Наука и Техника

Наука И Техника
23 октября 2016

Удивительные города, которые мы могли бы построить в облаках Венеры

Все, кто так или иначе связаны с космосом, прилагают весьма много усилий, как умственных, так и физических, к колонизации Марса. Но если человечество действительно планирует стать многопланетным видом, не за горами и колонизация других планет. Например, Венеры. Точнее, ее облаков. Эта планета достаточно горяча, чтобы расплавить свинец. С небес капает кислотный дождь, который может в мгновение ока обуглить вашу плоть до костей. И да, это прекрасное место для поселения. Именно Венера, а не Марс, может стать любимым местом проживания космических странников будущего.

Несмотря на весь энтузиазм Элона Маска, любая колония, которая изберет Марс своим новым домом, столкнется с крупными проблемами. Тончайшая атмосфера на поверхности планеты не предлагает никаких возможностей для дыхания, а также защиты от опасной солнечной радиации.

У Венеры есть свои проблемы: на ней невозможно жить. Жизнь там даже в принципе быть не может.

На первый взгляд, эта планета удивительно похожа на Землю: сила тяжести составляет 90% земной, и она сего на 30% ближе к Солнцу, чем мы. Но при ближайшем рассмотрении раскрывается ужасная разница. Если у Марса атмосферы почти нет, у Венеры ее слишком много. Она в 90 раз плотнее земной, состоит по большей части из диоксида углерода (CO2) и окутана облаками чистой серной кислоты.

Парниковый эффект атмосферы Венеры улавливает огромное количество солнечного тепла, благодаря чему поверхность Венеры успешно становится самым жарким местом в Солнечной системе, не считая самого Солнца. При температуре поверхности в 450 градусов, этого достаточно, чтобы расплавить цинк, свинец и большинство органических материалов. А вместе с атмосферным давлением, эквивалентным километровой глубине в океане, даже атомная подводная лодка будет раздавлена.

Давление настолько большое, что сам углекислый газ вдавливается в поверхность и приобретает экзотическое состояние «сверхкритической жидкости», которая не является ни газом, ни жидкостью, но обладает свойствами обоих. На Земле сверхкритический CO2 представляет собой опасную и экзотическую субстанцию, которая используется в качестве промышленного растворителя и стерилизатора, — а на поверхности Венеры буквально океан этого вещества.

СССР послал несколько зондов на Венеру в 60-х, 70-х и 80-х годах прошлого столетия; неудивительно, но большинству из них не удалось добраться до поверхности, большинство из них разбились. Самым успешным оказался зонд «Венера-13», ему удалось продержаться более двух часов, прежде чем он тоже поддался сильному давлению и жару. Снимки, которые он отправил, показали недружелюбный, иссушенный и совершенно чуждый нам мир.

Какая же надежда у нас может быть на проживание там? Если коротко: избегайте поверхности.

«Проблема Венеры в том, что поверхность находится слишком далеко от уровня давления в одну земную атмосферу», говори Джеффри Лэндис, ученый NASA и писатель-фантаст, предложивший идею заселения облаков Венеры одним из первых. «Атмосфера Венеры — это самая похожая на земную среда в Солнечной системы (не считая Землю)». В 50 километрах над поверхностью, Венера оказывается чрезвычайно дружелюбной.

Во-первых, давление воздуха становится нормальным, приближаясь к одной атмосфере. При этом атмосферы достаточно, чтобы обеспечить защиту от излучения, сопоставимую с экраном, который мы получаем от атмосферы на Земле. Температура, как ни странно, тоже приближается к комфортной — около 60 градусов по Цельсию. Жарко, да, но наши технологии позволяют с ней совладать. А если подняться еще на пару километров, температура упадет до 30 градусов, при этом атмосфера не потеряет в защите от радиации. И поскольку гравитация Венеры почти такая же, как Земли, колонисты, живущие там годами, не обзаведутся хрупкими костями и слабыми мышцами.

Остается еще проблема: как оставаться на плаву в удушливой атмосфере. Но решение на удивление простое. CO2 тяжелее воздуха на Земле — воздушный шар на Венере, наполненный земной смесью азота и кислорода будет легче венерианского воздуха. Заполните венерианский воздушный шар земным воздухом, и тот будет летать по небу как гелиевый шарик.

Выходит, для жизни на Венере потребуется просто наполнить воздушный шар азотом и кислородом, ну и жить внутри шара. Достаточно большой шар будет иметь достаточно подъемной силы, чтобы поддерживать вас и ваши припасы — а очень большой шар сможет еще больше. «Сферический шар диаметром в 1 км сможет поднять 700 000 тонн. Шар диаметром в 2 км поднимет шесть миллионов тонн», говорит Лэндис. «В результате получится среда по размерам как типичный город».

Но что, если воздушный шар лопнет? Это не будет похоже на обычный лопнувший шарик. Поскольку давление внутри шара будет таким же, как давление снаружи, воздух через трещину будет просачиваться медленно и не приведет к мгновенному катастрофическому взрыву. Это будет похоже на открытое окно. Чем больше жилая среда, тем медленнее будет этот процесс.

Защитить воздушный шар от облаков серной кислоты еще проще. Это решение было проверено нашими соотечественниками — и вы имеете честь использовать его на кухне. В 1985 году советская миссия «Вега» облетела Венеру на пути к комете Галлея. «Вега» привезла два шара в атмосферу Венеры, которые плавали в атмосфере как раз на том уровне, о котором мы говорим, в течение двух дней. Внешний слой этих шаров был простым тефлоном. Тефлон обеспечивает абсолютную защиту от серной кислоты.

Остаются проблемы, с которыми рано или поздно столкнется любая колония, например, поиск сырья, необходимого для выживания, и создание комплексной биосферы, способной поддержать человеческое существование на протяжении длительного времени. С атмосферой Венеры это будет сложно сделать, но возможно. CO2 придется расщепить на кислород и углерод; серную кислоту можно будет расщепить на воду, кислород и серу.

И хотя поверхность Венеры будет оставаться недоступной для людей, роботы могли бы исследовать и разрабатывать твердую почву. Ими могли бы управлять жители облачного города в режиме реального времени — с Земли это сделать невозможно, поскольку сигнал будет идти 20 минут.

И все же не спешите паковать чемоданы — мы слишком мало знаем о Венере, чтобы точно утверждать, что сможем построить облачный город. «Первое, что нам нужно будет сделать, это отправить пару космических зондов, просто чтобы узнать больше о Венере», говорит Лэндис. «Венера — одна из наименее изученных планет в Солнечной системе».

Мы не знаем многого о Венере, потому что большая часть наших исследований Венеры проходили в самом начале космической гонки. Наши технологии стали лучше, и мы обратили свой взор к другим планетам, особенно к Марсу. «Мы узнали о Марсе очень многое: о его ранней истории, об атмосфере, о климате», говорит Лори Глейз из NASA. «Венера слегка просела».

Но Глейз работает, чтобы это исправить: сейчас он руководит DaVinci, миссией, которая предлагает отправить роботизированный зонд в глубины венерианской атмосферы, чтобы лучше понять нашу соседку. «ДаВинчи» попытается ответить на фундаментальные вопросы о Венере, о составе и динамике ее атмосферы.

Венера — удивительная планета, которая таит множество загадок. Возможно, нам стоит вернуться к ее изучению.

Источник: hi-news.ru