Закрыть ☒

Долой фантастику-2: что получится, если "терраформировать" Венеру?

При обсуждении перспектив терраформирования Марса несколько раз попадались утверждения, что Марс в качестве объекта освоения не особенно перспективен, а вот Венера - "почти копия Земли" - совсем другое дело. Достаточно, мол занести туда в облачный слой водоросли, и...

Подооблачный рельеф Венеры

Ну хорошо. Посмотрим, что мы теоретически можем иметь на Венере при самом что ни на есть успешном её изменении по образцу Земли. За основу возьмём тот же принцип "реалистичности", что и в случае Марса:

Исходим из того, что мы ничего серьёзного на [планету] не доставляем: в макроскопических количествах перебрасывать вещество между планетами - всё же дело слишком фантастическое. Используем только то, что есть ...сейчас. Но манипулировать имеющимся можем в широких пределах.

У Венеры имеется мощнейшая атмосфера и даже квазиокеан из сверхкритического флюида: нижние 5 километров "воздуха" там сжаты до такой степени, что углекислота фактически переходит в форму СКФ - "полужидкости-полугаза", плотность её достигает 1/15 плотности воды. Несмотря на в основном - на 96+ процентов - углекислотный состав, атмосфера содержит и большое количество азота - в разы превосходящее количество азота на Земле.

Кислород на планете, естественно, тоже имеется: в химически связанном виде, но тем не менее. Температура очень высокая, но это, в общем, дело поправимое, мы сейчас не ограничиваем себя вопросом, как именно это всё будет делаться.

Но... Для того, чтобы сделать из Венеры подобие Земли, там нет одного важнейшего элемента: воды. Подсчитаем, насколько серьёзен дефицит.

Наличие мощного облачного слоя пусть не обманывает: он состоит из серной кислоты. Да, при взаимодействии с оксидами поверхности серная кислота преобразовалась бы в воду. Но её всё равно слишком мало - на многие порядки меньше, чем нужно.

Детальная информация по облачному слою "по верхам" сейчас не попалась, но вроде как наибольшая плотность у него составляет примерно 0.1 г на м3, а толщина облаков - около 30 км. Будем исходить из того, что плотность такова по всему объёму облачного слоя. Так сколько получится воды, если - теоретически - это всё "пролить" на поверхность?

Над одним квадратным метром поверхности у нас находится "столб" облачного вещества высотой 30 км и плотностью 0.1 г/м3. Значит, его общая масса - 30000 м3 * 0.1 г/м3 = 3000 г. 3 кг серной кислоты на квадратный метр. А воды вышло бы ещё в разы меньше (серная кислота намного тяжелее).

Это при том, что на Земле, где глобальный океан имел бы глубину 3+ км, на квадратный метр приходилось бы больше 3 тысяч тонн, а на Марсе - что-то около 400 тонн воды!

Да, некоторое количество водяного пара содержится и в атмосфере Венеры: что-то около 20 частей на миллион. То есть примерно 1/50000 доля. При массе венерианской атмосферы примерно в 100 раз больше, чем земной, получается, что масса атмосферной воды на Венере примерно в 500 раз меньше массы атмосферы Земли. Масса земной атмосферы примерно равна массе десятиметрового слоя воды. А тут выходит в 500 раз меньше...

Короче говоря, вся венерианская вода могла бы создать "глобальный океан" глубиной примерно в 5 (пять) сантиметров. Увы: тут ловить нечего.

Так что мы можем получить при самых что ни на есть сверхудачных действиях по терраформированию?

Теоретически мы можем избавиться от углекислого газа, уложив его в грунт в виде карбонатов. На планетах земного типа существует карбонатно-силикатный цикл.

Обратите внимание: ВОТ ЧТО МОГЛО СЛУЧИТСЯ, ЕСЛИ БЫ ВЫ УПАЛИ В ЧЁРНУЮ ДЫРУ..

На Земле карбонаты затягиваются в ходе тектонических движений в глубину, там в условиях высоких температуры и давления происходит их реакция с кремнезёмом с образованием силикатов и углекислоты:

(Ca, Mg)CO3 + SiO2 = (Ca, Mg)SiO3 + CO2

Потом силикаты в составе вулканической лавы выходят на поверхность - вместе с углекислотой. И там происходит обратная реакция:

(Ca, Mg)SiO3 + CO2 = (Ca, Mg)CO3 + SiO2

Но идёт она в жидкой среде. На Венере цикл оказался "заклинен" в силикатном положении из-за отсутствия воды (на Марсе, кстати, слегка заклинен в карбонатном - из-за слабости вулканической активности). Отсюда вся та углекислота, которая на Земле лежит в карбонатах, на Венере скопилась в атмосфере.

Очень трудно себе представить, чтобы удалось атмосферный углекислый газ уложить в грунт без наличия водной среды. Но - допустим, благодаря сверхтехнологиям будущего, это удалось. Что дальше?

Даже после этого с атмосферой не всё в порядке. Концентрация азота оказывается огромной: его парциальное давление - больше трёх с половиной земных атмосфер!

В таких условиях у людей могут уже проявиться симптомы азотного отравления. У аквалангистов, которые дышат сжатым воздухом на значительных глубинах, возникают нарушения в психике. "Азотный наркоз" может...

...возникнуть при погружении на глубины более 25 метров с аппаратами со сжатым воздухом в зависимости от условий погружения (температура воды, усталость и общее физическое состояние дайвера, волнение, стресс и т. п.). У каждого человека может возникать на разных глубинах сугубо индивидуально. Средняя глубина — 30 метров. Степень чувствительности к действию гипербарического азота не является постоянной индивидуальной величиной.

При этом у подводников...

...наблюдаются возбуждение, беспричинная весёлость, нарушение памяти, головокружение, понижение работоспособности и сообразительности....

А на большей глубине...

...происходит расстройство координации движений, возбуждение усиливается, появляются зрительные и слуховые галлюцинации. Пловец-подводник способен совершать нелепые, не соответствующие обстановке (неадекватные) поступки.

На глубине 100 метров человек впадает в наркотический сон.

На глубине 25-30 метров парциальное давление азота становится как раз примерно равным тому, которое будет на Венере после изъятия из её атмосферы углекислого газа. Вроде как к дыханию таким воздухом можно привыкнуть, но однозначно людям на "терраформированной" Венере стоит избегать впадин рельефа.

Но эта проблема хотя бы теоретически разрешима. Разрешима и проблема кислорода: если разложить какое-то количество углекислого газа, а лишний углерод захоронить в коре, или понизить степень окисления некоторых минералов - скажем, преобразовать местный гематит в магнетит (3 Fe2O3 = 2 Fe3O4 + 1/2 O2),то нужное - небольшое по венерианским меркам - количество кислорода получить можно.

А вот вода... Скорее всего, её не останется вовсе. Всё будет поглощено грунтом с образованием кристаллогидратов - вроде гипса...

Метки: #космос , #освоение космоса , #терраформирование , #терраформирование венеры , #планета венера , #планеты солнечной системы , #солнечная система , #S-теории , #наука и техника , #планетология

То есть в самом лучшем случае мы получаем идеально сухую пустыню от полюса до полюса. Возможно, там можно будет даже дышать - если впадин рельефа избегать. Но воды не будет совсем: максимум - мельчайшая изморозь где-то ближе к полюсам длинной венерианской (в два земных месяца) ночью.

Наверное, накопить воду для замкнутой экосистемы можно. Но замкнутую экосистему там можно создать и безо всякого терраформа.

Таким образом, терраформирование Венеры без доставки воды со стороны вообще лишено смысла. А это - дело крайне сложное. Коснёмся этого вопроса чуть позже.

Согласитесь, Марс - совсем другое дело!

См. также

Навигатор по каналу "Море Ясности"

Еще по теме здесь: Космос.

Источник: Долой фантастику-2: что получится, если "терраформировать" Венеру?.