Wie macht man die Venus halb bewohnbar?

Die Venus ist ein großartiger Ort für eine Kolonie, solange Sie sie nicht an die Oberfläche bringen. In etwa 50 km Höhe ist der atmosphärische Druck derselbe wie auf der Erde auf Meereshöhe. Die Temperatur in dieser Höhe ist wie in Südfrankreich. Als Bonus auf Venus Air (das Zeug, das wir atmen) ist ein Hebegas. Aufgrund der Oberfläche funktionieren Albedo-Solarmodule sowohl auf der Unterseite als auch auf der Oberseite Ihres Ballons.

Es gibt auch eine fantastische Menge Kohlenstoff für die Herstellung von Pflanzen und kohlenstoffbasierter Technologie. Das Wasserproblem zumindest für eine begrenzte Kolonie könnte durch Säureernte von H+ zur Entnahme gelöst werden.

Ich habe so etwas in einer anderen Frage vorgeschlagen, aber es könnte hier besser funktionieren.

Bringen Sie etwas in die Umlaufbahn zwischen Sonne und Venus, um die Menge an Sonnenlicht zu reduzieren. Wenn Sie es vollständig blockieren können, würde die Atmosphäre im Grunde einfrieren, und Sie könnten es aufheben oder versiegeln.

Der ursprüngliche Vorschlag war eine Art Soletta, eine Art riesiger Sonnenschirm aus Sonnensegelmaterial, aber er müsste sehr, sehr groß sein. Andere Möglichkeiten, die funktionieren könnten, wären, den Planeten mit einer Staubwolke oder möglicherweise einer Wolke aus kleinen Sonnensegelsatelliten zu umgeben, die die Sonnenstrahlung reflektieren und Wärme ableiten würden. Sie könnten sogar die Energie sammeln und auf den Planeten strahlen, um das Teraforming anzutreiben. Wenn die Arbeit erledigt ist, entfernen Sie einige der Satelliten/Wolke, um die Temperatur auf den gewünschten Punkt zu bringen, während Sie sie dennoch kühler halten und die Strahlung reduzieren.

Die Atmosphäre der Venus ist ein übler Ort. Die Oberfläche ist 900 Grad Fahrenheit bei 100 Atmosphären Druck. Die obere Atmosphäre hat konstante Windgeschwindigkeiten von über 200 Meilen pro Stunde und Schwefelsäurewolken. Der Hauptbestandteil ist Kohlendioxid mit Spuren von Edelgasen, Wasserdampf und ätzenden schwefelhaltigen Verbindungen. Es wäre wahrscheinlich eine schlechte Idee, dieses Zeug in Ihr Raumschiff aufzunehmen, ebenso wie es auf dem Mars abzuladen.

Beachten Sie auch, dass das Entfernen der dicken Wolken (wieder aus verdammter Säure ) die Oberfläche intensiver Sonnenstrahlung aussetzen würde, da das Magnetfeld der Venus viel schwächer ist als das der Erde. wahrscheinlich auch eine schlechte idee.

(Nebenbemerkung: Es würde keinen Wettbewerb zwischen Temperatur und Druck geben. Die späteren sowjetischen Venera - Sonden wurden alle von der hohen Temperatur zerstört. Es ist einfach, etwas zu bauen, das Tausenden von Druckatmosphären standhalten kann [denken Sie an tief tauchende U-Boote] , aber viel schwieriger etwas herzustellen, das ein Bad in geschmolzenem Blei [und noch höhere Temperaturen] überstehen kann.)

Die Bosh-Reaktion

Mit der Bosh-Reaktion können Sie Wasserstoff und Kohlendioxid in Wasser und Graphit umwandeln. Nur indem Sie der Venus Wasserstoff hinzufügen, zerstören Sie die Atmosphäre und schaffen einen riesigen Ozean, und mehrere Meter Asche werden den Boden wie Schnee bedecken. Die riesige Menge an Graphit ist vielleicht nicht wünschenswert, aber auf der Venus befindet sich im Grunde kein Wasser, sodass der neue Ozean geschätzt werden würde.

Warum es gut ist

Ich denke, es ist ein ausgezeichneter erster Schritt für das Terraforming der Venus. Man müsste riesige Mengen Wasserstoff zur Venus bringen, aber das ist viel einfacher, als CO2 abzutransportieren. Sie würden ungefähr das doppelte Volumen der Venusatmosphäre benötigen, aber nur 1/40 der Masse.

Sie sehen immer noch Milliarden von Reisen von Millionen von Schiffen über Tausende von Jahren, das ist die Natur des Terraforming, aber 40-mal weniger, als die Atmosphäre in denselben Schiffen wegzunehmen.

Und Sie können Wasserstoff aus vielen Quellen im Sonnensystem abbauen. Quellen mit geringer Schwerkraft. Das ist eine große Sache. Eis von Kometen im äußeren Sonnensystem abzuziehen, um Wasserstoff zu bekommen, ist viel einfacher, als die gesamte Atmosphäre aus dem tiefen Gravitationsschacht der Venus zu heben. Auch wenn man noch viel weiter gehen muss.

Wie es funktioniert

Die Bosh-Reaktion verwendet einen Eisen- (oder Nickel- oder Cobolt- oder Ruthenium- ) Katalysator, sodass Sie möglicherweise Kanister aus dem Orbit abwerfen, die Wasserstoff durch ein Sieb aus Ihrem Katalysatormaterial ablassen. Die Bosh-Reaktion erfordert hohe Temperaturen, aber raten Sie mal, welche Temperatur die Venus hat? Die Reaktionstemperaturen liegen im Bereich von 450-600 °C, und die Oberfläche der Venus liegt genau in diesem Bereich.

Nachdem das meiste Kohlendioxid verschwunden ist, wird die Atmosphäre der Venus tatsächlich größer und heißer sein als je zuvor. Sie werden noch keinen Ozean haben, nur eine Atmosphäre aus Dampf. Die Bosh-Reaktion führt zu einem Nettogewinn an Wärme, und der resultierende Wasserdampf hat das doppelte Volumen des CO2, aus dem er hergestellt wurde. Es wird wahrscheinlich nicht von alleine abkühlen, weil Wasserdampf ein besseres Treibhausgas ist als CO2. Sie benötigen einen riesigen Orbital-Sonnenschutz. Du hast sowieso einen bekommen, richtig?

Danach

Es wird Jahre dauern, bis der Planet so kalt wird, dass es zu regnen beginnt. Dann regnet es noch ein paar Jahre. Sobald sich die Wolken verzogen haben, haben Sie hoffentlich eine Atmosphäre, die dünn und kühl genug ist, dass Menschen in Raumanzügen herumlaufen können, ohne zerschmettert oder gekocht zu werden. Aber denken Sie daran, dass dies nur der erste Schritt war. Die Atmosphäre besteht aus Stickstoff, restlichem CO2, Wasserstoff und Methan. Sowie all die Schwefelverbindungen, die überhaupt da waren. Sie müssen auch herausfinden, was Sie mit all dem Kohlenstoff am Boden tun sollen. Dies ist erst der Anfang.

FANGE EINEN ASTEROIDEN EIN

Zuerst brauchen wir einen Asteroiden: Etwas mit viel Masse, möglicherweise Ceres oder Vesta, obwohl wir fast alles mit genügend Masse verwenden könnten, wie einen der kleineren Monde von Jupiter, Saturn oder Uranus. Wir platzieren die Umlaufbahn um die Venus. Wir machen den peri-venusischen Punkt WIRKLICH nahe an der Atmosphäre der Venus. Genug, damit es bei jeder Umrundung eine kleine, aber bedeutende Menge abzieht. Und wenn wir richtig gerechnet haben, wird es sehr lange um die Venus kreisen. Das löst unser Atmosphärenproblem, wenn auch sehr langsam.

Wir müssen mehr Atmosphäre abstreifen:Aber wir wollen wahrscheinlich nicht, dass dies Jahrtausende dauert, also lasst uns etwas mehr tun, um den Prozess zu beschleunigen, und wir werden schließlich die Stationierung durchführen müssen, damit es aufhört, die Atmosphäre von der Venus abzuziehen. Wir bauen Spiegel. Große Spiegel. Und wir richten sie auf unseren Planetoiden und verdampfen das Gestein. In der Nähe der Oberfläche (tatsächlich könnten wir sie AUF die Oberfläche legen) platzieren wir positiv geladene Platten. Diese Platten werden dazu führen, dass sich das überhitzte Gestein auf unseren Platten niederschlägt. Wenn wir sie richtig platzieren, mit der richtigen Ladung, können wir sogar fast reines Eisen auf seine eigenen Platten ziehen. Andere Materialien würden eine andere Art der Reinigung erfordern, vielleicht etwas in der Nähe einer Raffinerie, indem Platten in der Nähe der Fraktionierungspunkte verschiedener Materialien platziert werden, ähnlich wie in einer Ölraffinerie. Wir tun dies aus zwei Gründen. Zuerst werden wir' re gierig und wollen die Rohstoffe. Zweitens, denn wenn wir die Massenverteilung in unserem Planetoiden ändern, wird er seine Umlaufbahn ändern, ohne dass Reaktionsmasse benötigt wird.

Wir müssen die Sonneneinstrahlung reduzieren: Jetzt, da wir fast kostenlos einen riesigen Vorrat an Rohstoffen haben, werden wir eine Reihe von Solarmodulen bauen und sie im ersten Lagrange-Punkt zwischen Venus und Sonne platzieren (und wenn das auch so ist weit weg, wie es höchstwahrscheinlich ist, bringen wir sie in eine Venus-synchrone Umlaufbahn um die Venus, wo sie zwischen Venus und Sonne stehen). Wir werden VIELE dort platzieren. Genug, um die Albedo der Venus zu verändern und ihre Oberflächentemperatur zu reduzieren sowie eine erhebliche Menge an einfallender Strahlung zu blockieren.

Wir müssen das Gift aus der Atmosphäre entfernen: Sobald die Oberflächentemperatur abkühlt, wird das aktive Auslaugen giftiger Materialien durch Druck und Hitze an der Oberfläche nachlassen und dann aufhören. Das bedeutet, dass die Felsen die meisten Gifte in der Atmosphäre für uns wieder in die Geologie zurückbinden werden.

Wir können die Entfernung der Atmosphäre beschleunigen: Außerdem können wir durch die Verwendung unseres großen Laserarrays die Atmosphäre ionisieren und sie weiter in den Weltraum abführen.

Der Export des Kohlendioxids aus der Atmosphäre der Venus ist nicht die effektivste Art, den Planeten zu terraformen. Es ist nicht realistisch. Diese Antwort bietet eine Alternative.

Glücklicherweise gibt es bessere Optionen, wenn Sie über dieses Niveau der Weltraumtechnologie verfügen. Was Sie tun müssen, ist ein dreistufiger Prozess.

Wandeln Sie zunächst atmosphärisches CO2 in Karbonatgestein um. Das meiste CO2 der Erde ist in Form von Karbonatgestein eingeschlossen. Fügen Sie dazu einfach Wasser hinzu, eigentlich eine gigantische Menge Wasser. Glücklicherweise ist das Sonnensystem vollgestopft mit astronomischen Körpern voller Wasser. Europa, Ganymed, Enceladus und möglicherweise sogar der Zwergplanet Pluto. Anstatt Entwässerungsschiffe zu verwenden, um die Atmosphäre der Venus einzufangen, verwenden Sie interplanetare Schiffe ähnlicher Größe, um das Äquivalent der Ozeane der Erde aus Europa, Ganymed usw. zu importieren. Lassen Sie das Wasser in der Atmosphäre der Venus ab und lassen Sie der Geochemie ihren Lauf. So wird atmosphärisches CO2 in Karbonatgestein umgewandelt.

Bauen Sie zweitens ein System von Solettes, wie in AndyD273s Antwort besprochen, um übermäßige Sonneneinstrahlung (im Grunde genommen Sonnenlicht) zu blockieren und dem Planeten zu ermöglichen, sich auf akzeptable Temperaturen abzukühlen. Sobald menschliche Siedler auf einer schließlich bewohnbaren Venus leben, kann die Sonneneinstrahlung auf erdähnliche Niveaus heruntermoduliert werden.

Drittens, führen Sie photosynthetische Organismen in die Ozeane und Meere der Venus ein. Diese wandeln das verbleibende CO2 in eine sauerstoffreiche Atmosphäre um. Der ursprüngliche Vorschlag von Carl Sagan, Algen zu verwenden, gilt heute als zweifelhafte Wissenschaft. Eine technologische Zivilisation, die in der Lage ist, die Venus zu terraformieren, wird jedoch über eine fortschrittlichere Biotechnologie verfügen und in der Lage sein, geeignete Organismen für diese Aufgabe zu produzieren.

Obwohl der dreistufige Prozess des Terraforming wissenschaftlich plausibel ist, sollte er mit der folgenden Produktwarnung einhergehen.

Das Terraforming von Planeten auf menschliche Bewohnbarkeitsniveaus dauert normalerweise geologisch lange Zeiträume.

Das bedeutet Millionen von Jahren. Es ist wirklich ein Skalenproblem. Leicht zu übersehen, wie viel Veränderung auf planetarer Ebene erforderlich ist, um einen Planeten zu terraformieren. Haben Sie es nicht eilig, Ihre Koffer für einen Umzug zur Venus in naher Zukunft zu packen.

Die Masse der Atmosphäre der Venus beträgt etwa 4,8E20 kg . Das größte jemals gebaute Schiff ist die Seawise Giant mit 657.019.000 kg. Es würde nur 700 Milliarden Fahrten erfordern, vorausgesetzt, es wäre möglich, mit einer Fracht von der Dichte von Öl von hier nach dort zu gelangen. Und völlig vernachlässigt, was es für Treibstoff und Reaktionsmasse verwendet. Ich würde sagen, das ist nicht machbar, es sei denn, Sie erfinden einige knisternde neue Formen der Raumfahrt.

Wenn Sie nur das Gas von der Venus entfernen wollen und nichts dagegen haben, es in den Weltraum zu schleudern, könnten Sie Strukturen bauen, die die Atmosphäre ionisieren und in den interstellaren Raum düsen. Sie könnten diese Dinge solarbetrieben machen. Die Fluchtgeschwindigkeit aus der Umgebung der Venus ins Interstellare beträgt etwa 50 km/s plus die 10 km/s, um der Schwerkraft der Venus zu entkommen, also insgesamt 60 km/s. Das ist wahrscheinlich machbar.

Sie würden einige große HONKING-Beschleuniger benötigen. Die Venus hat eine Fläche von 460 Millionen Quadratkilometern. Wenn Sie also 1000 Beschleuniger mit einer Fläche von jeweils 1 Quadratkilometer bauen und in 100 Sekunden eine volle Luftsäule auspumpen könnten, würde es 540 Betriebsjahre erfordern, um die erforderliche Atmosphäre zu beseitigen. Möglicherweise müssen Sie den größten Teil der Venusfläche nutzen, um genügend Energie von Sonnenkollektoren zu erhalten.

Also, nein, das würde ich auch nicht als machbar bezeichnen.

Der einzige realistische Weg, die Venus bewohnbarer zu machen, besteht darin, einige Mikroben hinzuzufügen, die Kohlendioxid in Kohlenstoff und Sauerstoff in fester oder flüssiger Form und in gasförmigen Sauerstoff umwandeln können, in einem Prozess, der der Photosynthese ähnelt. Die Mikroben müssen etwa 5 km hoch in der Atmosphäre leben, wo Temperatur und Druck ähnlich sind wie auf der Erdoberfläche. Der produzierte Sauerstoff muss sich mit Wasserstoff aus dem Sonnenwind verbinden, um Wasser zu bilden, möglicherweise katalysiert in den Mikroben. Organische Verbindungen schneien oder regnen auf die Oberfläche. Das Volumen der Atmosphäre nimmt somit ab und die Oberflächentemperatur sinkt aufgrund des niedrigeren Drucks an der Oberfläche. Irgendwann wird die Temperatur so weit sinken, dass der Wasserdampf kondensiert und flüssiges Wasser auf der Oberfläche lebenslang vorhanden ist.

Die größten Probleme scheinen zunächst Wasser- und Wasserstoffknappheit zu sein. Dadurch wird der Prozess lange dauern.

Ein ähnlicher Prozess fand einst auf der Erde statt und dauerte Hunderte von Millionen Jahren.

Der Weltraumvertrag von 1967 ist ein internationales Abkommen gegen die Migration von Leben auf andere Planeten. Diese Vereinbarung muss zunächst aufgegeben werden, oder das Raumschiff könnte aus einem nicht teilnehmenden Staat hochgeschickt werden.

Eine Kapsel mit solchen Bakterien zur Venus zu schicken, ist keine anspruchsvolle Aufgabe. Eine kleine Gruppe von Menschen kann es tun.

Laser-Todesstrahl-Terraforming

• riesige solarbetriebene Laser nah an der Sonne bauen

• stimmen Sie sie auf eine UV-Wellenlänge (für Laserbereich) ab, die CO2 fast vollständig absorbiert

• Sprengen Sie die Venus für ein paar Jahre, bis die Atmosphäre akzeptabel aussieht

Das bedeutet, dass Sie versuchen, so viel CO2 wie möglich loszuwerden, ohne zu viel N2 zu verlieren. Wenn die N2-Verlustrate nur zehn Prozent der CO2-Verlustrate beträgt, gehen nur 0,3 atm N2 verloren, während das CO2 fast vollständig entfernt wurde. Es könnte möglich sein, das entweichende CO2 zu ionisieren, um es mit einer elektromagnetischen Halte-Megastruktur um die Venus herum einzufangen.

• importieren Wasserstoffgas aus dem äußeren Sonnensystem, um Wasser zu produzieren

• Bedecken Sie alles außer den Stangen mit reflektierender Folie

• Besiedeln Sie die Pole mit Gebäuden auf Stielen

• warten, bis der Planet abkühlt

Nicht wirklich der wirtschaftlichste Weg, die Venus zu terraformieren, aber einer der schnellsten. Dies könnte wahrscheinlich innerhalb eines Jahrzehnts mit einer lunaren oder merkurianischen Industrie geschehen. Auch die 3 bar Stickstoffatmosphäre und die daraus resultierende leichte Stickstoffnarkose ist ein Feature, kein Bug.

Wie wäre es mit der Verwendung eines Trichters in der Atmosphäre, der in den Weltraum gelangt ist? Würde das nicht die giftige Atmosphäre erschöpfen? Der Weltraum ist das ultimative Vakuum, ja?