Bentornati alla nostra serie sulla colonizzazione del sistema solare! Oggi diamo uno sguardo al "pianeta gemello" della Terra, il pianeta infernale, ma stranamente simile a Venere. Godere!
Da quando gli umani hanno iniziato a guardare i cieli per la prima volta, sono stati consapevoli di Venere. Nell'antichità era conosciuta sia come "Morning Star" che come "Evening Star", grazie al suo aspetto luminoso nel cielo all'alba e al tramonto. Alla fine, gli astronomi si resero conto che in realtà era un pianeta e che, come la Terra, orbitava anche attorno al Sole. E grazie all'era spaziale e alle numerose missioni sul pianeta, abbiamo imparato esattamente che tipo di ambiente ha Venere.
Con un'atmosfera così densa da rendere impossibile l'imaging superficiale regolare, il calore così intenso da sciogliere il piombo e la pioggia di acido solforico, sembra che ci siano poche ragioni per arrivarci. Ma come abbiamo imparato negli ultimi anni, Venere era un tempo un posto molto diverso, completo di oceani e continenti. E con la giusta tecnologia, le colonie potrebbero essere costruite sopra le nuvole, dove sarebbero al sicuro.
Quindi cosa ci vorrebbe per colonizzare Venere? Come con altre proposte per colonizzare il Sistema Solare, tutto si riduce ad avere i giusti tipi di metodi e tecnologie e quanto siamo disposti a spendere.
Esempi in Fiction:
Dall'inizio del XX secolo, l'idea di colonizzare Venere è stata esplorata nella fantascienza, principalmente sotto forma di terraformazione. Il primo esempio noto è quello di Olaf Stapleton Gli ultimi e primi uomini (1930), i cui due capitoli sono dedicati alla descrizione di come i discendenti dell'umanità terraformano Venere dopo che la Terra diventa inabitabile; e nel processo, commetti un genocidio contro la vita acquatica nativa.
Negli anni '50 e '60, la terraformazione iniziò ad apparire in molte opere di fantascienza. Poul Anderson scrisse ampiamente anche sulla terraformazione negli anni '50. Nel suo romanzo del 1954, La grande pioggia, Venere viene modificata attraverso tecniche di ingegneria planetaria per un periodo di tempo molto lungo. Il libro fu così influente che il termine "Big Rain" da allora è diventato sinonimo di terraformazione di Venere.
Nel 1991, l'autore G. David Nordley ha suggerito nel suo racconto ("Le nevi di Venere") che Venere potrebbe essere trasformata in un giorno di 30 giorni terrestri esportando la sua atmosfera di Venere tramite driver di massa. L'autore Kim Stanley Robinson è diventato famoso per la sua rappresentazione realistica della terraformazione nel Trilogia di Marte - che comprendeva Marte rosso, Marte verde e Marte blu.
Nel 2012, ha seguito questa serie con l'uscita di 2312, un romanzo di fantascienza che parlava della colonizzazione dell'intero sistema solare - che include Venere. Il romanzo ha anche esplorato i molti modi in cui Venere poteva essere terraformata, dal raffreddamento globale al sequestro del carbonio, tutti basati su studi e proposte accademiche.
Metodi proposti:
Tutto sommato, i metodi più proposti per colonizzare Venere enfatizzano l'ingegneria ecologica (alias terraforming) per rendere il pianeta abitabile. Tuttavia, ci sono stati anche suggerimenti su come gli esseri umani possano vivere su Venere senza alterare sostanzialmente l'ambiente.
Ad esempio, secondo Inner Solar System: Prospective Energy and Material Resources, di Viorel Badescu e Kris Zacny (a cura di), gli scienziati sovietici hanno suggerito che gli umani potrebbero colonizzare l'atmosfera di Venere piuttosto che tentare di vivere sulla sua superficie ostile dagli anni '70.
Più recentemente, lo scienziato della NASA Geoffrey A. Landis ha scritto un documento intitolato "Colonizzazione di Venere", in cui ha proposto che le città potessero essere costruite sopra le nuvole di Venere. Ad un'altitudine di 50 km sopra la superficie, ha affermato, tali città sarebbero al sicuro dal duro ambiente venusiano:
“L'atmosfera di Venere è l'ambiente più terrestre (diverso dalla Terra stessa) nel sistema solare. Si propone qui che a breve termine, l'esplorazione umana di Venere potrebbe aver luogo da veicoli aerostatici nell'atmosfera e che a lungo termine, si potrebbero realizzare insediamenti permanenti sotto forma di città progettate per galleggiare a circa cinquanta chilometri di altitudine in l'atmosfera di Venere. ”
Ad un'altitudine di 50 km sopra la superficie, l'ambiente ha una pressione di circa 100.000 Pa, che è leggermente inferiore alla Terra a livello del mare (101.325 Pa). Le temperature in queste regioni variano anche da 0 a 50 ° C (273 a 323 K; da 32 a 122 ° F) e la protezione dalle radiazioni cosmiche sarebbe fornita dall'atmosfera sopra, con una massa di schermatura equivalente a quella terrestre.
Gli habitat venusiani, secondo la proposta di Landis, sarebbero inizialmente costituiti da aerostati riempiti di aria respirabile (una miscela di ossigeno e azoto 21:79). Questo si basa sul concetto che l'aria sarebbe un gas di sollevamento nella densa atmosfera di anidride carbonica, in possesso di oltre il 60% della potenza di sollevamento che l'elio ha sulla Terra.
Questi fornirebbero spazi di vita iniziali per i coloni e potrebbero fungere da terraformatori, convertendo gradualmente l'atmosfera di Venere in qualcosa di vivibile in modo che i coloni potessero migrare in superficie. Un modo per farlo sarebbe usare queste stesse città come ombre solari, poiché la loro presenza nelle nuvole impedirebbe alle radiazioni solari di raggiungere la superficie.
Ciò funzionerebbe particolarmente bene se le città galleggianti fossero realizzate con materiali a basso contenuto di albedo. In alternativa, palloncini riflettenti e / o fogli riflettenti di nanotubi di carbonio o grafene potrebbero essere dispiegati da questi. Ciò offre l'avanzamento dell'allocazione delle risorse in situ, poiché i riflettori atmosferici potrebbero essere costruiti utilizzando carbonio di provenienza locale.
Inoltre, queste colonie potrebbero fungere da piattaforme in cui elementi chimici sono stati introdotti nell'atmosfera in grandi quantità. Ciò potrebbe assumere la forma di polvere di calcio e magnesio (che sequestrerebbe il carbonio sotto forma di carbonati di calcio e magnesio) o un aerosol di idrogeno (producendo grafite e acqua, quest'ultima cadrebbe in superficie e coprirebbe circa l'80% di la superficie negli oceani).
La NASA ha iniziato a esplorare la possibilità di organizzare missioni con equipaggio su Venus come parte del loro High Operitude Venus Operational Concept (HAVOC), che è stato proposto nel 2015. Come sottolineato da Dale Arney e Chris Jones del Langley Research Center della NASA, questo concetto di missione richiede tutte le parti delle missioni con equipaggio devono essere condotte da mezzi più leggeri dell'aeromobile o dall'orbita.
Potenziali vantaggi:
I benefici della colonizzazione di Venere sono molti. Per cominciare, Venere è il pianeta più vicino alla Terra, il che significa che ci vorrebbe meno tempo e denaro e invierebbe missioni lì, rispetto ad altri pianeti del Sistema Solare. Ad esempio, la sonda Venus Express ha impiegato poco più di cinque mesi per viaggiare dalla Terra a Venere, mentre la sonda Mars Express ha impiegato quasi sei mesi per arrivare dalla Terra a Marte.
Inoltre, le finestre di lancio su Venere si verificano più spesso, ogni 584 giorni in cui Terra e Venere sperimentano una congiunzione inferiore. Questo è confrontato con i 780 giorni che Terra e Marte impiegano per raggiungere l'opposizione (cioè il punto nelle loro orbite quando si avvicinano di più).
Rispetto a una missione su Marte, una missione nell'atmosfera di Venere avrebbe anche ridotto gli astronauti in termini di radiazioni nocive. Ciò è dovuto in parte alla maggiore vicinanza di Venere, ma anche alla magnetosfera indotta da Venere, che deriva dall'interazione della sua fitta atmosfera con il vento solare.
Inoltre, per gli insediamenti galleggianti stabiliti nell'atmosfera di Venere, ci sarebbe meno rischio di decompressione esplosiva, poiché non ci sarebbe una differenza di pressione significativa tra l'interno e l'esterno degli habitat. Pertanto, le forature presenterebbero un rischio minore e le riparazioni sarebbero più facili da montare.
Inoltre, gli umani non avrebbero bisogno di abiti pressurizzati per avventurarsi fuori, come avrebbero fatto su Marte o su altri pianeti. Sebbene avessero ancora bisogno di bombole di ossigeno e protezione contro la pioggia acida quando lavoravano al di fuori dei loro habitat, le squadre di lavoro avrebbero trovato l'ambiente molto più ospitale.
Venere è anche vicino per dimensioni e massa alla Terra, risultando in una gravità superficiale a cui sarebbe molto più facile adattarsi (0.904g). Rispetto alla gravità sulla Luna, Mercurio o Marte (0,165 e 0,38 g), ciò significherebbe probabilmente che gli effetti sulla salute associati all'assenza di gravità o alla microgravità sarebbero trascurabili.
Inoltre, un insediamento lì avrebbe accesso a materiali abbondanti con cui coltivare alimenti e fabbricare materiali. Poiché l'atmosfera di Venere è composta principalmente da anidride carbonica, azoto e anidride solforosa, questi potrebbero essere sequestrati per creare fertilizzanti e altri composti chimici.
La CO² potrebbe anche essere separata chimicamente per creare ossigeno gassoso e il carbonio risultante potrebbe essere usato per produrre grafene, nanotubi di carbonio e altri super materiali. Oltre ad essere utilizzati per possibili scudi solari, potrebbero anche essere esportati fuori dal mondo come parte dell'economia locale.
Sfide:
Naturalmente, colonizzare un pianeta come Venere comporta anche una parte di difficoltà. Ad esempio, mentre le colonie galleggianti verrebbero rimosse dal calore estremo e dalla pressione della superficie, ci sarebbe ancora il pericolo rappresentato dalla pioggia di acido solforico. Quindi, oltre alla necessità di protezioni protettive nella colonia, anche le squadre di lavoro e i dirigibili avrebbero bisogno di protezione.
In secondo luogo, l'acqua è praticamente inesistente su Venere e la composizione dell'atmosfera non consentirebbe la produzione sintetica. Di conseguenza, l'acqua dovrebbe essere trasportata a Venere fino a quando non sarà prodotta in loco (cioè portando gas idrogeno per creare acqua dall'atmosfera) e dovrebbero essere istituiti protocolli di riciclaggio estremamente rigidi.
E, naturalmente, c'è la questione del costo in questione. Anche con finestre di lancio che si verificano più spesso e un tempo di transito più breve di circa cinque mesi, sarebbe comunque necessario un investimento molto pesante per trasportare tutti i materiali necessari - per non parlare dei lavoratori dei robot necessari per assemblarli - per costruire anche un singolo galleggiante colonia nell'atmosfera di Venere.
Tuttavia, se ci troviamo in grado di farlo, Venere potrebbe diventare la sede di "Cloud Cities", dove il gas di anidride carbonica viene trasformato e trasformato in super-materiali per l'esportazione. E queste città potrebbero servire come base per introdurre lentamente "La grande pioggia" a Venere, trasformandosi infine nel tipo di mondo che potrebbe davvero essere all'altezza del nome di "pianeta gemello della Terra".
Abbiamo scritto molti articoli interessanti sulla terraformazione qui alla rivista Space. Ecco la guida definitiva alla Terraformazione, potremmo Terraformare la Luna? Dobbiamo Terraformare Marte? Come possiamo Terraformare Marte? e il team studentesco vuole Terraformare Marte usando i cianobatteri.
Abbiamo anche articoli che esplorano il lato più radicale della terraformazione, come Potremmo Terraform Giove? Potremmo Terraformare il Sole? Potremmo Terraformare un buco nero?
Per ulteriori informazioni, dai un'occhiata a Terraforming Mars su NASA Quest! e il viaggio su Marte della NASA.
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fonti:
- V. Badescu, K. Zacny (a cura di), Sistema solare interno: energia potenziale e risorse materiali, Springer.com
- Wikipedia - Colonizzazione di Venere
- M.J. Way et al. “Venere è stato il primo mondo abitabile del nostro sistema solare? “, Geophysical Research Letters.
- D. Arney, C. Jones. "HAVOC: Venus High Altitude Concept operativo - una strategia di esplorazione per Venus", NASA Technical Reports Server, Langley Research Center.
