Jätkates meie “Terraformingu lõplikku juhendit”, tutvustab Space Magazine meelsasti meie giidi Terraforming Venus. Võib-olla on seda võimalik teha ühel päeval, kui meie tehnoloogia areneb piisavalt kaugele. Kuid väljakutseid on palju ja üsna konkreetseid.
Planeedile Veenusele viidatakse sageli kui Maa õe planeedile ja seda õigustatult. Lisaks sellele, et Veenus ja Maa on peaaegu ühesuurused, on nad ka massilt sarnased ja väga sarnase koostisega (mõlemad on maapealsed planeedid). Maa naabriplaneedina tiirleb Veenus ka Päikesel oma “Goldilocksi tsoonis” (teise nimega elamiskõlblik tsoon). Kuid muidugi on planeetide vahel palju peamisi erinevusi, mis muudavad Veenuse elamatuks.
Alustuseks on selle atmosfäär üle 90 korra paksem kui Maa oma, selle keskmine pinnatemperatuur on plii sulamiseks piisavalt kuum ja õhk on toksiline suits, mis koosneb süsinikdioksiidist ja väävelhappest. Sellisena, kui inimesed tahavad seal elada, siis mõni tõsine ökotehnika - aka. terraforming - on kõigepealt vajalik. Ja arvestades selle sarnasusi Maaga, arvavad paljud teadlased, et Veenus oleks terraformimise peamine kandidaat, veelgi enam kui Marss!
Viimase sajandi jooksul on Veenuse terraformeerimise kontseptsioon ilmunud mitu korda, seda nii ulme kui ka teadusliku uurimise objektina. Kui 20. sajandi alguses oli subjekti käsitlemine fantastiliselt fantastiline, siis kosmoseaja algusega toimus üleminek. Kuna meie teadmised Veenusest paranesid, siis ka ettepanekud maastiku muutmiseks inimeste asustamiseks sobivaks.
Näited ilukirjandusest:
Alates 20. sajandi algusest on ilukirjanduses uuritud Veenuse ökoloogilise muundamise ideed. Varaseim teadaolev näide on Olaf Stapletoni näide Viimased ja esimesed mehed (1930), millest kaks peatükki on pühendatud kirjeldusele, kuidas inimkonna järeltulijad kujundavad Veenust pärast seda, kui Maa muutub elamiskõlbmatuks; ning selle käigus toime panema genotsiidi loodusliku veekeskkonna vastu.
1950ndatel ja 60ndatel aastatel, tänu kosmoseaja algusele, hakkas terraformimist ilmuma paljudes ulmeteostes. Poul Anderson kirjutas 1950ndatel ka ulatuslikult maastikuehitustöödest. Oma 1954. aasta romaanis Suur vihm, Veenust muudetakse planeetide tehniliste meetodite abil väga pika aja jooksul. Raamat oli nii mõjuvõimas, et termin “suur vihm” on sellest ajast alates muutunud sünonüümiks Veenuse terraformeerimisega.
1991. aastal soovitas autor G. David Nordley oma novellis (“Veenuse lumed”), et Veenust võiks massilise juhi kaudu veenuse atmosfääri eksportida 30 maapäeva pikkuseks. Autor Kim Stanley Robinson sai kuulsaks oma maastikuehituse realistliku kujutamise poolest Marsi triloogia - mis sisaldas Punane Marss, Roheline Marss ja Sinine Marss.
Aastal 2012 jälgis ta seda sarja, avaldades 2312, ulmeromaan, mis tegeles kogu Päikesesüsteemi - sealhulgas Veenuse - koloniseerimisega. Romaanis uuriti ka paljusid viise, kuidas Veenust saaks kujundada, alates globaalsest jahutamisest kuni süsiniku sekvesteerimiseni, mis kõik põhinesid teadusuuringutel ja ettepanekutel.
Kavandatud meetodid:
Esimene välja pakutud meetod Veenuse terraformeerimiseks tehti Carl Sagani poolt 1961. aastal. Oma artiklis pealkirjaga „Planeedi Veenus“ väitis ta, et atmosfääri süsiniku muundamiseks orgaanilisteks molekulideks tuleks kasutada geneetiliselt muundatud baktereid. Kuid see tehti ebapraktiliseks tänu sellele, et Veenuse pilvedes leiti väävelhape, ja päikesetuule mõjust.
Briti teadlane Paul Birch tegi 1991. aasta uuringus “Veenuse kiire kujundamine kiiresti” ettepaneku pommitada Veenuse atmosfääri vesinikuga. Saadud reaktsiooni tulemusel saadakse grafiit ja vesi, millest viimane kukub pinnale ja katab ookeanides umbes 80% pinnast. Arvestades vajalikku vesiniku kogust, tuleks see koguda otse ühelt gaasihiiglase või nende kuu jäält.
Ettepanek eeldaks ka atmosfääri lisamist rauaaerosooli, mida võiks saada mitmest allikast (nt Kuu, asteroidid, elavhõbe). Ülejäänud atmosfäär, mis on hinnanguliselt umbes 3 baari (Maa omast kolm korda suurem), koosneks peamiselt lämmastikust, millest osa lahustub uutes ookeanides, vähendades atmosfäärirõhku veelgi.
Teine idee on pommitada Veenust rafineeritud magneesiumi ja kaltsiumiga, mis eraldaks süsiniku kaltsiumi ja magneesiumkarbonaatide kujul. Mark Bullock ja David H. Grinspoon 1996. aasta artiklis „Veenuse kliima stabiilsus“ näitasid Boulderi Colorado ülikoolist, et selle protsessi jaoks võiks kasutada Veenuse enda kaltsiumi- ja magneesiumoksiidi lademeid. Kaevandamise kaudu võiksid need mineraalid pinnaga kokku puutuda, toimides seega süsiniku neeldajatena.
Kuid Bullock ja Grinspoon väidavad, et sellel oleks piiratud jahutusmõju - umbes 400 K (126,85 ° C; 260,33 ° F) ja need vähendaksid õhurõhku vaid hinnanguliselt 43 baarini. Seetõttu oleks 8 × 10 saavutamiseks vaja täiendavaid kaltsiumi ja magneesiumi varusid20 kg kaltsiumi või 5 × 1020 kg vajalikku magneesiumi, mis tuleks tõenäoliselt kaevandada asteroididest.
Samuti on uuritud päikesevarjude kontseptsiooni, mis hõlmaks kas väikeste kosmoseaparaatide sarja või ühe suure läätse kasutamist päikesevalguse suunamiseks planeedi pinnalt, vähendades sellega globaalset temperatuuri. Veenuse jaoks, mis neelab kaks korda rohkem päikesevalgust kui Maa, arvatakse, et päikesekiirgusel on olnud suur roll põgenevas kasvuhooneefektis, mis on muutnud selle tänapäevaks.
Selline vari võiks olla kosmosepõhine, paiknedes Päikese-Veenuse L1 Lagrangiani punktis, kus see takistab mõne päikesevalguse jõudmist Veenusele. Lisaks blokeeriks see vari ka päikesetuult, vähendades sellega Veenuse pinnaga kokkupuutuva kiirguse hulka (veel üks võtmeküsimus elamiskõlblikkuse osas). Selle jahutamise tagajärjel vedeldub või külmub atmosfääri süsinikdioksiid, mis seejärel pinnale kuiva jääna eraldatakse (mida saab maailmast välja vedada või maa-alusesse sekvestreerida).
Alternatiivina võiks päikesepisteid paigutada atmosfääri või pinnale. See võib koosneda suurtest peegelduvatest õhupallidest, süsiniknanotorude või grafeeni lehtedest või madala albedoga materjalist. Esimesel võimalusel on kaks eelist: ühe jaoks võiks atmosfääripeegeldid ehitada kohapeal, kasutades kohapeal saadud süsinikku. Teiseks on Veenuse atmosfäär piisavalt tihe, et sellised struktuurid hõljuksid hõlpsalt pilvede kohal.
NASA teadlane Geoffrey A. Landis tegi ka ettepaneku, et linnu võiks ehitada Veenuse pilvede kohale, mis omakorda võiks toimida nii päikesevarjuna kui ka töötlemisjaamadena. Need tagaksid kolonistidele esmase elamispinna ja toimiksid kui terraformeerijad, muutes Veenuse atmosfääri järk-järgult millekski elamiskõlblikuks, et kolonistid saaksid pinnale rännata.
Teine soovitus on seotud Veenuse pöörlemiskiirusega. Veenus pöörleb üks kord iga 243 päeva tagant, mis on kaugelt kõige suurema planeedi aeglaseim pöörlemisperiood. Sellisena kogeb Veenus äärmiselt pikki päevi ja öid, millel võib enamiku tuntud Maa taimeliikide ja loomade kohanemine olla keeruline. Aeglane pöörlemine põhjustab tõenäoliselt ka olulise magnetvälja puudumist.
Selle lahendamiseks soovitas Briti Planeetidevahelise Ühingu liige Paul Birch luua orbitaalsete päikesepeeglite süsteemi Veenuse ja Päikese vahelise L1 Lagrange'i punkti lähedale. Koos polaarorbiidil oleva solettapeegliga tagaksid need 24-tunnise valgustsükli.
Samuti on pakutud, et Veenuse pöörlemiskiirust saab üles keerutada, lüües pinnale löökkatsekehadega või viies läbi lähedased lendrajad, kasutades keha, mille läbimõõt on suurem kui 96,5 km (60 miili). Samuti on soovitus kasutada massi draivereid ja dünaamilisi surveosasid, et genereerida pöörlemisjõud, mis on vajalik Veenuse kiirendamiseks punktini, kus see koges Maa-ga identset öö-öötsüklit (vt eespool).
Siis on võimalus eemaldada osa Veenuse atmosfäärist, mida saab teostada mitmel viisil. Alustuseks puhuks pinnale suunatud löökkatsekehad osa atmosfäärist kosmosesse. Muud meetodid hõlmavad kosmoseelemente ja massikiirendeid (ideaaljuhul asetatakse õhupallidele või platvormidele pilvede kohal), mis võiksid atmosfääri järk-järgult gaasist välja tõmmata ja kosmosesse väljutada.
Võimalikud eelised:
Üks peamisi põhjuseid Veenuse koloniseerimiseks ja selle inimliku asustamise õhkkonna muutmiseks on väljavaade luua inimkonnale varukoopia asukoht. Ja arvestades valikut - Mars, Kuu ja Väline Päikesesüsteem - on Veenusel mitu asja, mida teised ei tee. Kõik need rõhutavad, miks Veenust tuntakse Maa õdede planeedina.
Alustuseks on Veenus maapealne planeet, mille suurus, mass ja koostis on Maaga sarnane. Seetõttu on Veenusel Maaga sarnane gravitatsioon, mis on umbes see, mida me kogeme 90% (ehk 0,904)g, täpne olema. Selle tagajärjel on Veenusel elavatel inimestel palju väiksem risk terviseprobleemide tekkeks, mis on seotud kaaluta oleku ja mikrogravitatsiooni keskkonnas veedetud ajaga - näiteks osteoporoos ja lihaste degeneratsioon.
Veenuse suhteline lähedus Maale muudaks ka transpordi ja kommunikatsiooni lihtsamaks kui enamiku teiste päikesesüsteemi asukohtade puhul. Praeguste tõukejõusüsteemidega aktiveeritakse aknad Veenusesse iga 584 päeva järel, võrreldes Marsi 780 päevaga. Samuti on lennuaeg mõnevõrra lühem, kuna Veenus on Maale kõige lähemal asuv planeet. Lähima lähenemise korral on see 40 miljoni km kaugusel, võrreldes Marsi 55 miljoni km-ga.
Teine põhjus on seotud Veenuse põgeneva kasvuhooneefektiga, mis on planeedi ekstreemse kuumuse ja atmosfääri tiheduse põhjus. Erinevate ökotehniliste tehnikate katsetamisel õpiksid meie teadlased palju nende tõhususest. See teave on omakorda väga kasulik käimasolevas võitluses kliimamuutuste vastu siin Maa peal.
Ja järgnevatel aastakümnetel muutub see võitlus tõenäoliselt üsna intensiivseks. Nagu NOAA teatas 2015. aasta märtsis, on süsinikdioksiidi tase atmosfääris nüüdseks ületanud 400 ppm, seda taset pole täheldatud alates Pliocene ajastust - kui globaalsed temperatuurid ja merepinnad olid märkimisväärselt kõrgemad. Ja nagu näitab NASA arvutatud stsenaariumide seeria, jätkub see suundumus tõenäoliselt kuni aastani 2100, millel on tõsised tagajärjed.
Ühe stsenaariumi korral süsinikdioksiidi heitkogused lähevad sajandi lõpupoole tasemele 550 ppm, mille tulemuseks on keskmise temperatuuri tõus 2,5 ° C (4,5 ° F). Teise stsenaariumi korral tõusevad süsinikdioksiidi heitkogused umbes 800 ppm-ni, tulemuseks on keskmiselt umbes 4,5 ° C (8 ° F). Kui esimeses stsenaariumis ennustatud suurenemine on jätkusuutlik, siis viimase stsenaariumi korral muutub elu paljudel planeedi osadel elamatuks.
Nii et lisaks inimkonnale teise kodu loomisele võiks terraformeeriv Veenus aidata tagada ka seda, et Maa jääks meie liikidele elujõuliseks koduks. Ja muidugi, asjaolu, et Veenus on maapealne planeet, tähendab, et sellel on rohkesti loodusvarasid, mida saaks koristada, aidates inimkonnal saavutada nn nappusejärgse majanduse.
Väljakutsed:
Lisaks sarnasustele, mida Veenusel on Maaga (s.o suurus, mass ja koostis), on ka palju erinevusi, mis muudavad selle kujundamise ja koloniseerimise peamiseks väljakutseks. Esiteks vajaks Veenuse atmosfääri kuumuse ja rõhu vähendamine tohutult energiat ja ressursse. Samuti oleks vaja infrastruktuuri, mida veel pole ja mille ehitamine oleks väga kallis.
Näiteks vajaks orbiidi varju ehitamiseks piisavalt suurt kogust metalli ja täiustatud materjale, et jahutada Veenuse atmosfääri niivõrd, et selle kasvuhooneefekt väheneb. Kui konstruktsioon on L1, peaks selline struktuur olema ka Veenuse enda läbimõõdu neli korda suurem. See peaks olema kokku pandud kosmosesse, mis nõuaks tohutut robotikoostajate laevastikku.
Seevastu Veenuse pöörlemiskiiruse suurendamine nõuaks tohutult energiat, rääkimata märkimisväärsest hulgast löökkatsekehadest, mis peaksid koonuma Päikesesüsteemi välisest osast - peamiselt Kuiperi vööst. Kõigil neil juhtudel oleks vajaliku materjali vedamiseks vaja suurt kosmoselaevade laevastikku ja need peaksid olema varustatud täiustatud ajamissüsteemidega, mis võimaldavad reisi teha mõistliku aja jooksul.
Praegu selliseid ajamissüsteeme pole ja tavapärased meetodid - ioonmootoritest keemiliste raketikütusteni - pole piisavalt kiired ega ökonoomsed. Illustreerimaks NASA oma Uued horisondid missioonil kulus rohkem kui 11 aastat, et saada ajalooline kohtumine Pluutoga Kuiperi vööndis, kasutades tavapäraseid rakette ja raskusjõu abimeetodit.
Vahepeal Koit Misjonil, mis tugines ioonsele tõukejõule, kulus Vesta jõudmiseni asteroidi vööndis peaaegu neli aastat. Kumbki meetod pole praktiline Kuiperi vööndisse korduvate reiside tegemiseks ning jäiste komeetide ja asteroidide tagasitõmbamiseks ning inimkonnal pole nii palju laevu, kui meil selleks vaja oleks.
Sama ressursside probleem kehtib ka päikesepistete paigutamise kohta pilvede kohale. Materjali kogus peaks olema suur ja see peaks oma kohale jääma kaua pärast atmosfääri muutmist, kuna Veenuse pinda on praegu täielikult pilvede käes varjatud. Ka Veenusel on juba väga peegeldavad pilved, nii et mis tahes lähenemisviis peaks muutuse saavutamiseks oluliselt ületama oma praeguse albedo (0,65).
Ja mis puutub Veenuse atmosfääri eemaldamisse, siis on asjad sama keerulised. James B. Pollack ja Carl Sagan viisid 1994. aastal läbi arvutused, mis näitasid, et 700 km läbimõõduga löökkatsekeha, mis lööb Veenuse suure kiirusega alla, on vähem kui tuhandik kogu atmosfäärist. Veelgi enam, kui atmosfääri tihedus väheneb, väheneb tulu, mis tähendab, et vaja oleks tuhandeid hiiglaslikke löökkatsekehi.
Lisaks sellele läheks suurem osa väljutatavast atmosfäärist Veenuse lähedal päikese orbiidile ja - ilma täiendava sekkumiseta - saaks Veenuse gravitatsioonivälja haarata ja saada taas atmosfääri osaks. Atmosfäärigaasi eemaldamine kosmosetõstukite abil oleks keeruline, kuna planeedi geostatsionaarne orbiit asub pinna kohal ebapraktiline kaugus, kus massi kiirendite abil eemaldamine oleks aeganõudev ja väga kallis.
Järeldus:
Kokkuvõttes on Veenuse terraformeerimise potentsiaalne kasu selge. Inimkonnal oleks teine kodu, meil oleks võimalik lisada selle ressursid enda omadesse ja õpiksime väärtuslikke tehnikaid, mis aitaksid vältida kataklüsmilisi muutusi siin Maa peal. Siiski on raske jõuda selleni, kus neid eeliseid saaks realiseerida.
Nagu enamus väljapakutud maastiku kujundamise ettevõtmisi, tuleb eelnevalt lahendada ka paljud takistused. Nende hulgas on transport ja logistika, tohutu hulga robotitöötajate laevastiku mobiliseerimine ja veesõidukite vedamine vajalike ressursside kasutamiseks. Pärast seda tuleks võtta mitme põlvkonna ettevõtmine, pakkudes rahalisi vahendeid töö nägemiseks selle valmimiseni. Pole just kõige ideaalsemates tingimustes lihtne ülesanne.
Piisab, kui öelda, et see on midagi, mida inimkond lühiajaliselt teha ei saa. Kuid tulevikku vaadates näib Veenuse idee saada meie õdede planeediks igal võimalikul moel - koos ookeanide, põllumaade, eluslooduse ja linnadega - kindlasti ilusa ja teostatava eesmärgina. Ainus küsimus on, kui kaua peame ootama?
Oleme siin ajakirjas Space Magazine kirjutanud palju huvitavaid artikleid maastikuehituse kohta. Siin on lõplik juhend terraformeerimise kohta: kas me võiksime Kuu kujundada ?, Kas me peaksime Marssi vormima? Kuidas Marssi kujundada? ja tudengimeeskond soovib marsruutida tsüanobaktereid.
Samuti on meil artikleid, mis uurivad terraformeerimise radikaalsemat poolt, näiteks näiteks: Kas me võiksime kujundada Jupiteri ?, Kas saaksime Terraformi Päikese? Ja Kas saaksime kujundada musta auku?
Lisateabe saamiseks vaadake Terraforming Marsi NASA Questist! ja NASA teekond Marsile.
Ja kui teile meeldis ülal postitatud video, siis külastage meie Patreoni lehte ja uurige, kuidas saate need videod varakult hankida, aidates meil tuua teile veel suurepärast sisu!
Podcast (heli): allalaadimine (kestus: 3:58 - 3,6 MB)
Telli: Apple'i taskuhäälingusaated | Android | RSS
Podcast (video): allalaadimine (47,0 MB)
Telli: Apple'i taskuhäälingusaated | Android | RSS
