Bentornati alla nostra serie sulla colonizzazione del sistema solare! Oggi diamo uno sguardo al 'pianeta gemello' della Terra, il pianeta infernale, ma stranamente simile Venere. Divertiti!
Da quando gli umani hanno iniziato a guardare i cieli, sono stati consapevoli di Venere. Anticamente era conosciuta sia come 'Stella del mattino' che come 'Stella della sera', per il 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, anche lui orbitava intorno al Sole. E grazie a Era spaziale e numerose missioni sul pianeta, abbiamo appreso esattamente che tipo di ambiente ha Venere.
Con un'atmosfera così densa da rendere impossibile l'imaging regolare della superficie, un calore così intenso da poter sciogliere il piombo e piogge di acido solforico, sembra che ci siano poche ragioni per andarci. Ma come abbiamo appreso negli ultimi anni, Venere una volta era 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.
Ad una distanza media più vicina di 41 milioni di km (25.476.219 mi), Venere è il pianeta più vicino alla Terra. Credito: NASA/JPL/Magellan
Esempi nella narrativa:
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 Ultimo e primo uomo (1930), di cui due capitoli sono dedicati a descrivere come i discendenti dell'umanità terraformano Venere dopo che la Terra diventa inabitabile; e nel processo, commettere un genocidio contro la vita acquatica nativa.
Negli anni '50 e '60, la terraformazione iniziò ad apparire in molte opere di fantascienza. Poul Anderson ha anche scritto molto sulla terraformazione negli anni '50. Nel suo romanzo del 1954,La grande pioggia, Venere viene alterata attraverso tecniche di ingegneria planetaria per un periodo di tempo molto lungo. Il libro è stato così influente che il termine 'Big Rain' è diventato da allora sinonimo della terraformazione di Venere.
Nel 1991, l'autore G. David Nordley ha suggerito nel suo racconto ('Le nevi di Venere') che Venere potrebbe essere allungata fino a una durata 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 comprendevaMarte Rosso, Marte VerdeeMarte Blu.
Nel 2012, ha seguito questa serie con l'uscita di 2312 , un romanzo di fantascienza che trattava della colonizzazione dell'intero Sistema Solare – che include Venere. Il romanzo ha anche esplorato i molti modi in cui Venere potrebbe essere terraformata, dal raffreddamento globale al sequestro del carbonio, tutti basati su studi e proposte accademiche.
Concezione artistica di una Venere terraformata, che mostra una superficie in gran parte ricoperta di oceani. Credito: Wikipedia Commons/Ittiz
Metodi proposti:
Tutto sommato, la maggior parte dei metodi proposti per colonizzare Venere enfatizzano l'ingegneria ecologica (nota anche come terraformazione) per rendere il pianeta abitabile. Tuttavia, ci sono stati anche suggerimenti su come gli esseri umani potrebbero vivere su Venere senza alterare sostanzialmente l'ambiente.
Ad esempio, secondo Sistema solare interno: potenziali risorse energetiche e materiali , di Viorel Badescu e Kris Zacny (a cura di), gli scienziati sovietici hanno suggerito che gli esseri umani potrebbero colonizzare l'atmosfera di Venere piuttosto che tentare di vivere sulla sua superficie ostile sin dagli anni '70.
Più di recente, lo scienziato della NASA Geoffrey A. Landis ha scritto un articolo intitolato ' Colonizzazione di Venere “, in cui proponeva che le città potrebbero 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]a atmosfera di Venere è l'ambiente più simile alla terra (a parte la Terra stessa) nel sistema solare. Si propone qui che a breve termine, l'esplorazione umana di Venere potrebbe avvenire da veicoli aerostatici nell'atmosfera, e che a lungo termine, insediamenti permanenti potrebbero essere realizzati sotto forma di città progettate per galleggiare a circa cinquanta chilometri di altitudine in l'atmosfera di Venere”.
Il concetto artistico di una città delle nuvole di Venere: un possibile risultato futuro del piano HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept). Credito: Advanced Concepts Lab/NASA Langley Research Center
Ad un'altitudine di 50 km sopra la superficie, l'ambiente ha una pressione di circa 100.000 Pa, che è leggermente inferiore a quella della Terra a livello del mare (101.325 Pa). Anche le temperature in queste regioni vanno da 0 a 50 °C (da 273 a 323 K; da 32 a 122 °F) e la protezione contro le radiazioni cosmiche sarebbe fornita dall'atmosfera sovrastante, con una massa schermante equivalente a quella terrestre.
Gli habitat venusiani, secondo la proposta di Landis, sarebbero inizialmente costituiti da aerostati pieni 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, che possiede oltre il 60% della potenza di sollevamento che l'elio ha sulla Terra.
Questi fornirebbero spazi di vita iniziali per i coloni e potrebbero agire come terraformatori, convertendo gradualmente l'atmosfera di Venere in qualcosa di vivibile in modo che i coloni possano migrare in superficie. Un modo per farlo sarebbe usare queste stesse città come ombre solari, poiché la loro presenza tra le nuvole impedirebbe alla radiazione solare di raggiungere la superficie.
Ciò funzionerebbe particolarmente bene se le città galleggianti fossero realizzate con materiali a basso albedo. In alternativa, da questi potrebbero essere dispiegati palloncini riflettenti e/o fogli riflettenti di nanotubi di carbonio o grafene. Ciò offre l'anticipo 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 gli elementi chimici sono stati introdotti nell'atmosfera in grandi quantità. Questo 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 che cadrebbe in superficie e coprirebbe circa l'80% del la superficie degli oceani).
La NASA ha iniziato a esplorare la possibilità di organizzare missioni con equipaggio su Venere come parte del loro Concetto operativo di Venere ad alta quota (HAVOC), che è stato proposto nel 2015. Come delineato da Dale Arney e Chris Jones del Langley Research Center della NASA, questo concetto di missione prevede che tutte le parti con equipaggio delle missioni siano condotte da velivoli più leggeri dell'aereo o dall'orbita.
Potenziali vantaggi:
I vantaggi della colonizzazione di Venere sono molti. Per i principianti, Venere è il pianeta più vicino alla Terra , il che significa che ci vorrebbe meno tempo e denaro e inviare missioni lì, rispetto ad altri pianeti del Sistema Solare. Ad esempio, il Venere Express sonda ha impiegato poco più di cinque mesi per viaggiare dalla Terra a Venere, mentre il Marte Express la sonda 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, quando la Terra e Venere sperimentano una congiunzione inferiore. Questo è rispetto ai 780 giorni necessari per Terra e Marte per ottenere l'opposizione (cioè il punto nelle loro orbite quando fanno il loro massimo avvicinamento).
Rispetto a una missione su Marte, una missione nell'atmosfera di Venere sottoporrebbe anche gli astronauti a meno 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 densa 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 rappresenterebbero un rischio minore e le riparazioni sarebbero più facili da montare.
Inoltre, gli umani non avrebbero bisogno di tute pressurizzate per avventurarsi all'esterno, come farebbero su Marte o su altri pianeti. Anche se avrebbero ancora bisogno di bombole di ossigeno e protezione contro le piogge acide quando lavorano fuori dai loro habitat, le squadre di lavoro troverebbero 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 0,38G), ciò significherebbe probabilmente che gli effetti sulla salute associati all'assenza di gravità o alla microgravità sarebbero trascurabili.
Inoltre, un insediamento avrebbe accesso a materiali abbondanti con cui coltivare cibo 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 gas ossigeno e il carbonio risultante potrebbe essere utilizzato per produrre grafene, nanotubi di carbonio e altri supermateriali. Oltre ad essere utilizzati per eventuali scudi solari, potrebbero anche essere esportati fuori dal mondo come parte dell'economia locale.
Sfide:
Naturalmente, colonizzare un pianeta come Venere comporta anche la sua parte di difficoltà. Ad esempio, mentre le colonie galleggianti verrebbero rimosse dal calore e dalla pressione estremi della superficie, ci sarebbe ancora il pericolo rappresentato dalle piogge di acido solforico. Quindi, oltre alla necessità di schermature protettive nella colonia, anche gli equipaggi 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 su Venere fino a quando non viene prodotta in loco (ovvero portando il gas idrogeno per creare acqua dall'atmosfera) e dovrebbero essere istituiti protocolli di riciclaggio estremamente rigorosi.
Le ombre solari poste nell'orbita di Venere sono un possibile mezzo per terraformare il pianeta. Credito: spettro IEEE/John MacNeill
E, naturalmente, c'è la questione dei costi coinvolti. Anche con le finestre di lancio che si verificano più spesso e un tempo di transito più breve di circa cinque mesi, richiederebbe comunque un investimento molto pesante per trasportare tutti i materiali necessari - per non parlare dei robot necessari per assemblarli - per costruire anche un singolo galleggiante colonia nell'atmosfera di Venere.
Tuttavia, se ci troviamo in una posizione tale da poterlo fare, Venere potrebbe davvero diventare la sede delle “Cloud Cities”, dove l'anidride carbonica viene elaborata e trasformata in super-materiali per l'esportazione. E queste città potrebbero servire come base per introdurre lentamente 'The Big Rain' su Venere, trasformandosi infine nel tipo di mondo che potrebbe davvero essere all'altezza del nome 'Pianeta gemello della Terra'.
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Fonti:
- Geoffrey A. Landis, “ Colonizzazione di Venere “, NASA Glenn Research Center
- V. Badescu, K. Zacny (a cura di), Sistema solare interno: potenziale risorsa energetica e materiale ,Springer.com
- Wikipedia – Colonizzazione di Venere
- MJ Way et al. “ Venere è stato il primo mondo abitabile del nostro sistema solare? “, Lettere di ricerca geofisica.
- D. Arney, C. Jones. “ HAVOC: concetto operativo di Venere ad alta quota – Una strategia di esplorazione per Venere “, Server dei rapporti tecnici della NASA, Centro di ricerca di Langley.