Colonización de Venus
La colonización de Venus ha sido tema de muchas obras de ciencia ficción desde antes de los albores de los vuelos espaciales, y todavía se analiza desde un punto de vista tanto ficticio como científico. Sin embargo, con el descubrimiento del entorno superficial extremadamente hostil de Venus, la atención se ha desplazado en gran medida hacia la colonización de la Luna y Marte, con propuestas para Venus centradas en hábitats flotantes en la atmósfera media superior y en la terraformación.
Fondo
La colonización espacial es un paso más allá de la exploración espacial e implica la presencia permanente o a largo plazo de humanos en un entorno fuera de la Tierra. Stephen Hawking afirmó que la colonización del espacio era la mejor manera de garantizar la supervivencia de los humanos como especie. Otras razones para colonizar el espacio incluyen intereses económicos, investigaciones científicas a largo plazo que es mejor que sean realizadas por humanos en lugar de sondas robóticas y pura curiosidad. Venus es el segundo planeta terrestre más grande y el vecino más cercano a la Tierra, lo que lo convierte en un objetivo potencial.
Ventajas
Venus tiene ciertas similitudes con la Tierra que, si no fuera por las condiciones hostiles, podrían facilitar la colonización en muchos aspectos en comparación con otros posibles destinos. Estas similitudes, y su proximidad, han llevado a que Venus sea llamado el "planeta hermano" de la Tierra.
En la actualidad no se ha establecido si la gravedad de Marte, 0,38 veces mayor que la de la Tierra, sería suficiente para evitar la descalcificación ósea y la pérdida de tono muscular que experimentan los astronautas que viven en un entorno de microg. Por el contrario, Venus tiene un tamaño y una masa similares a los de la Tierra, lo que da como resultado una gravedad superficial similar (0,904 g) que probablemente sería suficiente para prevenir los problemas de salud asociados con la ingravidez. La mayoría de los demás planes de exploración y colonización espacial enfrentan preocupaciones sobre el efecto dañino de la exposición prolongada a la g fraccional o gravedad cero en el sistema musculoesquelético humano.
La relativa proximidad de Venus hace que el transporte y las comunicaciones sean más fáciles que en la mayoría de los otros lugares del Sistema Solar. Con los sistemas de propulsión actuales, las ventanas de lanzamiento a Venus ocurren cada 584 días, en comparación con los 780 días de Marte. El tiempo de vuelo también es algo más corto; La sonda Venus Express que llegó a Venus en abril de 2006 pasó poco más de cinco meses en camino, en comparación con los casi seis meses de Mars Express. Esto se debe a que en su máxima aproximación, Venus está a 40 millones de kilómetros (25 millones de millas) de la Tierra (aproximadamente por el perihelio de la Tierra menos el afelio de Venus) en comparación con 55 millones de kilómetros (34 millones de millas) de Marte (aproximadamente por el perihelio de Marte menos el afelio). de la Tierra), lo que convierte a Venus en el planeta más cercano a la Tierra.
La atmósfera de Venus se compone principalmente de dióxido de carbono. Como el nitrógeno y el oxígeno son más ligeros que el dióxido de carbono, los globos llenos de aire respirable flotarán a una altura de unos 50 km (31 millas). A esta altura, la temperatura es manejable de 75 °C (348 K; 167 °F). A 5 km (3,1 millas) más alto, la temperatura es templada de 27 °C (300 K; 81 °F) (ver Atmósfera de Venus § Troposfera).
La atmósfera también proporciona los diversos elementos necesarios para la vida humana y la agricultura: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre.
Además, la atmósfera superior podría proporcionar protección contra la dañina radiación solar comparable a la protección que brinda la atmósfera de la Tierra. La atmósfera de Marte, así como la Luna, ofrecen poca protección.
Dificultades
Venus también presenta varios desafíos importantes para la colonización humana. Las condiciones de la superficie de Venus son difíciles de afrontar: la temperatura promedia alrededor de 464 °C (737 K; 867 °F), más alta que el punto de fusión del plomo, que es 327 °C. La presión atmosférica en la superficie también es al menos noventa veces mayor que en la Tierra, lo que equivale a la presión que se experimenta bajo un kilómetro de agua. Estas condiciones han hecho que las misiones a la superficie sean extremadamente breves: las sondas soviéticas Venera 5 y Venera 6 fueron aplastadas por la alta presión cuando aún se encontraban a 18 km de la superficie. Los siguientes módulos de aterrizaje, como Venera 7 y Venera 8, lograron transmitir datos después de llegar a la superficie, pero estas misiones también fueron breves y no sobrevivieron más de una hora en la superficie.
Además, el agua, en cualquier forma, está casi completamente ausente en Venus. La atmósfera carece de oxígeno molecular y está compuesta principalmente de dióxido de carbono. Además, las nubes visibles están compuestas de ácido sulfúrico corrosivo y vapor de dióxido de azufre.
Exploración e investigación
Más de 20 misiones espaciales exitosas han visitado Venus desde 1962. La última sonda europea fue la Venus Express de la ESA, que estuvo en órbita polar alrededor del planeta de 2006 a 2014. Una sonda japonesa, Akatsuki, falló en su primera intentó orbitar Venus, pero se reinsertó con éxito en órbita el 7 de diciembre de 2015. Se han propuesto otras misiones de bajo costo para explorar más a fondo la atmósfera del planeta, como el área a 50 km (31 millas) sobre la superficie donde la presión del gas Está al mismo nivel que la Tierra aún no ha sido explorada a fondo.
Hábitats de aerostatos y ciudades flotantes
Al menos ya en 1971, los científicos soviéticos habían sugerido que, en lugar de intentar colonizar Venus, superficie hostil, los humanos podrían intentar asentarse en la atmósfera venusina. Geoffrey A. Landis, del Centro de Investigación Glenn de la NASA, ha resumido las dificultades percibidas en la colonización de Venus como resultado simplemente de la suposición de que una colonia tendría que estar basada en la superficie de un planeta:
Sin embargo, visto de una manera diferente, el problema con Venus es simplemente que el nivel de tierra está demasiado por debajo del nivel de atmósfera único. A nivel de nubes, Venus es el planeta paraíso.
Landis ha propuesto hábitats de aerostatos seguidos de ciudades flotantes, basándose en el concepto de que el aire respirable (mezcla de oxígeno/nitrógeno 21:79) es un gas elevador en la densa atmósfera de dióxido de carbono, con más del 60% del poder de elevación que el helio. tiene en la Tierra. En efecto, un globo lleno de aire respirable por humanos se sustentaría a sí mismo y a un peso extra (como una colonia) en el aire. A una altitud de 50 kilómetros (31 millas) sobre la superficie de Venus, el entorno es el más parecido a la Tierra en el Sistema Solar más allá de la Tierra misma: una presión de aproximadamente 1 atm o 1000 hPa y temperaturas entre 0 y 50 °C ( 273 a 323 K; 32 a 122 °F). La protección contra la radiación cósmica la proporcionaría la atmósfera superior, con una masa protectora equivalente a la de la Tierra.
En la cima de las nubes, la velocidad del viento en Venus alcanza hasta 95 m/s (340 km/h; 210 mph), dando vueltas al planeta aproximadamente cada cuatro días terrestres en un fenómeno conocido como "super -rotación". En comparación con el día solar venusiano de 118 días terrestres, las colonias que flotan libremente en esta región podrían tener un ciclo día-noche mucho más corto. Permitir que una colonia se mueva libremente también reduciría la tensión estructural del viento que experimentarían si estuvieran atadas al suelo.
En su forma más extrema, la totalidad de Venus podría estar cubierta de aerostatos, formando una superficie planetaria artificial. Esto estaría respaldado por la atmósfera comprimida debajo de él.
Ventajas
Debido a que no hay una diferencia de presión significativa entre el interior y el exterior del globo de aire respirable, cualquier desgarro o desgarro provocaría que los gases se difundieran a velocidades de mezcla atmosféricas normales en lugar de una descompresión explosiva, lo que daría tiempo para reparar dicho problema. daños y perjuicios. Además, los humanos no necesitarían trajes presurizados cuando estuvieran en el exterior, simplemente aire para respirar, protección contra la lluvia ácida y, en algunas ocasiones, protección de bajo nivel contra el calor. Alternativamente, las cúpulas de dos partes podrían contener un gas elevador como hidrógeno o helio (extraíble de la atmósfera) para permitir una mayor densidad de masa. Por lo tanto, sería más fácil ponerse o quitarse los trajes para trabajar al aire libre. También sería más fácil trabajar fuera del vehículo con trajes no presurizados.
Problemas pendientes
Los materiales estructurales e industriales serían difíciles de recuperar de la superficie y costosos de traer desde la Tierra o los asteroides. El ácido sulfúrico en sí plantea un desafío adicional, ya que la colonia tendría que construirse o recubrirse con materiales resistentes a la corrosión del ácido, como PTFE (un compuesto compuesto exclusivamente de carbono y flúor).
Estudios
En 2015, la NASA desarrolló el Concepto Operacional de Venus a Gran Altitud (HAVOC) para explorar la posibilidad de establecer una misión atmosférica tripulada. También están planeando una hipotética estación aérea flotante con suministros y comunicaciones clave.
Terraformación
Venus ha sido objeto de varias propuestas de terraformación. Las propuestas buscan eliminar o convertir la densa atmósfera de dióxido de carbono, reducir la temperatura superficial de 450 °C (723 K; 842 °F) de Venus y establecer un ciclo de luz día/noche más cercano al de la Tierra.
Muchas propuestas implican el despliegue de una pantalla solar o un sistema de espejos orbitales, con el fin de reducir la insolación y proporcionar luz al lado oscuro de Venus. Otro hilo común en la mayoría de las propuestas implica la introducción de grandes cantidades de hidrógeno o agua. Las propuestas también implican congelar la mayor parte del CO2 atmosférico de Venus o convertirlo en carbonatos, urea u otras formas.