Літаючі міста, які ми побудуємо на Венері
Повернутись до [ Зміст розділу "Планетарій" ]
Тут така спека, що плавиться свинець, а кислотні дощі роз'їдають будь-яку органіку. І все ж найпридатнішою планетою для майбутніх космічних поселень може стати саме Венера, а не Марс.
Незважаючи на ентузіазм американського підприємця Ілона Маска, який нещодавно запропонував проект заселення Червоної планети, марсіанським колоністам довелося б зіткнутися з серйозними проблемами. Марсіанська атмосфера непридатна для дихання, занадто тонка для забезпечення прийнятного тиску на поверхні планети і практично не забезпечує захист від смертельно небезпечної сонячної радіації. Правда, у Венери є свої недоліки: в її агресивному середовищі неможливе життя, в нашому розумінні.
На перший погляд, Венера схожа на Землю - тяжіння тут становить близько 90% від земного, а відстань від Сонця приблизно на 30% менша. Але є одна важлива обставина. Якщо на Марсі атмосфери дуже мало, на Венері її занадто багато. Венеріанський атмосферний шар в 90 разів товщий від земного; в основному, атмосфера планети складається з двоокису вуглецю (вуглекислого газу). Крім того, Венера оповита хмарами з крапель соляної кислоти. Через парникового ефект, який створює атмосфера, Венера поглинає велику кількість сонячного тепла. В результаті поверхня планети дуже сильно розжарена - це найспекотніше місце в Сонячній системі, окрім самого Сонця.
Поверхня Венери занадто гаряча та кислотна для органічного життя.
Фото:
Science Photo Library
Температура на поверхні Венери перевищує 450° C - цього достатньо для того, щоб розплавити цинк, свинець і більшість органічних матеріалів. Атмосферний тиск, який можна порівняти з тиском на кілометровій глибині земного океану, здатен розчавити навіть корпус атомного підводного човна. Атмосферний тиск настільки великий, що на рівні поверхні планети вуглекислий газ існує у вигляді "надкритичної рідини" - в цьому стані речовина не є газом і не є рідиною, але має властивості обох. На Землі "надкритичний" вуглекислий газ - дуже небезпечна субстанція, яку використовують в якості промислового розчинника. А поверхня Венери буквально покрита океаном цієї речовини.
Не дивно, що більшості радянських автоматичних зондів, відправлених до Венери в 1960-1980-х рр., не вдалося досягти навіть поверхні планети, а кілька інших розбилися при посадці. Найуспішніша станція, «Венера-13», пропрацювала на венеріанській поверхні трохи більше двох годин, а потім вийшла з ладу під дією тиску і високої температури. На отриманих від «Венери-13» зображеннях ми побачили кам'янистий, висушений і надзвичайно ворожий світ.
Знімок поверхні Венери з однієї з радянський станцій, 1970-ті роки.
Фото: Science Photo Library
То як же людині вижити в таких умовах? Найголовніше - триматися подалі від поверхні планети.
"Проблема полягає в тому, що атмосферний тиск на венеріанській поверхні значно вище земного", - говорить Джеффрі Лендіс, вчений дослідницького центру НАСА та письменник-фантаст, який одним з перших запропонував оригінальний спосіб колонізувати Венеру. "З іншого боку, венеріанська атмосфера - найбільш подібна до земного життєвого середовища в усій Сонячній системі".
На висоті приблизно в 50 км від поверхні атмосфера Венери видається цілком придатною для проживання. Перш за все, атмосферний тиск тут приблизно дорівнює тиску на поверхні Землі. Крім того, на цій висоті атмосферний шар досить товстий, щоб забезпечити рівень радіаційного захисту, який можна порівняти з земним. Температура на такій висоті складає близько 60° C - досить жарко, але існуючі технології непогано впораються з цією проблемою. А ще на кілька кілометрів вище температура венеріанської атмосфери опускається до прийнятних 30° C, при цьому тиск і рівень радіаційного захисту все ще знаходяться в межах розумного.
Оскільки тяжіння Венери приблизно дорівнює земному, поселенцям, які будуть жити там роками, не загрожуватимуть проблеми, пов'язані з низькою гравітацією, - такі, як ламкість кісток і ослаблення м'язового тонусу.
Залишається головне питання: як домогтися того, щоб колонія постійно плавала в задушливій атмосфері, лавіруючи між отруйними хмарами, склад яких найбільше нагадує промисловий засіб для прочищення труб? На щастя, сміливе рішення підказала фізика.
На Землі вуглекислий газ важчий за повітря, а це значить, що куля, наповнена сумішшю азоту і кисню (тобто повітрям, яким ми дихаємо), виявиться легшою від венеріанської атмосфери. Вона злетить в небо подібно земній повітряній кульці, наповненій гелієм. Іншими словами, венеріанські поселенці могли б жити всередині кулі, яку заповнено звичним їм повітрям.
Літаюча станція-колонія в атмосфері Венери.
Фото: thealphacentauri.net
Куля досить великих розмірів буде здатна висіти над поверхнею Венери разом з поселенцями і необхідними для життя запасами. А в гігантській кулі можна створити справжнє поселення.
«Сфера діаметром в один кілометр може підняти на Венері 700 тисяч тонн вантажу - це маса двох хмарочосів Empire State Building, - говорить Лендіс. - А двокілометрова куля підійме 6 млн тонн. Фактично можна створити замкнуте середовище розміром, як земне місто».
Але що якщо оболонка кулі порветься?
«Вона не лусне подібно повітряній кульці, - запевняє Лендіс. Оскільки тиск всередині сфери дорівнюватиме зовнішньому, прорив оболонки призведе не до миттєвого вибуху, а до повільного витоку повітря».
«Уявіть собі, що ви відчинили вікно: повітря з кімнати буде поступово виходити назовні, а зовнішнє повітря - проникати до приміщення. Чим більша куля, тим повільніше буде йти цей процес», - пояснює вчений.
А захистити кулю від хмар сірчаної кислоти, виявляється, ще простіше. Вирішення цієї проблеми свого часу було успішно випробуване радянськими вченими. І сьогодні це можна знайти на будь-якій кухні.
У 1985 році поряд з Венерою пролітала радянська автоматична станція «Вега», що прямувала до комети Галлея. «З «Веги» у венеріанську атмосферу було запущено дві кулі, які провели два дні, ширяючи над поверхнею планети якраз на висотах, які нас цікавлять, - розповідає Лендіс. - Зовнішня поверхня їх оболонки була вкрита тефлоном. Цей матеріал є стійкий до впливу сірчаної кислоти».
Втім, є питання, які довелося б вирішувати мешканцям будь-якої космічної колонії, наприклад, пошуки сировини і підтримки дуже складної біосфери, необхідної для тривалого існування далеко від Землі. Але в атмосфері Венери є багато з того, що знадобиться колоністам на початковому етапі. Вуглекислий газ можна розкласти на кисень і вуглець, а сірчану кислоту - на воду, кисень і сірку. І хоча поверхня Венери залишиться недоступною для людей, для пошуку і розробки корисних копалин можна використовувати роботів. Мешанці колонії управляли б роботами в реальному масштабі часу. Робити це з Землі неможливо: щоб подолати мільйони кілометрів між планетами і повернутися назад, радіосигналу потрібно близько 20 хвилин.
Коли люди житимуть вгорі в атмосфері Венери, роботи зможуть працювати на поверхні планети.
Фото: Science Photo Library
Але не поспішайте пакувати валізи: наших знань про Венеру поки недостатньо для того, аби з упевненістю стверджувати, що ідею атмосферної колонії можна реалізувати на практиці. «Перш за все, необхідно відправити до Венери кілька автоматичних станцій, щоб дізнатися про планету найбільше, - каже Лендіс. - Венера залишається однією з маловивчених планет Сонячної системи».
Наші знання про Венеру недостатні через те, що дослідження цієї планети здебільшого припали на ранній етап розвитку космонавтики. В процесі вдосконалення технологій вчені звернули погляд до інших планет, особливо до Марсу.
«Зараз нам відомо дуже багато про Марс - про його історію, атмосферу і клімат, - говорить дослідник НАСА Лорі Глейз, що спеціалізується на Червоній планеті. - А ось в тому, що стосується знань про Венеру, ми напевно відстаємо». Глейз збирається виправити цю ситуацію. Вона працює над проектом DaVinci - міжпланетної експедиції, яка планується НАСА, в рамках якої збираються відправити автоматичний зонд вглиб венеріанської атмосфери, для кращого вивчення планети. «DaVinci покликаний відповісти на наші головні питання про Венеру, - каже вона. - Ця експедиція допоможе нам вивчити склад і динаміку венеріанської атмосфери, аби зрозуміти, як можна забезпечити довгострокове перебування в її верхніх шарах».
«Венера - захоплююча планета, вона обіцяє нам розгадку безлічі таємниць, - зазначає Глейз. На моє переконання, нам необхідно більше дізнатися про неї. Час повернутися на Венеру!»
Джерело: https://www.bbc.com/future/ - By Adam Becker 20th October 2016.
Російськомовна версія: https://thealphacentauri.net/
Переклад - Олекса Логойда
[ Зміст розділу "Планетарій" ]
Дивіться також [ Бібліотека аматора астрономії ] - астрономічні книги
Дивіться також [ Статті з астрономії ] - астрономічні реферати
Дивіться також [ Планетарій ] - статті на тему астрономії
Дивіться також [ Новини астрономії ]
[ нагору ]
