Bienvenue dans notre série sur la colonisation du système solaire! Aujourd'hui, nous examinons la «planète sœur» de la Terre, la planète infernale, pourtant étrangement similaire, Vénus. Prendre plaisir!
Depuis que les humains ont commencé à regarder le ciel, ils connaissaient Vénus. Dans les temps anciens, elle était connue à la fois comme «Morning Star» et «Evening Star», en raison de son apparence brillante dans le ciel au lever et au coucher du soleil. Finalement, les astronomes ont réalisé qu'il s'agissait en fait d'une planète et que, comme la Terre, elle tournait également autour du Soleil. Et grâce à l'ère spatiale et aux nombreuses missions sur la planète, nous avons appris exactement quel type d'environnement Vénus a.
Avec une atmosphère si dense qu'elle rend impossible une imagerie régulière de la surface, une chaleur si intense qu'elle peut faire fondre le plomb et des pluies d'acide sulfurique, il n'y a guère de raison d'y aller. Mais comme nous l'avons appris ces dernières années, Vénus était autrefois un endroit très différent, avec des océans et des continents. Et avec la bonne technologie, des colonies pourraient être construites au-dessus des nuages, où elles seraient en sécurité.
Alors, que faudrait-il pour coloniser Vénus? Comme pour les autres propositions de colonisation du système solaire, tout se résume à avoir les bons types de méthodes et de technologies, et combien sommes-nous prêts à dépenser.
Exemples en fiction:
Depuis le début du XXe siècle, l'idée de coloniser Vénus a été explorée dans la science-fiction, principalement sous forme de terraformation. Le premier exemple connu est celui d'Olaf Stapleton. Derniers et premiers hommes (1930), dont deux chapitres sont consacrés à décrire comment les descendants de l'humanité terraforment Vénus après que la Terre devienne inhabitable; et dans le processus, commettre un génocide contre la vie aquatique indigène.
Dans les années 1950 et 1960, la terraformation a commencé à apparaître dans de nombreux ouvrages de science-fiction. Poul Anderson a également beaucoup écrit sur la terraformation dans les années 1950. Dans son roman de 1954, The Big Rain, Vénus est modifiée par des techniques d'ingénierie planétaire sur une très longue période de temps. Le livre était si influent que le terme «Big Rain» est depuis devenu synonyme de terraformation de Vénus.
En 1991, l'auteur G. David Nordley a suggéré dans sa nouvelle («Les neiges de Vénus») que Vénus pourrait être étirée jusqu'à une durée de 30 jours terrestres en exportant son atmosphère de Vénus via des moteurs de masse. L'auteur Kim Stanley Robinson est devenu célèbre pour sa représentation réaliste de la terraformation dans le Mars Trilogy - qui comprenait Mars rouge, Mars verte et Mars bleu.
En 2012, il a suivi cette série avec la sortie de 2312, un roman de science-fiction qui traitait de la colonisation de l'ensemble du système solaire - qui comprend Vénus. Le roman a également exploré les nombreuses façons dont Vénus pouvait être terraformée, allant du refroidissement global à la séquestration du carbone, toutes basées sur des études et des propositions savantes.
Méthodes proposées:
Tout compte fait, la plupart des méthodes proposées pour coloniser Vénus mettent l'accent sur l'ingénierie écologique (alias. Terraformation) pour rendre la planète habitable. Cependant, il a également été suggéré comment les êtres humains pourraient vivre sur Vénus sans altérer considérablement l'environnement.
Par exemple, selon Inner Solar System: Prospective Energy and Material Resources, de Viorel Badescu et Kris Zacny (éds), les scientifiques soviétiques ont suggéré que les humains pourraient coloniser l'atmosphère de Vénus plutôt que de tenter de vivre sur sa surface hostile depuis les années 1970.
Plus récemment, le scientifique de la NASA, Geoffrey A. Landis, a écrit un article intitulé «Colonisation de Vénus», dans lequel il proposait de construire des villes au-dessus des nuages de Vénus. À une altitude de 50 km au-dessus de la surface, a-t-il affirmé, de telles villes seraient à l'abri du rude environnement vénusien:
«[L] a atmosphère de Vénus est l'environnement le plus semblable à la Terre (autre que la Terre elle-même) du système solaire. Il est proposé ici qu'à court terme, l'exploration humaine de Vénus pourrait avoir lieu à partir de véhicules aérostat dans l'atmosphère, et qu'à long terme, des établissements permanents pourraient être créés sous la forme de villes conçues pour flotter à une cinquantaine de kilomètres d'altitude dans l'atmosphère de Vénus. "
À une altitude de 50 km au-dessus de la surface, l'environnement a une pression d'environ 100 000 Pa, ce qui est légèrement inférieur à la Terre au niveau de la mer (101 325 Pa). Les températures dans ces régions varient également de 0 à 50 ° C (273 à 323 K; 32 à 122 ° F), et la protection contre le rayonnement cosmique serait assurée par l'atmosphère au-dessus, avec une masse de blindage équivalente à celle de la Terre.
Selon la proposition de Landis, les habitats vénusiens seraient initialement composés d'aérostats remplis d'air respirable (un mélange oxygène-azote à 21:79). Ceci est basé sur le concept que l'air serait un gaz de levage dans l'atmosphère dense de dioxyde de carbone, possédant plus de 60% de la puissance de levage de l'hélium sur Terre.
Ceux-ci fourniraient des espaces de vie initiaux aux colons et pourraient agir comme des terraformeurs, convertissant progressivement l'atmosphère de Vénus en quelque chose de habitable pour que les colons puissent migrer à la surface. Une façon d'y parvenir serait d'utiliser ces mêmes villes comme stores solaires, car leur présence dans les nuages empêcherait le rayonnement solaire d'atteindre la surface.
Cela fonctionnerait particulièrement bien si les villes flottantes étaient faites de matériaux à faible albédo. Alternativement, des ballons réfléchissants et / ou des feuilles réfléchissantes de nanotubes de carbone ou de graphène pourraient être déployés à partir de ceux-ci. Cela offre une avancée dans l'allocation des ressources in situ, car les réflecteurs atmosphériques pourraient être construits en utilisant du carbone d'origine locale.
De plus, ces colonies pourraient servir de plates-formes où des éléments chimiques étaient introduits dans l'atmosphère en grande quantité. Cela pourrait prendre la forme de poussières de calcium et de magnésium (qui séquestreraient le carbone sous forme de carbonates de calcium et de magnésium), ou d'un aérosol d'hydrogène (produisant du graphite et de l'eau, ce dernier tombant à la surface et couvrant environ 80% des la surface des océans).
La NASA a commencé à explorer la possibilité de monter des missions en équipage sur Vénus dans le cadre de son concept opérationnel de haute altitude Vénus (HAVOC), qui a été proposé en 2015. Comme indiqué par Dale Arney et Chris Jones du Langley Research Center de la NASA, ce concept de mission nécessite toutes les parties en équipage des missions doivent être effectuées à partir d'un engin plus léger qu'un avion ou d'une orbite.
Des bénéfices potentiels:
Les avantages de la colonisation de Vénus sont nombreux. Pour commencer, Vénus est la planète la plus proche de la Terre, ce qui signifie qu'il faudrait moins de temps et d'argent et y enverrait des missions, par rapport aux autres planètes du système solaire. Par exemple, la sonde Venus Express a pris un peu plus de cinq mois pour voyager de la Terre à Vénus, tandis que la sonde Mars Express a mis près de six mois pour se rendre de la Terre à Mars.
De plus, les fenêtres de lancement de Vénus se produisent plus souvent, tous les 584 jours lorsque la Terre et Vénus subissent une conjonction inférieure. Cela est comparé aux 780 jours qu'il faut à la Terre et à Mars pour atteindre l'opposition (c'est-à-dire le point sur leurs orbites lorsqu'ils effectuent leur approche la plus proche).
Par rapport à une mission vers Mars, une mission dans l'atmosphère de Vénus soumettrait également les astronautes à moins de rayonnement nocif. Cela est dû en partie à la plus grande proximité de Vénus, mais aussi à la magnétosphère induite par Vénus - qui provient de l'interaction de son atmosphère épaisse avec le vent solaire.
De plus, pour les colonies flottantes établies dans l'atmosphère de Vénus, il y aurait moins de risque de décompression explosive, car il n'y aurait pas de différence de pression significative entre l'intérieur et l'extérieur des habitats. En tant que tel, les crevaisons poseraient un risque moindre et les réparations seraient plus faciles à monter.
De plus, les humains n'auraient pas besoin de combinaisons sous pression pour s'aventurer à l'extérieur, comme ils le feraient sur Mars ou sur d'autres planètes. Bien qu'ils aient toujours besoin de réservoirs d'oxygène et d'une protection contre les pluies acides lorsqu'ils travaillent en dehors de leur habitat, les équipes de travail trouveraient l'environnement beaucoup plus accueillant.
Vénus est également proche en taille et en masse de la Terre, ce qui donne une gravité de surface à laquelle il serait beaucoup plus facile de s'adapter (0.904g). Par rapport à la gravité sur la Lune, Mercure ou Mars (0,165 et 0,38 g), cela signifierait probablement que les effets sur la santé associés à l'apesanteur ou à la microgravité seraient négligeables.
En outre, une colonie y aurait accès à des matériaux abondants pour cultiver des aliments et fabriquer des matériaux. Étant donné que l'atmosphère de Vénus est principalement constituée de dioxyde de carbone, d'azote et de dioxyde de soufre, ceux-ci pourraient être séquestrés pour créer des engrais et d'autres composés chimiques.
Le CO² pourrait également être séparé chimiquement pour créer de l'oxygène gazeux, et le carbone résultant pourrait être utilisé pour fabriquer du graphène, des nanotubes de carbone et d'autres super-matériaux. En plus d'être utilisés pour d'éventuels boucliers solaires, ils pourraient également être exportés hors du monde dans le cadre de l'économie locale.
Défis:
Naturellement, la colonisation d'une planète comme Vénus s'accompagne également de son lot de difficultés. Par exemple, alors que les colonies flottantes seraient retirées de la chaleur et de la pression extrêmes de la surface, il y aurait toujours le danger posé par les pluies d'acide sulfurique. Ainsi, en plus de la nécessité d'un bouclier protecteur dans la colonie, les équipes de travail et les dirigeables auraient également besoin d'une protection.
Deuxièmement, l'eau est pratiquement inexistante sur Vénus, et la composition de l'atmosphère ne permettrait pas une production synthétique. En conséquence, l'eau devrait être transportée vers Vénus jusqu'à ce qu'elle soit produite sur place (c'est-à-dire en apportant de l'hydrogène gazeux pour créer de l'eau dans l'atmosphère), et des protocoles de recyclage extrêmement stricts devraient être institués.
Et bien sûr, il y a la question des coûts impliqués. Même avec des fenêtres de lancement plus fréquentes et un temps de transit plus court d'environ cinq mois, cela nécessiterait toujours un investissement très lourd pour transporter tous les matériaux nécessaires - sans parler des robots nécessaires pour les assembler - pour construire même un seul flottant colonie dans l'atmosphère de Vénus.
Pourtant, si nous nous trouvons en mesure de le faire, Vénus pourrait très bien devenir le berceau de «Cloud Cities», où le dioxyde de carbone est traité et transformé en super-matériaux pour l'exportation. Et ces villes pourraient servir de base pour introduire lentement "La Grande Pluie" sur Vénus, pour finalement devenir le genre de monde qui pourrait vraiment être à la hauteur du nom de "planète sœur de la Terre".
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur la terraformation ici au Space Magazine. Voici le guide définitif de la terraformation, pourrions-nous terraformer la Lune?, Devrions-nous terraformer Mars?, Comment terraformer Mars? et une équipe d'étudiants veut terraformer Mars à l'aide de cyanobactéries.
Nous avons également des articles qui explorent le côté le plus radical de la terraformation, comme Pouvons-nous Terraformer Jupiter?, Pouvons-nous Terraformer Le Soleil?, Et Pouvons-nous Terraformer Un Trou Noir?
Pour plus d'informations, consultez Terraforming Mars à NASA Quest! et Journey to Mars de la NASA.
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Sources:
- V. Badescu, K. Zacny (éd.), Inner Solar System: Prospective Energy and Material Resource, Springer.com
- Wikipedia - Colonisation de Vénus
- M.J. Way et al. "Vénus était-elle le premier monde habitable de notre système solaire? », Geophysical Research Letters.
- D. Arney, C. Jones. «HAVOC: High Altitude Venus Operational Concept - An Exploration Strategy for Venus», NASA Technical Reports Server, Langley Research Center.
