VENüS'ü NASIL TERRAFORM EDIYORUZ?

Send

“Terraforming için Kesin Rehberimiz” ile devam eden Space Magazine, Venüs'ü terraforming rehberine sunmaktan mutluluk duyar. Bunu, teknolojimizin yeterince ilerlediği bir gün yapmak mümkün olabilir. Ancak zorluklar çok sayıda ve oldukça belirgindir.

Venüs gezegeni genellikle Dünya'nın “Kardeş Gezegeni” olarak adlandırılır ve haklı olarak. Neredeyse aynı büyüklükte olmasının yanı sıra, Venüs ve Dünya kütle olarak benzerdir ve çok benzer kompozisyonlara sahiptirler (her ikisi de karasal gezegenlerdir). Dünya'ya komşu bir gezegen olarak Venüs, Güneş'i “Goldilocks Bölgesi” (diğer adıyla yaşanabilir bölge) içinde de yörüngede tutar. Ama elbette, Venüs'ü yaşanmaz hale getiren gezegenler arasında birçok önemli fark var.

Yeni başlayanlar için, Dünya'nınkinden 90 kat daha kalın bir atmosfer, ortalama yüzey sıcaklığı kurşun eritecek kadar sıcak ve hava karbon dioksit ve sülfürik asitten oluşan toksik bir duman. Bu nedenle, insanlar orada yaşamak istiyorsa, bazı ciddi ekolojik mühendislik - aka. terraforming - önce gereklidir. Ve Dünya'ya benzerlikleri göz önüne alındığında, birçok bilim adamı Venüs'ün Mars'tan bile daha fazla terraforming için birincil aday olacağını düşünüyor!

Geçtiğimiz yüzyılda, Venüs'ün terörizmi kavramı, hem bilim kurgu açısından hem de bilimsel çalışma konusu olarak birçok kez ortaya çıkmıştır. Konunun tedavileri 20. yüzyılın başlarında büyük ölçüde fevkalade iken, Uzay Çağı'nın başlangıcında bir geçiş meydana geldi. Venüs hakkındaki bilgimiz geliştikçe, manzarayı değiştirmenin önerileri de insan yerleşimi için daha uygun hale geldi.

Kurgudaki Örnekler:

20. yüzyılın başlarından bu yana, Venüs'ün ekolojik olarak dönüştürülmesi fikri kurguda araştırılmıştır. Bilinen en eski örnek Olaf Stapleton’un Son ve İlk Erkekler (1930), iki bölümü insanlığın soyunun Dünya'dan sonra yaşanamaz hale geldikten sonra Venüs'ü nasıl terörize ettiğini açıklamaya adanmıştır; ve bu süreçte yerli su yaşamına karşı soykırım yapın.

1950'lerde ve 60'larda, Uzay Çağı'nın başlangıcından dolayı, birçok bilim kurgu eserinde terraforming ortaya çıkmaya başladı. Poul Anderson ayrıca 1950'lerde terraforming hakkında kapsamlı bir şekilde yazdı. 1954 romanında, Büyük Yağmur, Venüs gezegen mühendisliği teknikleri ile çok uzun bir süre değiştirilir. Kitap o kadar etkiliydi ki, “Büyük Yağmur” terimi o zamandan beri Venüs'ün dünyası ile eşanlamlı hale geldi.

1991 yılında yazar G. David Nordley, kısa öyküsünde (“Venüs'ün Karları”) Venüs'ün kitlesel sürücüler aracılığıyla Venüs atmosferini ihraç ederek 30 Dünya gününün bir gününe kadar bükülebileceğini önerdi. Yazar Kim Stanley Robinson, dünyadaki gerçekçi terörizm tasviriyle ünlü oldu. Mars Üçlemesi - dahil olanlar Kırmızı Mars, Yeşil Mars ve Mavi Mars.

2012 yılında bu diziyi, 2312Venüs'ü de içeren tüm Güneş Sisteminin kolonizasyonuyla ilgilenen bir bilim kurgu romanı. Roman ayrıca Venüs'ün küresel soğutmadan karbon sekestrasyonuna kadar hepsi de bilimsel araştırmalara ve tekliflere dayanan çeşitli şekillerde araştırıldı.

Önerilen Yöntemler:

Venüs'ün yeniden şekillendirilmesi için ilk önerilen yöntem 1961'de Carl Sagan tarafından yapıldı. “Venüs Gezegeni” başlıklı bir makalede, atmosferdeki karbonu organik moleküllere dönüştürmek için genetik olarak tasarlanmış bakterilerin kullanılması gerektiğini savundu. Bununla birlikte, Venüs'ün bulutlarında sülfürik asidin daha sonra keşfi ve güneş rüzgârının etkileri nedeniyle bu pratik değildir.

İngiliz bilim adamı Paul Birch, 1991 tarihli “Venüs Hızla Terraforming” adlı çalışmasında Venüs'ün atmosferini hidrojenle bombalamayı önerdi. Ortaya çıkan reaksiyon, yüzeye düşen ve yüzeyin kabaca% 80'ini okyanuslarda kaplayacak olan grafit ve su üretecektir. İhtiyaç duyulan hidrojen miktarı göz önüne alındığında, doğrudan gaz devinin birinden veya ayın buzundan hasat edilmesi gerekir.

Öneri, atmosfere bir dizi kaynaktan (yani Ay, asteroitler, Merkür) türetilebilen demir aerosolün de eklenmesini gerektirecektir. Yaklaşık 3 bar (Dünya'nın üç katı) olduğu tahmin edilen geri kalan atmosfer, esasen azottan oluşacak ve bunların bazıları yeni okyanuslarda çözünecek ve atmosfer basıncını daha da azaltacaktır.

Başka bir fikir, Venüs'ü karbonu kalsiyum ve magnezyum karbonatlar formunda tutacak rafine magnezyum ve kalsiyum ile bombalamaktır. Boulder'daki Colorado Üniversitesi'nden Mark Bullock ve David H. Grinspoon, 1996 tarihli “Venüs üzerindeki iklimin istikrarı” adlı makalelerinde, Venüs'ün kendi kalsiyum ve magnezyum oksit yataklarının bu işlem için kullanılabileceğini belirtti. Madencilik yoluyla, bu mineraller yüzeye maruz kalabilir, böylece karbon lavaboları gibi davranabilirler.

Bununla birlikte, Bullock ve Grinspoon ayrıca bunun sınırlı bir soğutma etkisine sahip olacağını iddia ediyor - yaklaşık 400 K (126,85 ° C; 260,33 ° F) ve atmosfer basıncını sadece tahmini 43 bara düşürecek. Bu nedenle, 8 × 10 elde etmek için ek kalsiyum ve magnezyum tedarikine ihtiyaç duyulacaktır.²⁰ kg kalsiyum veya 5 × 10²⁰ asteroitlerden çıkarılması gereken kg magnezyum gereklidir.

Ayrıca güneş ışığını bir gezegenin yüzeyinden yönlendirmek, böylece küresel sıcaklıkları azaltmak için bir dizi küçük uzay aracı veya tek bir büyük lens kullanılmasını içerecek güneş gölgeleri kavramı da keşfedildi. Dünya'nın iki katı güneş ışığını emen Venüs için, güneş ışınımının, bugün olduğu gibi kaçak sera etkisinde önemli bir rol oynadığına inanılıyor.

Böyle bir gölge, Güneş-Venüs L1 Lagrangian noktasında bulunan ve bazı güneş ışığının Venüs'e ulaşmasını önleyeceği uzay tabanlı olabilir. Buna ek olarak, bu gölge güneş rüzgârını engellemeye hizmet edecek, böylece Venüs'ün yüzeyinin maruz kaldığı radyasyon miktarını azaltacaktır (söz konusu habitatlık söz konusu olduğunda başka bir önemli sorun). Bu soğutma, atmosferik CO²'nin sıvılaştırılmasına veya donmasına neden olur; bu daha sonra yüzeyde kuru buz (alt dünyaya sevk edilebilir veya yeraltına dizilenebilir) olarak alt kısımlara ayrılır.

Alternatif olarak, güneş reflektörleri atmosfere veya yüzeye yerleştirilebilir. Bu, büyük yansıtıcı balonlar, karbon nanotüp veya grafen tabakaları veya düşük albedo malzemeden oluşabilir. Önceki olasılık iki avantaj sunar: bir tanesi için, yerel kaynaklı karbon kullanılarak atmosferik reflektörler yerinde inşa edilebilir. İkincisi, Venüs'ün atmosferi bu tür yapıların bulutların üstünde kolayca yüzebileceği kadar yoğundur.

NASA bilim adamı Geoffrey A. Landis, şehirlerin Venüs bulutlarının üzerine inşa edilebileceğini ve bu da hem güneş kalkanı hem de işleme istasyonları olarak hareket edebileceğini önerdi. Bunlar sömürgeciler için ilk yaşam alanlarını sağlayacak ve terraformer olarak hareket edecek ve Venüs'ün atmosferini yavaş yavaş yaşanabilir bir şeye dönüştürecek ve böylece sömürgeciler yüzeye göç edebileceklerdi.

Başka bir öneri Venüs'ün dönme hızı ile ilgilidir. Venüs her 243 günde bir döner, bu da büyük gezegenlerden herhangi birinin en yavaş dönme dönemidir. Bu nedenle, Venüs’ün son derece uzun günler ve geceler deneyimleri vardır; bu, bilinen Dünya bitki ve hayvan türlerinin çoğunun uyum sağlamasını zorlaştırabilir. Yavaş rotasyon muhtemelen önemli bir manyetik alanın olmamasından da sorumludur.

Bunu ele almak için, İngiliz Gezegenler Topluluğu üyesi Paul Birch, Venüs ve Güneş arasındaki L1 Lagrange noktasının yakınında bir yörünge güneş ayna sistemi oluşturmayı önerdi. Kutup yörüngesinde bir soletta aynası ile birleştirildiğinde, bunlar 24 saatlik bir ışık çevrimi sağlayacaktır.

Ayrıca Venüs'ün dönme hızının, yüzeye çarpma tertibatlarıyla çarpılması veya 96,5 km'den (60 mil) daha büyük gövdeler kullanılarak yakın uçuşların gerçekleştirilmesiyle döndürülebileceği öne sürülmüştür. Ayrıca Venüs'ü Dünya'ya özdeş bir gündüz-gece döngüsü yaşadığı noktaya kadar hızlandırmak için gereken dönme kuvvetini üretmek için kitle sürücüleri ve dinamik sıkıştırma elemanları kullanma önerisi de vardır (yukarıya bakın).

Sonra Venüs'ün atmosferini ortadan kaldırabilme olasılığı var, bu da birkaç şekilde başarılabilir. Yeni başlayanlar için, yüzeye yönlendirilen çarpma tertibatları atmosferin bir kısmını uzaya fırlatacaktır. Diğer yöntemler arasında, atmosferden kademeli olarak gaz alabilen ve uzaya fırlatabilen uzay asansörleri ve kütle hızlandırıcıları (ideal olarak bulutların üzerindeki balonlara veya platformlara yerleştirilir) bulunur.

Potansiyel faydalar:

Venüs'ü kolonileştirmenin ve iklimini insan yerleşimi için değiştirmenin ana nedenlerinden biri, insanlık için bir “yedek yer” yaratma ihtimalidir. Ve çeşitli seçenekler göz önüne alındığında - Mars, Ay ve Dış Güneş Sistemi - Venüs'ün diğerleri için gitmeyen birkaç şeyi var. Bütün bunlar Venüs'ün neden Dünya'nın “Kardeş Gezegeni” olarak bilindiğini vurguluyor.

Yeni başlayanlar için Venüs, dünyaya benzer boyut, kütle ve kompozisyona benzeyen karasal bir gezegendir. Bu yüzden Venüs,% 90 (veya 0.904) deneyimlediğimiz şeyle ilgili Dünya'ya benzer yerçekimine sahiptir.g, tam olarak. Sonuç olarak, Venüs'te yaşayan insanlar ağırlıksızlık ve mikro yerçekimi ortamlarında (osteoporoz ve kas dejenerasyonu gibi) geçirilen zamanla ilişkili sağlık problemleri geliştirme riski çok daha düşük olacaktır.

Venüs’ün Dünya’ya nispeten yakın olması, ulaşım ve iletişimi güneş sistemindeki diğer yerlerden daha kolay hale getirecektir. Mevcut tahrik sistemleri ile Venüs'e fırlatma pencereleri, Mars için 780 günde, 584 günde bir gerçekleşir. Venüs Dünya'ya en yakın gezegen olduğu için uçuş süresi de biraz daha kısadır. En yakın yaklaşımda, Mars için 55 milyon km'ye kıyasla 40 milyon km uzaklıktadır.

Başka bir neden, gezegenin aşırı sıcak ve atmosfer yoğunluğunun sebebi olan Venüs'ün kaçak sera etkisi ile ilgilidir. Çeşitli ekolojik mühendislik tekniklerini test ederken, bilim adamlarımız etkinlikleri hakkında çok şey öğreneceklerdi. Bu bilgi, buna karşılık, burada Dünya'daki İklim Değişikliği ile devam eden mücadelede çok kullanışlı olacaktır.

Ve önümüzdeki on yıllarda, bu dövüşün oldukça yoğun hale gelmesi muhtemeldir. 2015 yılının Mart ayında NOAA'nın bildirdiği gibi, atmosferdeki karbondioksit seviyeleri, küresel sıcaklıkların ve deniz seviyesinin önemli ölçüde daha yüksek olduğu Pliosen Dönemi'nden beri görülmeyen bir seviye olan 400 ppm'yi aştı. NASA'nın gösterdiği bir dizi senaryo olarak, bu eğilimin 2100 yılına kadar devam etmesi ve ciddi sonuçlarla devam etmesi bekleniyor.

Bir senaryoda, karbondioksit emisyonları yüzyılın sonlarına doğru yaklaşık 550 ppm'de seviyeye inerek ortalama 2.5 ° C (4.5 ° F) sıcaklık artışı ile sonuçlanacaktır. İkinci senaryoda, karbondioksit emisyonları yaklaşık 800 ppm'ye yükselir ve bu da ortalama 4,5 ° C (8 ° F) artışa neden olur. İlk senaryoda öngörülen artışlar sürdürülebilirken, ikinci senaryoda yaşam gezegenin birçok yerinde savunulamaz hale gelecek.

Dolayısıyla, insanlık için ikinci bir ev yaratmanın yanı sıra, Venüs'ün yeniden şekillendirilmesi de Dünya'nın türümüz için uygun bir ev olarak kalmasını sağlamaya yardımcı olabilir. Ve elbette, Venüs'ün karasal bir gezegen olması, hasat edilebilecek bol doğal kaynaklara sahip olduğu ve insanlığın “kıtlık sonrası” bir ekonomiye ulaşmasına yardımcı olduğu anlamına geliyor.

Zorluklar:

Venüs’ün Dünya ile (yani boyut, kütle ve kompozisyon) sahip olduğu benzerliklerin ötesinde, terörizmi ve onu kolonileştirmeyi büyük bir zorluk haline getirecek sayısız farklılık vardır. Birincisi, Venüs'ün atmosferinin sıcaklığını ve baskısını azaltmak muazzam miktarda enerji ve kaynak gerektirecektir. Ayrıca henüz var olmayan ve inşa edilmesi çok pahalı bir altyapı gerektirecektir.

Örneğin, Venüs'ün atmosferini sera etkisinin göz ardı edileceği noktaya kadar soğutacak kadar büyük bir yörünge gölgesi oluşturmak için muazzam miktarlarda metal ve gelişmiş malzeme gerektirecektir. Böyle bir yapının, Ll'de konumlandırıldığı takdirde, Venüs'ün kendisinin çapının dört katı olması gerekir. Devasa bir robot montajcı filosuna ihtiyaç duyan uzayda toplanması gerekiyordu.

Buna karşılık, Venüs'ün dönüş hızını arttırmak, dış güneş sisteminden - özellikle Kuiper Kuşağı'ndan - koni oluşturmak zorunda kalacak önemli sayıda çarpma aracından bahsetmemek için muazzam enerji gerektirecektir. Tüm bu durumlarda, gerekli malzemeyi taşımak için geniş bir uzay filosuna ihtiyaç duyulacak ve yolculukları makul bir sürede yapabilen gelişmiş tahrik sistemleri ile donatılmış olmaları gerekecektir.

Şu anda, böyle bir tahrik sistemi mevcut değildir ve iyon motorlarından kimyasal itici gazlara kadar uzanan geleneksel yöntemler ne hızlı ne de ekonomiktir. Açıklamak gerekirse, NASA'lar Yeni ufuklar misyonu, geleneksel roketler ve yerçekimi destek yöntemi kullanarak Kuiper Kemeri'ndeki Pluto ile tarihi buluşmasını 11 yıldan fazla sürdü.

Bu arada, şafak İyonik itişe dayanan görev, Asteroid kuşağında Vesta'ya ulaşmak için yaklaşık dört yıl sürdü. Her iki yöntem de Kuiper Kuşağı'na tekrar tekrar seyahat etmek ve buzlu kuyruklu yıldızları ve asteroitleri geri çekmek için pratik değildir ve insanlığın bunu yapmamız gereken gemi sayısına yakın bir yerde yoktur.

Aynı kaynak sorunu, güneş reflektörlerini bulutların üzerine yerleştirme konsepti için de geçerlidir. Venüs'ün yüzeyi şu anda tamamen bulutlar tarafından kaplandığından, malzeme miktarının büyük olması ve atmosfer değiştirildikten çok sonra yerinde kalması gerekecektir. Ayrıca, Venüs'ün zaten oldukça yansıtıcı bulutları var, bu nedenle herhangi bir yaklaşım, bir fark yaratmak için mevcut albedo'yu (0.65) önemli ölçüde aşmak zorunda kalacaktı.

Ve Venüs'ün atmosferini ortadan kaldırmak söz konusu olduğunda, işler eşit derecede zordur. 1994 yılında James B. Pollack ve Carl Sagan, 700 km çapında Venüs'e yüksek hızda çarpan bir çarpma tertibatının toplam atmosferin binde birinden daha az olacağını belirten hesaplamalar yaptılar. Dahası, atmosferin yoğunluğu azaldıkça geri dönüşler azalacaktır, bu da binlerce dev çarpıştırıcıya ihtiyaç duyulacağı anlamına gelir.

Ek olarak, fırlatılan atmosferin çoğu Venüs yakınlarındaki güneş yörüngesine girecek ve - daha fazla müdahale olmadan - Venüs'ün yerçekimi alanı tarafından ele geçirilecek ve bir kez daha atmosferin bir parçası haline gelebilir. Uzay asansörü kullanarak atmosfer gazını çıkarmak zor olurdu çünkü gezegenin jeostasyonel yörüngesi, yüzeyin üzerinde pratik olmayan bir mesafede yer alır ve burada kütle hızlandırıcıları kullanarak çıkarmanın zaman alıcı ve çok pahalı olacağı.

Sonuç:

Özetle, Venüs'ü terörize etmenin potansiyel faydaları açıktır. İnsanlığın ikinci bir evi olacaktı, kaynaklarını kendimize ekleyebildik ve burada Dünya'da felaket değişimini önlemeye yardımcı olabilecek değerli teknikler öğrenirdik. Ancak, bu faydaların gerçekleştirilebileceği noktaya gelmek zor kısımdır.

En çok önerilen terraforming girişimleri gibi, birçok engelin önceden ele alınması gerekmektedir. Bunların başında ulaşım ve lojistik, büyük bir robot işçileri filosunu harekete geçirme ve gerekli kaynakları kullanmak için tekne taşımacılığı geliyor. Bundan sonra, işi tamamlamaya kadar görmek için finansal kaynaklar sağlayan çok kuşaklı bir taahhütte bulunulması gerekecektir. En ideal koşullar altında kolay bir iş değil.

Bu, insanlığın kısa vadede yapamayacağı bir şey olduğunu söylemek yeterli. Bununla birlikte, geleceğe bakıldığında, Venüs'ün okyanuslar, ekilebilir arazi, vahşi yaşam ve şehirler ile hayal edilebilir her şekilde “Kardeş Gezegenimiz” haline gelmesi fikri kesinlikle güzel ve uygulanabilir bir hedef gibi görünüyor. Tek soru, ne kadar beklemek zorunda kalacağız?

Burada Space Magazine'de terraforming hakkında birçok ilginç makale yazdık. İşte Terraforming için Kesin Kılavuz, Ay'ı Terraform Edebilir miyiz ?, Mars'ı Terraform Yapmalı mıyız ?, Mars'ı Nasıl Terraform Yapalım? ve Öğrenci Takımı Siyanobakterileri Kullanarak Terraform Mars'a İstiyor.

Terraforming'in daha radikal tarafını araştıran makalelerimiz de var, örneğin, Jüiter'i Jüiter miyiz ?, Güneşi Terrafor Edebilir miyiz? Ve Kara Delik Terraform Yapabilir miyiz?

Daha fazla bilgi için NASA Quest'teki Terraforming Mars'a göz atın! ve NASA’nın Mars’a Yolculuğu.

Ve yukarıda yayınlanan videoyu beğendiyseniz, Patreon sayfamıza göz atın ve size daha fazla harika içerik getirmemize yardımcı olurken bu videoları nasıl erken alabileceğinizi öğrenin!