นครั้งแรกพวกเขาได้รับรู้ถึงดาวศุกร์ ในสมัยโบราณเป็นที่รู้จักกันในชื่อ“ ดาวยามเช้า” และ“ ดาวยามค่ำ” เนื่องจากมีลักษณะที่สว่างในท้องฟ้าเมื่อพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก ในที่สุดนักดาราศาสตร์ก็ตระหนักว่าในความเป็นจริงแล้วมันเป็นดาวเคราะห์และเช่นเดียวกับโลกมันก็โคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยเช่นกัน และด้วยยุคอวกาศและภารกิจมากมายต่อโลกเราได้เรียนรู้ว่าสภาพแวดล้อมของดาวศุกร์มีอยู่จริงเพียงใด

ด้วยบรรยากาศที่หนาแน่นจนทำให้การถ่ายภาพพื้นผิวเป็นไปไม่ได้เป็นปกติความร้อนที่รุนแรงสามารถละลายตะกั่วและฝนกรดซัลฟูริกดูเหมือนจะมีเหตุผลเล็กน้อยที่จะไปที่นั่น แต่ดังที่เราได้เรียนรู้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาดาวศุกร์เคยเป็นสถานที่ที่แตกต่างกันมากพร้อมด้วยมหาสมุทรและทวีป และด้วยเทคโนโลยีที่ถูกต้องอาณานิคมสามารถสร้างขึ้นเหนือก้อนเมฆซึ่งมันจะปลอดภัย

แล้วจะต้องใช้เวลาอย่างไรบ้างในการยึดครองดาวศุกร์? เช่นเดียวกับข้อเสนออื่น ๆ ในการตั้งอาณานิคมของระบบสุริยะทุกสิ่งต่างก็ลงเอยด้วยการใช้วิธีการและเทคโนโลยีที่เหมาะสมและเรายินดีจ่ายเท่าไหร่

ตัวอย่างในนิยาย:

ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ความคิดในการสร้างอาณานิคมวีนัสได้รับการสำรวจในนิยายวิทยาศาสตร์โดยส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบของการทำให้พื้นผิวมัน ตัวอย่างที่รู้จักกันเร็วที่สุดคือ Olaf Stapleton คนสุดท้ายและคนแรก (1930) สองบทที่อุทิศให้กับการอธิบายว่าดาวศุกร์ลูกหลานของมนุษยชาติเกิดจากดาวศุกร์หลังจากโลกกลายเป็นไม่เอื้ออำนวย และในกระบวนการกระทำการฆ่าล้างเผ่าพันธุ์ต่อชีวิตสัตว์น้ำพื้นเมือง

ในยุค 50 และยุค 60 พื้นผิวดินเริ่มปรากฏในนิยายวิทยาศาสตร์หลายเรื่อง พอลแอนเดอร์สันยังเขียนอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับพื้นผิวดินในทศวรรษ 1950 ในนวนิยายของเขาปี 1954 สายฝนวีนัสมีการเปลี่ยนแปลงโดยใช้เทคนิควิศวกรรมดาวเคราะห์ในระยะเวลานานมาก หนังสือเล่มนี้มีอิทธิพลมากจนคำว่า“ บิ๊กเรน” ได้กลายเป็นคำพ้องความหมายกับการก่อตัวของดาวศุกร์

ในปี 1991 ผู้เขียน G. David Nordley แนะนำในเรื่องสั้นของเขา (“ The Snows of Venus”) ว่า Venus อาจหมุนไปเป็นวันที่ยาว 30 วัน Earth Earth โดยการส่งออกบรรยากาศของดาวศุกร์ผ่านทางไดรเวอร์จำนวนมาก ผู้เขียนคิมสแตนลีย์โรบินสันมีชื่อเสียงในด้านการพรรณนาพื้นผิวดินในความเป็นจริงของเขา Mars Trilogy - ซึ่งรวมถึง เรดมาร์ส, กรีนมาร์ส และ บลูมาร์ส

ในปี 2012 เขาติดตามซีรีย์นี้ด้วยการเปิดตัว 2312นวนิยายนิยายวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการล่าอาณานิคมของระบบสุริยะทั้งหมด - ซึ่งรวมถึงวีนัส นวนิยายเรื่องนี้ยังสำรวจถึงวิธีการมากมายที่ดาวศุกร์สามารถสร้างรูปทรงได้ตั้งแต่การระบายความร้อนระดับโลกไปจนถึงการกักเก็บคาร์บอนซึ่งทั้งหมดนี้มีพื้นฐานมาจากการศึกษาเชิงวิชาการและข้อเสนอ

วิธีการที่เสนอ:

ทั้งหมดบอกว่าวิธีการที่เสนอมากที่สุดสำหรับการตั้งอาณานิคมวีนัสเน้นวิศวกรรมระบบนิเวศ (aka. การทำให้พื้นผิว) เพื่อให้ดาวเคราะห์อยู่อาศัย อย่างไรก็ตามยังมีข้อเสนอแนะว่ามนุษย์สามารถอยู่บนดาวศุกร์ได้อย่างไรโดยไม่เปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญ

ตัวอย่างเช่นตามระบบสุริยะชั้นใน: พลังงานในอนาคตและทรัพยากรวัสดุโดย Viorel Badescu และ Kris Zacny (สหพันธ์) นักวิทยาศาสตร์โซเวียตได้แนะนำว่ามนุษย์สามารถตั้งอาณานิคมของดาวศุกร์ได้มากกว่าที่จะอาศัยอยู่บนพื้นผิวที่เป็นศัตรูนับตั้งแต่ทศวรรษ 1970

ไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าเจฟฟรีย์เอแลนดิสเขียนบทความเรื่อง "การตั้งอาณานิคมของดาวศุกร์" ซึ่งเขาเสนอว่าจะสร้างเมืองขึ้นเหนือเมฆของดาวศุกร์ ที่ระดับความสูง 50 กม. เหนือพื้นผิวเขาอ้างว่าเมืองดังกล่าวจะปลอดภัยจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของดาวศุกร์:

“ [T] ชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์เป็นสภาพแวดล้อมที่เหมือนโลกมากที่สุด (นอกเหนือจากโลก) ในระบบสุริยะ มีการเสนอที่นี่ว่าในระยะใกล้การสำรวจมนุษย์ของวีนัสอาจเกิดขึ้นจากยานพาหนะทางอากาศในชั้นบรรยากาศและในระยะยาวการตั้งถิ่นฐานถาวรสามารถทำได้ในรูปแบบของเมืองที่ออกแบบมาเพื่อลอยตัวที่ระดับความสูงประมาณห้าสิบกิโลเมตร บรรยากาศของวีนัส”

ที่ระดับความสูง 50 กม. เหนือพื้นผิวสิ่งแวดล้อมมีแรงกดดันประมาณ 100,000 Pa ซึ่งน้อยกว่าระดับน้ำทะเลเล็กน้อย (101,325 Pa) เล็กน้อย อุณหภูมิในภูมิภาคนี้มีตั้งแต่ 0 ถึง 50 ° C (273 ถึง 323 K; 32 ถึง 122 ° F) และการป้องกันรังสีคอสมิกจะถูกจัดเตรียมโดยชั้นบรรยากาศข้างต้นด้วยมวลป้องกันที่เทียบเท่ากับโลก

ถิ่นที่อยู่ของ Venusian ตามข้อเสนอของ Landis ในขั้นต้นจะประกอบด้วยแอโรทีตที่เต็มไปด้วยอากาศที่ระบายอากาศได้ (ส่วนผสมของออกซิเจนไนโตรเจนไนโตรเจน 21:79) สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับแนวคิดที่ว่าอากาศจะเป็นก๊าซยกในบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์หนาแน่นซึ่งมีกำลังการยกมากกว่า 60% ที่ฮีเลียมมีอยู่บนโลก

สิ่งเหล่านี้จะช่วยให้มีที่อยู่อาศัยเริ่มแรกสำหรับชาวอาณานิคมและอาจทำหน้าที่เป็นดินเผาและค่อยๆแปลงชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ให้กลายเป็นสิ่งที่น่าอยู่เพื่อให้อาณานิคมอพยพไปยังพื้นผิว วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือการใช้เมืองเหล่านี้เป็นเฉดสีของดวงอาทิตย์เนื่องจากการปรากฏตัวของพวกเขาในเมฆจะช่วยป้องกันรังสีดวงอาทิตย์จากพื้นผิว

สิ่งนี้จะใช้ได้ดีหากเมืองลอยน้ำทำจากวัสดุอัลเบโด้ต่ำ อีกวิธีหนึ่งคือลูกโป่งสะท้อนแสงและ / หรือแผ่นสะท้อนแสงของท่อนาโนคาร์บอนหรือกราฟีนสามารถนำไปใช้ได้ สิ่งนี้นำเสนอความก้าวหน้าของการจัดสรรทรัพยากรในแหล่งกำเนิดเนื่องจากตัวสะท้อนแสงในบรรยากาศสามารถสร้างขึ้นโดยใช้คาร์บอนที่มาจากท้องถิ่น

นอกจากนี้อาณานิคมเหล่านี้สามารถทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มที่นำองค์ประกอบทางเคมีเข้าสู่บรรยากาศในปริมาณมาก สิ่งนี้อาจอยู่ในรูปแบบของแคลเซียมและแมกนีเซียมฝุ่น (ซึ่งจะแยกคาร์บอนในรูปของแคลเซียมและแมกนีเซียมคาร์บอเนต) หรือไฮโดรเจนสเปรย์ (ผลิตกราไฟท์และน้ำหลังซึ่งจะตกถึงพื้นผิวและครอบคลุมประมาณ 80% ของ พื้นผิวในมหาสมุทร)

NASA ได้เริ่มสำรวจความเป็นไปได้ในการติดตั้งภารกิจที่มีลูกเรือไปยังดาวศุกร์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแนวคิดการดำเนินงานระดับสูงของดาวศุกร์ (HAVOC) ซึ่งเสนอในปี 2558 ตามที่ Dale Arney และ Chris Jones จากศูนย์วิจัย Langley ของ NASA ส่วนลูกเรือทั้งหมดของภารกิจที่ต้องทำจากยานที่เบากว่าหรือจากวงโคจร

ประโยชน์ที่จะได้รับ:

ประโยชน์ของการตั้งอาณานิคมของดาวศุกร์นั้นมีมากมาย สำหรับ starters นั้น Venus เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุดซึ่งหมายความว่ามันจะใช้เวลาและเงินน้อยลงและส่งภารกิจไปที่นั่นเมื่อเทียบกับดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะ ตัวอย่างเช่นโพรบ Venus Express ใช้เวลาเพียงห้าเดือนในการเดินทางจากโลกสู่ดาวศุกร์ในขณะที่โพรบ Mars Express ใช้เวลาเกือบหกเดือนในการเดินทางจากโลกสู่ดาวอังคาร

นอกจากนี้การเปิดหน้าต่างสู่ดาวศุกร์ก็มักจะเกิดขึ้นบ่อยครั้งในทุก ๆ 584 วันเมื่อ Earth และ Venus ประสบกับข้อต่อที่ด้อยกว่า สิ่งนี้เปรียบเทียบกับ 780 วันที่โลกและดาวอังคารใช้เพื่อให้เกิดการต่อต้าน (เช่นจุดในวงโคจรของพวกเขาเมื่อพวกเขาเข้าใกล้)

เมื่อเปรียบเทียบกับภารกิจสู่ดาวอังคารภารกิจสู่ชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์จะทำให้นักบินอวกาศมีรังสีน้อยที่เป็นอันตรายน้อยลง นี่เป็นส่วนหนึ่งของความใกล้ชิดที่มากขึ้นของดาวศุกร์ แต่ยังมาจากสนามแม่เหล็กที่เกิดจากดาวศุกร์ซึ่งมาจากการทำงานร่วมกันของชั้นบรรยากาศหนากับลมสุริยะ

นอกจากนี้สำหรับการตั้งถิ่นฐานแบบลอยตัวที่สร้างขึ้นในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์จะมีความเสี่ยงน้อยลงจากการบีบอัดวัตถุระเบิดเนื่องจากจะไม่มีความแตกต่างแรงกดดันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างภายในและภายนอกที่อยู่อาศัย ดังนั้นการเจาะทะลุจึงมีความเสี่ยงน้อยกว่าและการซ่อมจะง่ายกว่า

นอกจากนี้มนุษย์ไม่จำเป็นต้องมีชุดแรงดันเพื่อเสี่ยงนอกเช่นที่พวกเขาทำบนดาวอังคารหรือดาวเคราะห์ดวงอื่น แม้ว่าพวกเขาจะยังคงต้องการถังออกซิเจนและป้องกันฝนกรดเมื่อทำงานนอกที่อยู่อาศัยของพวกเขาทีมงานจะพบสภาพแวดล้อมที่มีอัธยาศัยดีกว่า

ดาวศุกร์ยังมีขนาดและมวลใกล้เคียงกับโลกซึ่งส่งผลให้แรงโน้มถ่วงพื้นผิวนั้นง่ายกว่ามากที่จะปรับให้เข้ากับ (0.904ก.) เปรียบเทียบกับแรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์ปรอทหรือดาวอังคาร (0.165 และ 0.38 ก.) นี่อาจหมายถึงว่าผลกระทบต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับความไร้น้ำหนักหรือความไร้น้ำหนักจะน้อยมาก

นอกจากนี้การตั้งถิ่นฐานจะมีการเข้าถึงวัสดุที่อุดมสมบูรณ์ที่จะเติบโตอาหารและวัสดุการผลิต เนื่องจากชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ทำจากคาร์บอนไดออกไซด์ไนโตรเจนและซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นส่วนใหญ่จึงสามารถแยกออกเพื่อสร้างปุ๋ยและสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ

CO²สามารถแยกทางเคมีเพื่อสร้างก๊าซออกซิเจนและคาร์บอนที่เกิดขึ้นสามารถนำไปใช้ในการผลิตกราฟีนท่อนาโนคาร์บอนและวัสดุอื่น ๆ นอกเหนือจากการใช้สำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นไปได้พวกมันยังสามารถส่งออกนอกโลกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเศรษฐกิจท้องถิ่น

ความท้าทาย:

ธรรมชาติการตั้งอาณานิคมบนดาวเคราะห์อย่างวีนัสก็มาพร้อมกับความยากลำบากของมัน ยกตัวอย่างเช่นในขณะที่อาณานิคมที่ลอยอยู่จะถูกลบออกจากความร้อนและความดันสูงของพื้นผิว แต่ก็ยังคงมีอันตรายจากฝนกรดซัลฟิวริก ดังนั้นนอกเหนือจากความจำเป็นในการป้องกันเกราะในอาณานิคมทีมงานและเรือบินก็จำเป็นต้องได้รับการปกป้องด้วย

ประการที่สองน้ำไม่มีอยู่จริงบนดาวศุกร์และองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศจะไม่อนุญาตให้มีการผลิตสังเคราะห์ ดังนั้นน้ำจะต้องถูกส่งไปยังดาวศุกร์จนกว่าจะมีการผลิตในสถานที่ (เช่นการนำก๊าซไฮโดรเจนเพื่อสร้างน้ำในบรรยากาศ) และต้องมีการกำหนดระเบียบวิธีการรีไซเคิลที่เข้มงวดมาก

และแน่นอนมีเรื่องของค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้อง แม้จะมีหน้าต่างเปิดใช้งานเกิดขึ้นบ่อยครั้งและเวลาในการขนส่งสั้นลงประมาณห้าเดือนก็ยังคงต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากในการขนส่งวัสดุที่จำเป็นทั้งหมด - ไม่ต้องพูดถึงคนทำงานหุ่นยนต์ที่ต้องการรวบรวมพวกมัน - สร้างแม้แต่ลอยเดียว อาณานิคมในบรรยากาศของวีนัส

ถึงกระนั้นถ้าเราพบว่าตัวเองอยู่ในตำแหน่งที่สามารถทำได้ดาวศุกร์อาจกลายเป็นบ้านของ "เมืองเมฆ" ที่ซึ่งก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกประมวลผลและกลายเป็นซุปเปอร์วัสดุเพื่อการส่งออก และเมืองเหล่านี้สามารถใช้เป็นฐานในการแนะนำ“ The Big Rain” อย่างช้า ๆ ไปยังดาวศุกร์ในที่สุดก็เปลี่ยนเป็นโลกที่สามารถดำรงชีวิตได้อย่างแท้จริงในชื่อ“ ดาวเคราะห์น้องสาวของโลก”

เราได้เขียนบทความที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับพื้นผิวโลกที่ Space Magazine นี่คือคำแนะนำขั้นสุดท้ายสำหรับการทำให้พื้นผิวโลกเราสามารถเทินดวงจันทร์ได้หรือไม่เราควรเทอร์เรฟอร์มมาร์สหรือไม่? และทีมนักศึกษาอยากให้ดาวอังคารเทอร์ฟอร์มโดยใช้ไซยาโนแบคทีเรีย

นอกจากนี้เรายังมีบทความที่สำรวจด้านที่รุนแรงกว่าของการทำให้พื้นผิวอย่างเช่นเราสามารถ Terraform Jupiter ได้หรือไม่เราสามารถ Terraform The Sun ได้หรือไม่และเราสามารถ Terraform A Black Hole ได้หรือไม่

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมลองดู Terraforming Mars ที่ NASA Quest! และการเดินทางไปยังดาวอังคารของนาซา

และหากคุณชอบวิดีโอที่โพสต์ด้านบนให้ตรวจสอบหน้า Patreon ของเราและดูว่าคุณจะรับวิดีโอเหล่านี้ได้เร็วแค่ไหนในขณะที่ช่วยเรานำเนื้อหาที่ยอดเยี่ยมมาให้คุณ!

แหล่งที่มา:

• V. Badescu, K. Zacny (บรรณาธิการ), ระบบสุริยจักรวาลชั้นใน: พลังงานในอนาคตและทรัพยากรวัสดุ, Springer.com
• Wikipedia - การล่าอาณานิคมของดาวศุกร์
• M.J. ทางและคณะ “วีนัสเป็นโลกแห่งแรกในระบบสุริยะของเราหรือไม่“ จดหมายงานวิจัยธรณีฟิสิกส์
• D. Arney, C. Jones “ HAVOC: แนวคิดการดำเนินงานระดับสูงวีนัส - กลยุทธ์การสำรวจสำหรับวีนัส”, เซิร์ฟเวอร์รายงานทางเทคนิคของนาซา, ศูนย์วิจัยแลงลีย์