Планета рая и ада. Возможно ли колонизировать Венеру и зачем это делать?
Когда речь заходит о колонизации Солнечной системы, первыми в голову приходят Луна и Марс. Проект освоения последнего стал особенно популярен с подачи Илона Маска, а количество художественных произведений на тему разной степени фантастичности вообще не поддается счету.
Однако в Солнечной системе есть планета, которая расположена гораздо ближе и во многом похожа на нашу планету, из-за чего астрономы даже называли ее сестрой Земли. Наконец-то ее колонизация может принести гораздо больше преимуществ по сравнению с Красной планетой.
Liga.Tech разобралась, почему Венера находится в тени Марса, отчего она является очень удобной и сложной планетой для покорения, какие существуют проекты колоний на ней, возможно ли провести ее терраформирование и какие экономические выгоды может принести ее колонизация.
Любимица астрономов
За исключением Солнца и Луны, Венера является самым ярким небесным телом. Ее даже часто ошибочно путают с большой звездой. Все из-за толстого слоя облаков из диоксида серы, отражающего до 90% солнечного света. Увидеть невооруженным глазом Венеру можно незадолго до рассвета или заката, из-за чего в разных культурах ее называли Утренней и Вечерней звездой.
Люди в древности думали, что это два разных светила. Другими именами Венеры были Люцифер и Геспер соответственно.
Венера принадлежит к пятерке планет, которые астрономы открыли самыми первыми, однако в течение долгого времени технологии телескопов не давали осуществить даже краткий обзор ее поверхности. Это породило массу разных предположений: одни представляли сплошную выжженную пустыню, другие – бескрайние джунгли под густыми облаками водяного пара, третьи – двойника нашей Земли. Кстати, долгое время среди фантастов царило представление о Венере как об огромной теплице, наполненной зеленью и причудливыми существами – некий аналог доисторической Земли.
Понемногу спадать аура таинственности с Венеры начала лишь в 30-х годах прошлого века благодаря новейшему на тот момент изобретению – радиотелескопу. Он позволил получить первые сведения о поверхности планеты, однако более подробно исследовать ее рельеф и атмосферу ученые смогли только с началом эпохи космических полетов.
Изучение второй планеты от Солнца было едва ли не единственным полем космической гонки, где СССР уверенно обходил своего конкурента. Его автоматическая межпланетная станция (АМС) "Венера-1" в 1961 году стала первым космическим аппаратом, пролетевшим мимо, а "Венера-7" – совершила первую успешную мягкую посадку на поверхность. В активе Красной империи более 20 успешных запусков и семь посадок, в то время как в США – всего семь запусков и одна посадка на поверхность. В ХХ веке Европейское космическое агентство и Агентство аэрокосмических исследований Японии отправили сюда искусственные спутники в 2005 и 2010 годах соответственно. В настоящее время они и NASA имеют несколько миссий в процессе выполнения, а свои также готовят Индия и РФ.
Неизвестная фаворитка
Венера во многом похожа на колыбель человечества и имеет ряд существенных преимуществ перед другими гипотетическими целями космической колонизации. Так, марсианская гравитация составляет примерно 38%, из-за чего астронавты будут сталкиваться с атрофией мышц и декальцинированием костей. На Венере, где гравитация соответствует земной примерно на 90%, такой проблемы не будет.
Марс обладает очень тонкой атмосферой – плотность примерно в 100 раз меньше земной, из-за чего его поверхность почти не защищена от воздействия солнечной радиации. Участники гипотетических марсианских экспедиций получат значительные дозы облучения, что значительно увеличивает шансы развития онкологических заболеваний.
Есть также предположение, что всего за несколько месяцев на поверхности Марса человек может получить лучевую болезнь и погибнуть.
Венера имеет чрезвычайно толстую и плотную атмосферу, которая поглощает всю солнечную радиацию. Впрочем, пребывание столь близко к главному светилу нашей системы не проходит для планеты бесследно.
Наконец Венера является самой близкой к нам обширной планетой: средняя дистанция до нее составляет 40 млн км против 225 млн км у Марса. Последний может сблизиться с Землей до расстояния в 56 млн км, однако такие благоприятные условия встречаются примерно раз в 26 месяцев.
Суровая хозяйка
Так почему же поклонники колонизации других планет восторженно смотрят на Марс, а не на Венеру? Дело в том, что поверхность последней представляет собой воплощение в реальности видения большинства человеческих культур о том, как должен выглядеть ад.
После высадки взгляду гипотетического астронавта открылась бы чрезвычайно неприветливая картина: бесконечная туманная желтая пустыня, а все небо покрыто шлейфом облаков из серной кислоты. Поверхность планеты густо усеяна вулканами – сейчас ученые насчитали около 85 000, доля некоторых значительно больше их земных "коллег". Так, абсолютная высота Горы Маат примерно соответствует Эвересту. Относительно активности вулканов Венеры до сих пор идут споры из-за того, что исследования остаются сложными.
Также этому гипотетическому астронавту понадобился бы скафандр с мощнейшей системой охлаждения. Атмосфера планеты в основном состоит из углекислого газа, что приводит к появлению парникового эффекта колоссальных масштабов. Температура здесь держится на уровне 460 градусов Цельсия. Для понимания насколько это горячо: свинец начинает плавиться при 327 градусах. Парадоксально, но из-за этого на Венере царит даже большая жара, чем на Меркурии, который находится ближе всего к Солнцу. Атмосферное давление здесь примерно в 92 раза сильнее Земли. По подсчетам ученых, это эквивалентно тому, чтобы на каждый сантиметр тела давил вес небольшого автомобиля. Тем не менее вероятность существования микробной жизни даже в таких экстремальных условиях учеными не исключается.
Королева облаков
Если подняться до уровня облаков, то Венера из ада превращается в почти рай. Температура окружающей среды здесь колеблется во вполне удобном для человека промежутке в 0 и 5 градусов по Цельсию. Атмосферное давление составляет около 1000 гектопаскалей, что примерно соответствует земному показателю на уровне моря. Здесь можно найти основные летучие вещества: углерод, водород, кислород, азот и серу, поэтому с добычей кислорода и даже выращиванием растений проблем не будет. На уровне облаков действуют и главные преимущества этой планеты в виде комфортной гравитации и защиты от солнечной радиации.
Наиболее популярным вариантом колонизации Венеры считают размещение аванпостов поселений в огромных аэростатах, которые будут находиться на высоте примерно 50-60 км от поверхности. Несмотря на то что дышать в атмосфере Венеры невозможно, колонисты смогут жить и даже работать вне внутреннего пространства аэростатов без необходимости надевать космические скафандры. Им понадобится только баллон с воздухом и защита от капель серной кислоты. Впрочем, существует немало материалов, которые устойчивы к ней и просты в изготовлении – например, тефлон. Поскольку давление внутри и снаружи дирижабля будет примерно одинаковым, любые разрывы наружной обшивки приведут только к утечке, а не к катастрофическому взрыву. Для утечки всего газа понадобится более тысячи часов, поэтому у экипажа будет более чем достаточно времени для его ликвидации.
Вода на Венере почти не представлена, так что на первых порах колонисты будут тотально зависеть от ее поставок извне. Однако в дальнейшем смертоносные облака серной кислоты могут стать спасителем. Серная кислота состоит из молекул водорода, серы и кислорода. Благодаря электролизу их можно будет разделить и рекомбинировать, создав воду.
Сотрудник NASA и автор научной фантастики Лэндис считает, что на Венере даже можно построить полноценные летающие города – что-то в духе Колумбии из BioShock Infinite, только с учетом серной специфики атмосферы. Мол, воздушный шар диаметром в один километр может поднять в воздух 700 тонн груза, равный весу двух небоскребов Эмпайр-стейт-билдинг. Пуля диаметром два километра – уже шесть миллионов. Лэндис считает, что на Венере можно разместить сотни тысяч поселенцев.
Не исключают ученые и возможности работать непосредственно на поверхности Венеры. Современная микроэлектроника не может длительно работать в условиях местной жары, но не исключено появление в будущем более термостойких полупроводников. За ними последует изобретение венероходов и роботов, которые будут в режиме реального времени управляться людьми с безопасного расстояния. Венера очень медленно вращается, что, конечно, усложнит ее синхронизацию с искусственными спутниками, однако при желании астронавт может выбрать нужную орбиту, которая будет обеспечивать восемь часов видимости над местом посадки робота.
Еще в 1960-х годах известный американский астроном Карл Саган высказал предположение, что Венера может стать очень похожей на Землю. Однако это предположение было высказано, когда информация о второй планете от Солнца была весьма ограниченной.
По мере получения данных зондов стало очевидно, что терраформировать ее на порядок сложнее, чем предполагал Саган. Для устранения парникового эффекта понадобится удалить из атмосферы просто астрономическое количество углекислого газа. Без этого любое терраформирование провести не удастся.
Лучшая инвестиция?
Скорее всего, определяющим фактором колонизации любого внеземного тела будет не научное продвижение или наличие подходящих условий. Чтобы колонизация стала действительно масштабной, нужны экономические основания.
По состоянию на сегодняшний день ученые оценивают обеспечение Марса полезными ископаемыми как очень низкое. Зонды на его поверхности нашли всего 161 полезный минерал, в то время как на Земле их более 6000. Собственно, поэтому украинский писатель Макс Кидрук в своем фантастическом романе "Колония" указал основной причиной для переезда на Красную планету возможность получать специальный препарат теломид, который останавливает старение. Другого стимула переселяться на соседнюю планету писатель после тщательного изучения имеющихся данных не нашел.
Венера благодаря своей близости к Солнцу является идеальной локацией для строительства большого количества СЭС. Генерация здесь была бы настолько мощной, что хватало бы не только для обеспечения всех потребностей гипотетических колоний, но и отправлялась бы на экспорт к Земле. Вопрос только в создании достаточно устойчивых к условиям материалов и емких акмуляторов.
Конечно, ничего из вышеперечисленного вряд ли произойдет в ближайшее время. Но при проработке проектов потенциальных космических колоний важно не зацикливаться на наиболее очевидных вариантах, а мыслить нестандартно. А еще лучше не забывать беречь и заботиться о нашей родной планете. Все-таки у нас она только одна.