«Летающие города» на Венере. Рассказываем все о планах НАСА по заселению планеты

В будущем не лишь на Марсе, но и на Венере могут показаться колонии. Но это будут не обыденные поселения, а летающие. О таковых перспективах уже издавна молвят представители Исследовательского центра Гленна NASA. Рассказываем, почему заселение Венеры может быть лишь на высоте 50 км, а также почему учить и колонизировать ее весьма трудно, беря во внимание, что эту планетку именуют «сестрой-близнецом» Земли.

Венера — «кислотный» близнец Земли

Венера похожа на землю по размеру и хим составу. Эта пара планет образовалась приблизительно в одно время, наиболее 4 млрд годов назад. Но, видимо, на этом сходство завершается. Согласно данным, приобретенным за год с орбитального аппарата Евро галлактического агентства Venus Express, запущенного в ноябре 2005 года, 2-ая планетка от Солнца на данный момент не весьма похожа на землю — от ее горячей поверхности до верхних слоев насыщенной кислотой атмосферы. 

температура поверхности Венеры колеблется около 465 градусов по Цельсию, ее поверхностное давление приблизительно в 90 раз больше, чем у Земли (что сопоставимо с давлением в километре ниже уровня моря. У наиблежайшего соседа Земли период воззвания вокруг собственной оси занимает 243 денька, в отличии от резвого 24-часового оборота Земли. Благодаря новеньким данным ученые знают, что атмосфера Венеры состоит в главном из углекислого газа. Это, к слову, дает населению земли осознать, к чему может привести глобальное потепление. Из-за мощной жары вода находится лишь в атмосфере планетки, потому тут нет океанов. Планетку атакуют ураганы, а ее похожие на сумел облака состоят из капель серной кислоты (а не воды). 

Вид Венеры в полушарии, как проявили наиболее чем десятилетние радиолокационные исследования, кульминацией которых стала миссия Магеллана в 1990–1994 годах, центр находится на 180 градусах восточной долготы. изображения: НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) / Лаборатория реактивного движения / USGS

И все еже Венеру и землю нередко ассоциируют и именуют близнецами. Почему? На это вопросец сумел ответить Дмитрий Титов, ученый из Института исследовательских работ солнечной системы им. Макса Планка в Катленбург-Линдау, Германия, и соавтор нескольких статей в журнальчике Nature о находках Venus Express.

Венера и Земля — ​​по сути близнецы, но которые были разбиты при рождении. Основной вопросец в том, почему эти близнецы такие различные.

Дмитрий Титов

Интернациональная группа ученых занимается потоком данных с Venus Express с апреля 2006 года, когда он начал съемку Венеры. Ее малое расстояние до Земли составляет около 40 миллионов км.

На экваторе Венеры находится слой турбулентного воздушного потока, который сглаживается в наиболее больших широтах, отмечает Фред Тейлор, физик из Оксфордского института и междисциплинарный ученый, участвовавший в миссии Venus Express. Скорость ветра в верхних слоях атмосферы намного выше, чем на Земле, частично из-за вялого вращения Венеры. Есть также свидетельства существования вихревых потоков воздуха шириной в тыщи км на обоих полюсах. Они похожи на те, которые появляются над полюсами Земли в зимние месяцы.

Солнечные ветры (порывы ионов из наружной атмосферы Солнца, способные разрывать молекулы, с которыми они сталкиваются) всасывают частички атмосферы Венеры, распутывают их атомы и выплевывают их в Космос. Твердые частички в атмосфере Земли в значимой степени защищены от солнечных ветров мощным магнитным полем, чего же так не хватает Венере. Ученые следили легкие, заряженные частички — ионы водорода и гелия — покидающие атмосферу планетки. Но исследователи были удивлены, найдя и выход кислорода. 

«Венера весьма, весьма сухая», — подчеркивает Дэвид Гринспун, астробиолог из Денверского музея природы и науки. Он добавляет, что вся вода, содержащаяся в ее атмосфере, была бы глубиной чуток наиболее 2,5 сантиметра, если б находилась на поверхности планетки. Но анализ воды, покидающей атмосферу Венеры, показывает, что почти все ионы водорода по сути являются размеренным изотопом дейтерия, который состоит из протона и нейтрона (а не попросту протона) в его ядре. «Количество дейтерия — принципиальный ключ к осознанию того, сколько воды было потеряно со временем», — подчеркивает Гринспун. Исследователи подсчитали, что Венера растеряла как минимум океан воды с момента собственного образования, основываясь на частичках дейтерия, унесенных солнечным ветром.

«Эти различия соединены не только лишь с тем, что Венера находится поближе к Солнцу», — разъясняет Фред Тейлор. «Сейчас мы знаем, что отсутствие защитного магнитного поля и различные скорости вращения планет также играют роль в обеспечении высочайшей скорости почти всех атмосферных действий на Венере, которые мы смотрим на Земле. Новейшие данные разрешают выстроить сценарий, в каком Венера начиналась так же, как Земля — может быть, включая обитаемую среду, млрд лет вспять — а потом развилась до состояния, которое мы лицезреем на данный момент».

Где может обитать жизнь на Венере?

В протяжении десятилетий Венере был вынесен вердикт: это ядовитый, перегретый, сокрушительный ад, где ничто не может выжить. Но все почаще на наиблежайшего планетарного соседа ученые обращают новейший взор, либо, по последней мере, на его облака.

Недавнешние исследования разъясняют, как микробная жизнь могла выжить в венерианских парах. Если новенькая догадка когда-либо подтвердится, это может побудить ученых к переоценке того, как и где мы отыскиваем жизнь во Вселенной.

Хотя поверхность Венеры подвержена грозному давлению и температурам, некие слои ее атмосферы достаточно неплохи. Кроме Земли, атмосфера Венеры является более обитаемым местом в Солнечной системе, т.к. ее давление и температура находятся в обычном для нас спектре. Тем не наименее, у человека не было бы воздуха, подходящего для дыхания. Неувязка серной кислоты в атмосфере, разъедающей дыхательную систему и остальные актуально принципиальные органы, тоже никуда не исчезает.

Художественная теория активных вулканов на Венере, изображающая зону субдукции, где кора фронтального плана погружается во внутреннюю часть планетки в топографическом желобе. Кредит изображения: НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) / Лаборатория реактивного движения-Калтех / Питер Рубин

Невзирая на грозные условия, ученые задаются вопросцем, могли бы некие практически невидимые бактерии находиться на краю 1-го из самых узнаваемых нам неподходящих для жизни миров? Такие крепкие организмы, как тихоходки, могут пережить радиацию, экстремальные температуры, голод, обезвоживание и даже галлактический вакуум. Быть может, у их есть родственники на Венере?

Карл Саган размышлял о жизни в облаках Венеры еще в 1967 году, а всего несколько годов назад исследователи представили, что странноватые аномальные явления, наблюдаемые при взоре на планетку в ультрафиолете, могут быть объяснены кое-чем вроде водных растений либо микробов в ее атмосфере. 

исследование, опубликованное в журнальчике Astrobiology ведущим астрологом Сарой Сигер из Массачусетского технологического института, дает вариант того, на что быть может похож актуальный цикл над Венерой. Сигер была фаворитом 21 века в поисках экзопланет, биосигнатур и миров, схожих на наш. В истинное время она является заместителем директора по науке миссии НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) для исследования транзитных экзопланет (также известного как TESS).

Сигер и ее коллеги подразумевают, что более возможный метод выживания бактерий над Венерой — в форме водянистых капель. Но такие капли не остаются на месте, как и дождик. В конце концов они растут так, что сила тяжести берет верх. В случае Венеры это будет означать, что капли, содержащие крохотные формы жизни, падают в наиболее жаркие нижние слои атмосферы планетки, где они безизбежно высыхают.

«Единственный метод нескончаемо долгого выживания, — это актуальный цикл, который содержит в себе высыхание микробной жизни по мере испарения водянистых капель во время оседания. При всем этом мелкие высохшие „споры“ останавливаются и отчасти заселяют атмосферу Венеры, ее застойный нижний слой дымки», — разъясняют создатели исследования.

Эти высохшие споры войдут в собственного рода фазу гибернации, схожую той, что могут созодать тихоходки, и в итоге будут подняты в атмосферу и регидратированы, продолжая актуальный цикл.

Но это только теория. И все таки НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) даже разглядывает возможность пуска миссии Veritas уже в 2026 году на орбиту Венеры для исследования ее туч. Скоро могут показаться новейшие данные с Венеры и, может быть, новейшие открытия. Прогноз для планетки остается, как и в течение некого времени, туманным.

Как НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) планировало заселять Венеру?

Ряд агентств, включая, естественно, НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США), сосредоточивают усилия по исследованию Солнечной системы на Марсе. Но на 1-ый взор Марс не кажется наилучшим кандидатом. Венера намного поближе — на расстоянии от 38 миллионов до 261 миллиона км, по сопоставлению с Марсом на расстоянии 56-401 миллиона км. Как уже говорилось, это ближний сосед Земли.

Венера также сравнима по размеру с Землей — ее радиус 6052 км, а Земли — 6371 км. Не считая того, две планетки имеют аналогичную плотность и хим состав.

Но все другое делает его фактически неприметным для исследовательских работ. Хотя зонды были высланы на поверхность планетки, они выдержали, самое большее, всего два часа, до этого чем условия на поверхности Венеры убили их. Эти условия содержат в себе атмосферное давление, в 92 раза превышающее земное; средняя температура 462 градуса по Цельсию; экстремальная вулканическая активность; очень уплотненная атмосфера, состоящая в главном из двуокиси углерода с маленьким количеством азота; и пасмурный слой, состоящий из серной кислоты.

В общем, Венеру не именовать наилучшим местом для колонизации. Но в НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) считают, что у их есть решение, которое дозволит выслать людей для исследования планетки — пасмурный город.

Эксплуатационная теория высокогорной Венеры (High Altitude Venus Operational Concept) — HAVOC — представляет собой концептуальный галлактический аппарат, разработанный командой Управления системного анализа и концепций в Исследовательском центре НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) в Лэнгли для исследования Венеры. Эта ракета легче воздуха будет спроектирована так, чтоб находиться над кислотными тучами в течение приблизительно 30 дней, что дозволит группе космонавтов собирать данные о атмосфере планетки.

В то время как поверхность Венеры может убить человека, условия над ее тучами на высоте около 50 км похоже на земные, когда речь идет о парении. Атмосферное давление Венеры сопоставимо с давлением Земли, а сила тяжести только мало ниже. температура составляет около 75 градусов Цельсия, что выше удобной, но все таковой температурой можно управлять. В конце концов, атмосфера на данной высоте обеспечивает защиту от солнечного излучения.

Миссия обязана был начаться с пуска механизированного зонда на Венеру для проведения начальных проверок и исследовательских работ. Опосля получения этих данных миссия с экипажем может провести 30 дней в плавании над планеткой; за которыми последуют миссии, в каких команды из 2-ух космонавтов будут проводить по году любой. Конечная цель — неизменное присутствие человека в летающем пасмурном городке.

Город планировалось создавать с внедрением имеющихся либо практически имеющихся технологий. Если б миссия был удачной, оа могла бы стать началом населения колонизации Вселенной за пределами Земли.

Также НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) планировало сделать условия Венеры на Земле — уже подготовлен соответственный документ, в каком описываются текущие способности и способности для выполнения конкретно таковых тестов.

«Венера сама по для себя имеет Ценность как пункт предназначения для исследования и колонизации, но она также дополняет текущие планы Марса», — произнес Крис Джонс из Исследовательского центра Лэнгли. Как убеждают ученые, если б поначалу была исследована Венера, у населения земли было бы больше преимущество перед выполнением миссии на Марс в масштабе человека.

К огорчению, на данный момент проект находится в архиве. Когда к нему сумеют венутся ученые — непонятно. Но НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) предоставило возможность нам поглядеть, как смотрелось бы освоение Венеры.

Могла ли Венера могла быть обитаемой в прошедшем?

Согласно компьютерному моделированию старого атмосферного климата планетки, проведенному учеными из Института галлактических исследовательских работ имени Годдарда (GISS) НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) в Нью-Йорке, на Венере мог быть неглубокий океан водянистой воды и подходящие для жизни температуры поверхности в протяжении до 2 млрд лет собственной ранешней истории.

Наблюдения демонстрируют, что в дальнем прошедшем на Венере были бы водные океаны. Схожий паттерн суша-океан, схожий приведенному выше, был применен в климатической модели, чтоб показать, как грозовые облака могли защитить древнейшую Венеру от мощного солнечного света и создать планетку подходящей для жизни.

НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США)

Результаты, размещенные в журнальчике Geophysical Research Letters, были получены при помощи модели, аналогичной той, которая употребляется для прогнозирования грядущего конфигурации атмосферного климата на Земле.

«Почти все из инструментов, которые мы используем для моделирования конфигурации атмосферного климата на Земле, можно адаптировать для исследования атмосферного климата на остальных планетках, как в прошедшем, так и в реальном», — разъясняет Майкл Уэй, исследователь GISS и ведущий создатель статьи. «Эти результаты демонстрируют, что старая Венера могла быть совершенно остальным местом, чем сейчас».

Ученые издавна представили, что Венера образовалась из составляющих, подобных земным, но пошла по иному эволюционному пути. Измерения, изготовленные пионерской миссией НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) к Венере в 1980-х годах, в первый раз представили, что вначале на планетке мог быть океан. Но Венера поближе к Солнцу, чем Земля, и получает еще больше света, энергии и радиации. В итоге ранешний океан планетки улетучился, молекулы водяного пара были разрушены ультрафиолетовым излучением, а водород улетел в Космос. Из-за того, что на поверхности не осталось воды, в атмосфере скапливается углекислый газ, что приводит к парниковому эффекту, создавшему сегодняшние условия.

Прошлые исследования проявили, что то, как стремительно планетка вращается вокруг собственной оси, влияет на то, есть ли на ней подходящий для жизни климат. Денек на Венере равен 117 земным суткам. До недавнешнего времени предполагалось, что для того, чтоб планетка имела нынешнюю неспешную скорость вращения, требовалась уплотненная атмосфера, схожая атмосфере современной Венеры. Но наиболее новейшие исследования проявили, что узкая атмосфера, схожая атмосфере современной Земли, могла отдать таковой же итог. Это значит, что старая Венера с атмосферой земного типа могла иметь ту же скорость вращения, что и сейчас.

Еще один фактор, влияющий на климат планетки, — это топография. Команда GISS постулировала, что на старой Венере суши было больше, чем на Земле, в особенности в тропиках. Это ограничивает количество воды, испаряемой из океанов, и, как следствие, парниковый эффект водяного пара. Этот тип поверхности кажется безупречным для обитания планетки; похоже, что было довольно воды, чтоб поддерживать обилие жизни, и довольно земли, чтоб понизить чувствительность планетки к изменениям, связанным с приходящим солнечным светом.

Уэй и его коллеги из GISS смоделировали условия гипотетичной ранешней Венеры с атмосферой, схожей земной, с деньком, равным текущему деньку Венеры, и маленьким океаном в согласовании с ранешними данными, приобретенными с галлактического корабля Pioneer. Исследователи добавили информацию о топографии Венеры из радиолокационных измерений, изготовленных миссией NASA Magellan в 1990-х годах, и заполнили низины водой, оставив горные районы оголенными как материки Венеры. В исследовании также учитывалось древнее солнце, которое было на 30 процентов тусклее. Невзирая на это, старая Венера как и раньше получала приблизительно на 40 процентов больше солнечного света, чем Земля сейчас.

исследование проводилось в рамках программки NASA Planetary Science Astrobiology в рамках программки Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), которая ориентирована ​​на убыстрение поиска жизни на планетках, крутящихся вокруг остальных звезд, либо экзопланет, методом объединения мыслях из областей астрофизики. планетология, гелиофизика и науки о Земле. Приобретенные данные имеют прямое <span class="wp-tooltip" title="Обобщенная форма отражения индивидумом общественно-исторического опыта Запечатлено в схемах действий понятиях соц ролях нормах и ценностях Система значений индивидума обусловливает управление действиями его деятель" для будущих миссий НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США), таковых как спутник для исследования транзитных экзопланет и галлактический телескоп Джеймса Уэбба, которые попробуют найти вероятные обитаемые планетки и охарактеризовать их атмосферы.

Будущие мисии на Венеру

Каким образом эти «сестринские планетки» — Земля и Венера — эволюционировали так по-разному, является актуальным научным вопросцем в протяжении десятилетий, и предлагаемая миссия под заглавием VERITAS стремится отдать ответы, трансформируя наше осознание внутренней геодинамики, которая сформировала планетку. Миссия может отдать <span class="wp-tooltip" title="Образы представлений обычно наименее ярки и наименее детальны чем образы восприятия но в их находит отражение самое свойственное для данного предмета Различия в яркости стойкости и точности представлений памяти весьма инди о эволюции нашей своей планетки и даже посодействовать нам лучше осознать скалистые планетки, крутящиеся вокруг остальных звезд.

VERITAS рассматривается для выбора в рамках программки NASA Discovery и будет управляться Лабораторией реактивного движения НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) в Южной Калифорнии. Партнерами проекта являются Lockheed Martin, Итальянское галлактическое агентство, Германское галлактическое агентство и Французское галлактическое агентство.

«Венера подобна галлактическому подарку в итоге трагедии», — заявила Сюзанна Смрекар, основной исследователь VERITAS в JPL. «У вас есть эти два планетных тела — Земля и Венера — которые начинали практически идиентично, но прошли два совсем различных эволюционных пути, но мы не знаем почему».

Крайняя миссия по исследованию поверхности планетки, галлактический корабль НАСА (Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства — ведомство, принадлежащее федеральному правительству США) Magellan, закончилась в 1994 году. Хотя он отдал некие ключи к разгадке геологии Венеры, приборы не смогли отдать достоверной инфы о происхождении почти всех особенностей поверхности планетки.

Предлагаемый к запуску в 2026 году, VERITAS будет вращаться вокруг планетки и следить через затененные облака при помощи сильной современной радиолокационной системы для сотворения трехмерных глобальных карт и спектрометра в ближнем инфракрасном спектре, чтоб узнать, из чего же состоит поверхность. Он также измерил бы гравитационное поле планетки, чтоб найти структуру внутренней части Венеры. Совместно эти инструменты могут отдать подсказки о прошедших и реальных геологических действиях планетки, от ее ядра до поверхности.

Читайте также

Русская вакцина против COVID-19 поступила в штатский оборот, но к ней много претензий

На 3 денек заболевания большая часть нездоровых COVID-19 теряют чутье и нередко мучаются насморком

Ученые узнали, почему детки являются самыми небезопасными переносчиками COVID-19

Источник