¿Cuál sería más fácil de terraformar: Venus o Marte?

Esta es una sabrosa pregunta.

Respuesta simple: Marte, porque ya tiene un día que tiene la longitud adecuada, y calentar planetas es más fácil que enfriarlos.

Respuesta complicada: ¿CUÁN mucho más difícil es terraformar varios planetas?

Para responder a esta pregunta, voy a estimar (por orden de magnitud) las cantidades de energía necesarias para hacer cosas y expresarlas en términos fáciles de entender. La energía se mide en julios (J). Un julio es la energía necesaria para calentar un gramo de agua en aproximadamente un cuarto de grado Celsius. ¡No mucho!

Para medir grandes cantidades, utilizo notación científica. Como ejemplo, [matemáticas] 10 ^ 6 = 1,000,000 [/ matemáticas]. El 6 significa seis ceros después del 1. ¡Las escalas como la escala de Richter (para los terremotos) y los decibelios (para el sonido) usarían solo el 6 y terminarían!

Varias cantidades de energía en julios y qué podrías hacer con ella.

  • [matemática] 10 ^ 0 = 1J [/ matemática]: Energía requerida para hervir una lágrima.
  • [matemática] 10 ^ 3 = 1,000J = 1kJ [/ matemática]: Energía liberada al comer 1/8 de un maní.
  • [matemática] 10 ^ 6 = 1,000,000J = 1MJ [/ matemática]: Energía requerida para hervir una botella de cerveza.
  • [matemática] 10 ^ 9 = 1,000,000,000J = 1GJ [/ matemática]: Energía producida como electricidad por una planta de energía típica a escala de servicio público en un segundo. Energía contenida en un tanque de gas.
  • [matemáticas] 10 ^ {12} = 1,000,000,000,000J = 1TJ [/ matemáticas]: Energía cinética del transbordador espacial en órbita.
  • [matemáticas] 10 ^ {15} = 1,000,000,000,000,000J = 1PJ [/ matemáticas]: Energía producida por una planta de energía en un mes de operación continua. Energía liberada por una gran bomba nuclear de fisión (no fusión).
  • [matemáticas] 10 ^ {18} = 1,000,000,000,000,000,000J = 1EJ [/ matemáticas]: Energía liberada por un gran terremoto.
  • [matemáticas] 10 ^ {21} = 1ZJ [/ matemáticas]: Energía consumida por todo el mundo en 2 años.
  • [matemáticas] 10 ^ {24} = 1YJ [/ matemáticas]: Energía requerida para elevar la temperatura del océano en 1 grado Celcius. Energía liberada por un gran impacto de meteorito.
  • [matemáticas] 10 ^ {27} = 1,000YJ [/ matemáticas]: Energía requerida para hervir los océanos. Energía producida por el sol en 10 segundos.
  • [matemáticas] 10 ^ {30} = 1,000,000YJ [/ matemáticas]: Energía producida por el sol en 7 horas.
  • [matemáticas] 10 ^ {33} = 1,000,000,000YJ [/ matemáticas]: Energía requerida para vaporizar la Tierra. También la energía producida por el sol en un año.

De esto podemos concluir que la Estrella de la Muerte es una BAMF.

Me complace entrar en detalles en los comentarios sobre estos cálculos. También exploraré algunos escenarios diferentes.

Marte

  • Energía requerida para calentar Marte desde la temperatura promedio actual de -60 ° C a una temperatura más cómoda de 15 ° C (como la Tierra): [matemáticas] 6 \ veces10 ^ {25} J [/ matemáticas]. Esto se debe principalmente al derretimiento del permafrost. Tenga en cuenta que esto es 10 millones de veces más que la energía producida por el arma nuclear más grande jamás construida, por lo que simplemente atacar a Marte realmente no ayudará tanto.
  • Sin embargo, está a la par con el impacto que aniquiló a los dinosaurios. Energía requerida para mover un asteroide de 10 km a una trayectoria de impacto en Marte (pero no en la Tierra): [matemáticas] ~ 10 ^ {22} J [/ matemáticas], o [matemáticas] 10 ^ {20} J [/ matemáticas] si usted ‘ está preparado para esperar mucho tiempo y usar interacciones de tres cuerpos. Cien asteroides más pequeños de la misma masa total serían más fáciles pero aún requieren la misma energía total.

Conclusión: los asteroides / cometas son proposiciones difíciles, más bien energéticamente dolorosas y desordenadas. Un impacto lo suficientemente grande como para derretir todo el permafrost y, como resultado, reconstituir la atmósfera probablemente haría de Marte un lugar terrible para vivir. Mucho polvo. El polvo enfría la atmósfera y entierra a los rovers. Dicho esto, es posible que grandes éxitos en el pasado hayan calentado temporalmente el planeta durante unos pocos millones de años, y los xenobiólogos lo encuentran emocionante.

Claramente, se requiere algo de sutileza.

  • Insolación solar en Marte: [matemáticas] 10 ^ {16} W [/ matemáticas], o [matemáticas] 10 ^ {23} J / año terrestre [/ matemáticas].

La temperatura de la superficie de Marte es estable, lo que significa que toda esta energía que cae sobre la superficie se corresponde con la radiación que regresa al espacio. Para aumentar la temperatura de la superficie, es necesario reducir la cantidad de radiación de la espalda. ¡Efecto invernadero! Los gases de efecto invernadero no son mi área de especialización, pero haré algunas conjeturas informadas de todos modos.

El vapor de agua y el CO [math] _2 [/ math] son ​​buenos gases de efecto invernadero, pero ambos están parcialmente congelados a la temperatura actual de Marte. A medida que se calienta, sublimarán y aumentarán el efecto, lo que con suerte conducirá a un efecto desbocado similar a la jungla. Varios estudios sugieren que un cambio de 5 ° C en la temperatura es suficiente para desencadenar esto. Pero mientras tanto, el metano y varios HFC como el perfluorometano tendrán que funcionar. Los óxidos nitrosos también funcionan de manera brillante, pero Marte parece ser bastante pobre en nitrógeno. Tendremos que ser bastante buenos para producir metano a partir del agua local y el CO [matemáticas] _2 [/ matemáticas] como combustible, pero el calentamiento de un planeta requerirá la producción de metano en una escala comparable a la quema de combustibles fósiles en la Tierra. Sí, también estamos haciendo terraformación …

  • Voy a adivinar que convertir 1/1000 [math] ^ {th} [/ math] de la atmósfera de Marte en metano sería un buen comienzo. Energía para hacer esto: [matemáticas] 10 ^ {16} J [/ matemáticas] (principalmente en la electrólisis del agua).

Esta es energía eléctrica, que es más fácil de obtener que el combustible de cohete. La energía nuclear sería el camino a seguir, pero incluso la energía solar podría darle un mordisco decente. Especialmente si la electrólisis solar se industrializa.

Otro enfoque no totalmente carente de mérito sería aumentar el flujo solar mediante el uso de espejos GIGANTES.

  • Energía requerida para lanzar un espejo a Marte-Sol L1 que aumentaría la insolación a los niveles de la Tierra: [matemáticas] 10 ^ {17} J [/ matemáticas]. Si tiene maquinaria autorreplicante de energía nuclear, podría procesar un asteroide cercano a la órbita (~ 200 m de ancho) en un espejo gigante / vela solar, y navegarlo en su posición. Eso reduciría los requerimientos de energía incurridos al construir en un planeta y lanzarlo de esa manera.

Otra idea propuesta es cavar unas docenas de agujeros enormes en la corteza para que el calor salga a la superficie.

  • Energía requerida para eliminar [matemática] 500 km ^ 3 [/ matemática] de roca con explosivos y camiones: [matemática] 10 ^ {16} J [/ matemática]. Perforar pozos profundos y desencadenar una cadena de grandes bombas nucleares también podría hacer el truco, pero también causaría muchas consecuencias radiactivas.

Conclusión: se presentan algunos métodos diferentes para la terraformación. Los más conservadores requieren en orden [matemáticas] 10 ^ {16} J [/ matemáticas] de energía. Si bien esto es mucho, es comparable a la producción anual de una gran central nuclear o de carbón. Es probable que si unos pocos miles de personas en Marte puedan alcanzar la autosuficiencia, muchos de los métodos anteriores y más en los que nadie haya pensado se emplearán para tratar de calentar un poco la atmósfera. Sin embargo, una atmósfera cálida de metano, CO [matemática] _2 [/ matemática] y HFC aún es venenosa, incluso si puede cultivar algunas plantas en el exterior. Crear una atmósfera respirable llevaría siglos y posiblemente una máscara de gas.

Venus

Venus es una apuesta MUCHO más difícil que Marte. Si bien Marte podría ser terraformado en solo unos pocos miles de años, ningún enfoque suave podría funcionar en Venus.

Primero, alternativas a la terraformación. Sería posible vivir en Venus en la alta atmósfera, en ciudades gigantes flotantes. Usando una mezcla atmosférica estándar de la estación espacial en aproximadamente la mitad de una atmósfera terrestre, una esfera geodésica presurizada flotaría naturalmente en algún lugar sobre la mayor parte de las nubes de ácido sulfúrico. Los movimientos atmosféricos probablemente conducirían a una cierta rotación sobre las áreas polares, donde los habitantes experimentarían una puesta de sol casi perpetua. Las ciudades flotantes podrían rotarse mecánicamente para proporcionar un ciclo día-noche para la agricultura a bordo. La atmósfera venusiana es rica en carbono, oxígeno, azufre y tiene trazas de agua. Estos podrían extraerse para materiales de construcción, mientras que los elementos más raros podrían extraerse de la superficie con cucharadas largas o importarse de otros lugares con transbordadores de avión espacial.

Pero Venus es casi tan grande como la Tierra, con una gravedad y montones de sol similares. Las ciudades flotantes están muy bien, pero necesitamos albergar miles de millones de humanos, no millones. ¿Cuál es el siguiente paso?

Primero, la atmósfera tiene que desaparecer. 200 atmósferas de presión aplastante, calor y lluvia de ácido sulfúrico.

  • Energía requerida para que el espejo gigante refleje toda la luz de la superficie: [matemáticas] 10 ^ {17} J [/ matemáticas]. Se aplica la misma discusión que con Marte.

Después de aproximadamente cien años, la atmósfera se congela en la superficie (pasando brevemente por una interesante fase supercrítica). Mientras espera, puede usarlo para absorber el impacto de algunos cometas y lunas heladas, para darle a Venus un poco de agua que tanto necesita. [matemáticas] 10 ^ {24} J [/ matemáticas]. Pero aún no hemos terminado. Necesitamos un ciclo día-noche que permita que las plantas crezcan. La duración del día de Venus es de 116 días. Podríamos reciclar nuestro espejo de congelación para crear días y noches artificiales en diferentes partes del planeta, incluido el lado alejado del sol. Pero si alguna vez se arruina entre ahora y el final de los tiempos, todos se quemarán o se congelarán. Toda la atmósfera precipitada se evaporará rápidamente hacia afuera, y volverás al punto de partida, solo las casas derretidas estarán en YouTube.

Necesitamos una forma de hacer girar Venus más rápido. El enfoque obvio es estrellar los asteroides en la superficie para que gire más rápido. El costo de esto es [matemáticas] 10 ^ {22} J [/ matemáticas] por asteroide, y necesitaría todos los asteroides en el sistema solar y algo más. El problema es que Venus pesa MUCHO más que todo el cinturón de asteroides en su conjunto, y aunque un asteroide que se estrella contra la superficie parece rápido, se mueve como máximo 10 o 20 km / s más rápido que usted. Esto no es realmente lo suficientemente bueno.

De hecho, la masa de la atmósfera, ahora congelada a cientos de metros de espesor en todo el planeta, es casi la misma que la masa de todo el cinturón de asteroides, y ya está en Venus. Todo lo que tiene que hacer es arrojarlo de la superficie lo suficientemente rápido y en la dirección correcta, y puede girar el planeta en la dirección que desee. Para hacer girar el planeta hasta un día de 24 horas Y deshacerse de la atmósfera congelada, necesita salir de la superficie a aproximadamente [matemáticas] 10 ^ 7 m / s [/ matemáticas], que es un pequeño porcentaje de la velocidad de luz. Necesitaría decenas de miles de conductores de masas dispersos por las regiones ecuatoriales que se ejecutan constantemente durante al menos décadas. No hace falta decir que el material abandona la superficie más rápido que la velocidad de escape de Venus. De hecho, también puede escapar del sol, la galaxia y el grupo local. Unos pocos disparos bien dirigidos a Marte podrían ayudar a completar su atmósfera. La energía requerida para hacer esto es [matemáticas] \ aproximadamente 10 ^ {34} J [/ matemáticas], que es aproximadamente lo que produce el sol en un año. Obviamente, se necesitarán algunos reactores de fusión bastante radicales, pero esa es la parte fácil del problema.

Una vez hecho esto, el presupuesto de energía puede ser robado para esculpir algunas cuencas oceánicas y continentes, sintetizar la atmósfera deseada, abrir un poco la sombrilla y comenzar a cultivar plantas.

Conclusión: Debido al problema de la rotación, la terraformación de Venus requerirá cantidades insanas de energía. Mientras que la terraformación de Marte requiere una fracción de la energía que solo llega desde el sol, Venus requiere una fracción sustancial de TODA la energía del sol.

Posdata: Sin duda he cometido errores. Discutamos en los comentarios y descubramos mejores estimaciones. Además, alguna discusión sobre el costo de la energía para luego aplicar estas técnicas para tratar de remediar algunos de los problemas en la Tierra no se perdería.

Comentarios del artículo de pizarra: Este artículo fue publicado en el blog de pizarra. ¿Qué planeta sería más fácil de terraformar: Venus o Marte?
Algunos de los comentarios plantearon ideas interesantes que responderé aquí.

  • ¡Campos magnéticos! Algunas personas preguntaron si Marte o Venus tienen un campo magnético, si podrían hacer uno, si lo necesitan, etc.
    La respuesta corta es no. Ni Marte ni Venus tienen un fuerte campo magnético. Venus carece de rotación, por lo que no hay convección para conducir un campo magnético en su núcleo. Marte carece de calor, por lo que tampoco hay un motor de calor magnético allí. Marte tiene algunos campos magnéticos fósiles en rocas en la superficie en algunos lugares. Pero esto no es un gran problema en particular. La roca debajo y el gas arriba proporcionan mucho blindaje en la superficie, y una atmósfera más espesa y parcialmente terraformada sería aún mejor. De lo contrario, dormir bajo tierra o con un montón de tierra en el techo sería suficiente para reducir los riesgos de cáncer mortal muy por debajo de los riesgos de muerte por falla del equipo. Podría crear un campo magnético, local o globalmente, con cantidades suficientemente grandes de energía. Como ya se dijo, no haría mucho para proteger a las personas en la superficie. Una vez hice los cálculos para un anillo superconductor orbital: debe tener unos 10 m de ancho para evitar la saturación actual. Desafortunadamente, es dinámicamente inestable, y si un asteroide hace un agujero en él, toda la energía se descargará muy rápidamente en los rayos X a través de Brehmstrahlung a medida que los electrones se aceleran a través de la brecha. El calentamiento destruirá el súper conductor, que pronto hervirá en un espectacular anillo de plasma en expansión. Solo los rayos X cocinarán todo dentro de una UA, lo que socava ligeramente su propósito de protección inicial. Del mismo modo, un escudo magnético local es menos útil que una gran pila de tierra. En cuanto a la atmósfera, la radiación solar la eliminará lentamente, pero en una escala de tiempo de millones de años. Presumiblemente, si eso se convierte en un problema, podemos teletransportar algunos gases adicionales de los gigantes gaseosos en ese momento.
  • Gravedad y niños. No soy un experto en embriología. Existe alguna evidencia que sugiere que la microgravedad o la gravedad reducida podrían ser perjudiciales para los embriones o los niños. Sospecho que esta evidencia es exagerada por personas que desean obtener subvenciones para investigar este tema. La razón más poderosa para pensar que todo estará bien (OMI) es que tanto la vida temprana (evolucionada en el océano) como los embriones se forman en condiciones de flotabilidad neutra. Del mismo modo, las madres confinadas a la cama generalmente dan a luz niños sanos, a pesar de que la gravedad está en la dirección “incorrecta”. El crecimiento postnatal es otro problema. Algunos autores de ciencia ficción piensan que los niños crecerán más alto en menor gravedad. Sabemos que los niños que sufren lesiones o deformidades a menudo desarrollan extremidades dobladas, debido a la falta de presiones regulares, etc. Hoy en día, muchos de estos efectos son tratables mediante cirugía. Si se demuestra que es un problema, los niños pueden dormir y pasar parte del día en una centrífuga cónica grande, o bien usar ropa pesada para proporcionar fuerza adicional. La desmineralización ósea es un problema más grave, ya que los huesos no serán tan fuertes sin un uso regular. Sin embargo, es mucho menos probable que sea un problema en Marte como en órbita. Los primeros colonos tendrán mucho trabajo que hacer, levantar cosas. Regresar a la Tierra puede requerir gravedad artificial agresiva a bordo, o algún tipo de exoesqueleto.
  • Mueve Marte o Venus a la órbita de la Tierra. Cada planeta está en una resonancia orbital. Mover uno probablemente causaría inestabilidad y eventual expulsión o colisión con otro planeta, o más probablemente, autocorregir nuevamente a su órbita original, con Júpiter comiendo toda la energía que gastaste.
  • Microbios para comer ácido sulfúrico en Venus. Necesitas mucha más agua para que esto funcione. Tal vez podrías sacrificar a Europa.

Primero, no creo que ningún planeta deba ser terraformado en el futuro cercano; es un proceso que tomará siglos, y probablemente miles de años. Para que podamos estar relajados al respecto. Si tenemos una economía espacial y una sociedad suficientemente estables para emprender proyectos multimilenarios como este, entonces tendremos mucho tiempo para hacerlo y serán nuestros descendientes dentro de unos milenios los que disfrutarán de los frutos de nuestro
labores

No creo que el simple acto de comenzar un proyecto de este tipo cree la estabilidad a largo plazo necesaria para completarlo como en las proyecciones optimistas de Zubrin. Es mucho más probable que termine con colonos varados. Creo que estos pronto morirían, ya que Marte es muy duro y no puedes sobrevivir allí sin un equipo complejo y sofisticado, propenso al fracaso.

A largo plazo, creo que Marte es, con mucho, el planeta más interesante en su estado prístino porque probablemente tenga evidencia intacta de los primeros cientos de millones de años de evolución hacia la vida, en sus antiguos mares, y posiblemente también tenga la vida actual. . Entonces, por esa razón, también dada la opción, elegiría Venus.

Vea lo valioso que es Marte prístino para la humanidad

Y tampoco necesitamos terraformar porque hay suficiente material en el cinturón de asteroides para crear hábitats tipo Stanford Torus con blindaje de radiación cósmica para un área mil veces mayor que el área terrestre de la Tierra. En la década de 1970, O’Niel llegó a la conclusión de que el futuro del asentamiento espacial está en las colonias espaciales de vuelo libre y creo que lo mismo es cierto hoy en día, los números favorecen mucho las colonias espaciales a largo plazo.

Ver recursos de asteroides podrían crear Habs espaciales para billones; Área de tierra de mil tierras

Además, la única verdad difícil que tenemos sobre la terraformación es con la Tierra, donde tomó miles de millones de años, y por lo que sabemos, la Tierra podría haber tenido suerte, podría haber otras direcciones que podría haber seguido que no serían en absoluto como la Tierra actual. en el resultado

La gente a menudo habla de “ajustar” el proceso a medida que avanza. Pero eso significa mantener el interés en el proyecto a largo plazo durante milenios, cuando la mayoría de las veces los planetas no son hospitalarios para la vida, y supone que podemos hacer los ajustes. Una cosa es modificar un pequeño hábitat, otra cosa es modificar un planeta, observar lo difícil que es “modificar” los niveles de CO2 en la Tierra.

Luego, puede salir mal fácilmente, especialmente, por ejemplo, si desea comenzar con una sola especie o pocas especies, por ejemplo, cianobacterias, para crear oxígeno, cualquier otro microbio que coma o descomponga las cianobacterias o que consuman el oxígeno ralentizará enormemente el proceso. y una vez introducido, tal vez por accidente, no se puede eliminar de un planeta.

De todos modos, hay problemas importantes con ambos a largo plazo. Marte

  • Gravedad más baja, necesita más masa por metro cuadrado para la misma presión atmosférica
  • Enorme escala de tiempo, debe mantenerlo durante una proyección optimista de 900 años, pero probablemente decenas o cientos de miles de años, para completarlo, y durante los primeros siglos es mucho menos hospitalario que la Tierra, incluso inmediatamente después del impacto gigante.
  • Más allá del sol, la mitad de la radiación solar, que puede entrar en fases de “bola de nieve” con mucha más facilidad que la Tierra.
  • Órbita elíptica. Recibirá grandes tormentas globales cada 2 años y diferentes climas en los dos hemisferios.
  • Sin campo magnético para proteger de la radiación cósmica, también para evitar que la atmósfera se despoje
  • Sin deriva continental para reciclar CO2 de vuelta a la atmósfera
  • Más cerca del cinturón de asteroides con un riesgo cinco veces mayor de impactos de un megatón, que probablemente suceda en la superficie cada tres años, en lugar de cada quince en la Tierra
  • No hay luna estabilizadora y el eje a menudo se inclina hasta el punto de obtener cinturones de hielo ecuatoriales

Esto muestra la inclinación axial, y cómo a veces se inclina tanto, sin una Luna estabilizadora, que tiene cinturones de hielo ecuatoriales en lugar de casquetes polares, actualmente Marte está en la parte superior izquierda.

Venus:

  • Demasiada atmósfera, e incluso si de alguna manera la arrojas al espacio, simplemente la reuniría nuevamente gravitacionalmente
  • Demasiado calor y demasiado cerca del sol.
  • “Día” es demasiado largo
  • Sin deriva continental
  • Cada pocos cientos de millones de años, toda la superficie resurge en una agitación global.

Con Venus, sin embargo, las ciudades en la nube podrían hacer una gran diferencia allí, también menos un problema de protección planetaria.

Allí la idea es que la atmósfera de la Tierra sería un gas de elevación en Venus. Así como un globo de hidrógeno, como un globo meteorológico, flota naturalmente alto en la atmósfera de la Tierra, un hábitat lleno de atmósfera terrestre flota naturalmente alto en la atmósfera de Venus. Resulta que flota a un nivel por encima de la cima de las nubes con la presión, tanto dentro como fuera del hábitat, más o menos a la normalidad de la Tierra, y las temperaturas en esa zona también, por coincidencia, son alrededor de 0 ° C o un poco más. Ideal para humanos, aparte de la falta de oxígeno y las gotas de ácido sulfúrico. Pero esos también parecen manejables, tanto como para Marte

En ese sentido, creo que Venus, de alguna manera, es más fácilmente “terraformado” que Marte en el sentido de que los niveles superiores de las nubes ya son casi como la Tierra, y no hay riesgo de que vuelvan a una fase de bola de nieve o pierdan su atmósfera.

  • Muchos recursos que necesitamos ya están en la atmósfera y se pueden extraer.
  • Pueden cultivar árboles: sorprendentemente, el 90% de la masa de un árbol consiste en el CO2 y el agua (que se puede extraer del ácido sulfúrico en la atmósfera), por lo que es posible que los colonos cultiven árboles y hábitats de madera creados en la atmósfera de Venus. tampoco tiene que ser tan fuerte, no es necesario soportar la presión atmosférica.
  • La temperatura y la presión, por coincidencia, son exactamente lo que necesitamos.
  • La capa superior de la nube también gira súper con un “día” de aproximadamente 4 días terrestres, que parece algo a lo que la vida podría adaptarse.
  • aislados de los peores efectos de los volcanes de la superficie y millones de años en el futuro, los colonos en las ciudades nubladas también pueden sobrevivir al resurgimiento de toda la corteza de Venus.
  • Sin riesgo de perder su atmósfera o enfriarse, es estable durante millones de años.

No es perfecto, pero tal vez si alguna vez conseguimos colonos que vivan “en” otro planeta, tal vez los colonos de la nube de Venus serían los primeros.

Entonces, creo que eso podría suceder eventualmente, probablemente no de inmediato, pero tal vez algunas décadas en el futuro, podría ser tan pronto como eso. Muy un punto de vista personal. La idea de las colonias de nubes de Venus apenas se ha estudiado en la literatura, solo el artículo de Geoffrey Landis y la vieja propuesta rusa de 1970 y creo que simplemente no tenemos suficiente información para saber si es realmente posible.

Muchas publicaciones de blog y debates al respecto en Internet ahora incluyen la Venus Society en Linkedin. http://www.linkedin.com/groups/V

Hay problemas de protección planetaria para Venus, si ya hay vida en la atmósfera de Venus, es necesario asegurarse de que la vida terrestre no la contamine o nos dañe, al menos para empezar, podría ser absolutamente increíble estudiar si Hay vida allí. Entonces creo que las misiones de rover primero.

Sin embargo, durante al menos siglos en el futuro y posiblemente para siempre (tengo dudas sobre si alguna vez será posible la terraformación de Marte), entonces la Tierra es, con mucho, el mejor lugar para terraformar en nuestro sistema solar :).

Sin embargo, eventualmente podríamos tener hábitats en el espacio, flotando libremente: para esas colonias autónomas, creo que no es una gran ventaja colocarlas en una superficie planetaria. Pero si lo necesitamos para las primeras colonias, entonces los polos lunares son el lugar obvio para hacerlo.

Idea rusa para una colonia de nubes Venus en 1971 – artículo original (en ruso) – y discusión .

Tengo un artículo sobre todo esto aquí: Problemas con Terraformación de Marte, que también habla sobre las ideas de Venus.

También en ese artículo, sugerí una idea divertida para terraformar de una vez usando un cañón de riel para disparar hielo seco desde la atmósfera de Venus a Marte. Eso es obviamente ciencia ficción. fi. en la actualidad, si alguna vez lo hacemos. Es divertido pensarlo, y tampoco sabríamos cuál sería el efecto, eso también está en mi: Problema con Terraforming Mars

En realidad, el planeta más fácil de terraformar es la Tierra. Hasta que limpiemos nuestro acto aquí, no podemos hacerle eso a otro planeta. Tienes que aprender a gatear antes de poder correr. Dicho esto, tendría que decir que Marte sería más fácil. Pero aún requeriría más trabajo que todos los megaproyectos que hemos realizado actualmente en la Tierra. Pirámides, Presa de Boulder, Muro de China, Chunnel inglés, Puente del Bósforo, etc. ¡Cacahuetes! Pero Venus podría darnos una recompensa mayor. He estimado que se necesitan 2.2 × 10 ^ 28 julios para eliminar el 90% de la atmósfera venusina. Si expulsa la velocidad de escape de aire paralela a la superficie, también podría girar la rotación a un día de 72 horas, posiblemente activando el campo magnético interno. He considerado usar algún tipo de efecto MHD para hacer girar el aire en un molinete de iones de aire cargados. El equipo estaría basado en el espacio y con energía solar, eliminando los problemas energéticos y estructurales. Un anillo residual luego ayudaría a sombrear la superficie si crea la rotación en un ángulo de 25 grados con respecto al sol. Pero Venus todavía está completamente seco. Ceres puede ser una fuente confiable de agua. Se estima que tiene alrededor de 200 millones de kilómetros cúbicos de hielo de agua. ¡Solo una cuarta parte de eso crearía un océano de aproximadamente 100 metros de profundidad en Venus, comparable a los mares poco profundos de la Era Cámbrica de la Tierra, perfecto para una explosión de vida! Para llevar el hielo a Venus, podrías usar conductores masivos o una honda de amarre. Ceres no solo tiene agua, también tiene energía de momento de rotación. Una correa de 90,000 km de largo arrojaría fácilmente paquetes de hielo a Venus. Una honda más corta podría llevar el hielo a Venus a través de una asistencia gravitacional de Marte y Mercurio. Evitaría usar una ayuda de gravedad terrestre por razones obvias.

Marte. ¿Por qué?

  • Podemos comenzar con terraformación ligera para preparar la colonización de Marte.
  • Terraformación ligera, no se requiere atmósfera, solo vaya bajo tierra como moles. Si está a 500 m bajo tierra o más, no tiene problemas con la radiación, los cambios de temperatura o los riesgos de pequeños meteoritos.
  • Entonces, la idea es comenzar con la base permanente de Marte y mover una tecnología allí: fábrica universal con posibilidad de extraer mineral, producir los productos químicos y materiales necesarios y, en su mayoría, imprimir en 3D todo excepto los chips electrónicos.
  • Esta fábrica está casi autorreplicante, solo requiere chips electrónicos para las copias y no es una carga útil para los futuros cohetes de Marte.
  • Entonces, al comenzar, solo haces algunas copias de fábrica y luego comienzas a terraformar Marte.
  • Las tecnologías requeridas pueden estar listas dentro de los próximos 30 años, si será la prioridad de la NASA u otra agencia espacial.

Venus es una bestia mucho más grande, vea mi respuesta a la pregunta Suponga que tiene un presupuesto ilimitado y una fuerza de trabajo robótica. ¿Cómo terraformarías a Venus?

Venus es el más fácil de terraformar. El objetivo final de la terraformación es poder caminar en la superficie sin ayudas artificiales. Marte es un planeta muerto con la atmósfera despojada. Venus tiene una atmósfera y de hecho es un gemelo de la Tierra. Marte es la opción fácil a corto plazo y para los tímidos para terraformar. Venus tardará un poco más pero también durará más. Todas las sugerencias para enfriar a Venus han involucrado espejos y escudos. Qué idea increíblemente estúpida y políticamente correcta. Por el amor de Dios, ¿quieres terraformar un planeta y esperar que sea un proceso suave? Venus es una perra ardiente pero vale la pena. Lo que haces es destruirlo en los puntos más débiles de la corteza. El resultado es doble.
1. Haz que fluya algo de magma y crea alguna actividad tectónica que pueda hacer algo sobre el campo magnético.
2. Tire un montón de basura a la atmósfera para crear un invierno nuclear.
Deja de pensar en la Tierra, el punto de ebullición del agua en la superficie de Venus está cerca de 350 grados C debido a la presión. De 420 grados a 350 no es gran cosa con un invierno nuclear. Finalmente obtendrá lluvia (agua) golpeando el suelo en lugar de evaporarse antes de que se acerque.
Cuando el agua golpea la superficie, vas a tener una reacción increíblemente violenta. Si crees que la superficie de Venus está loca ahora, entonces no tienes idea de la locura después de que esto comienza. La atmósfera comenzará a decaer de inmediato. Los carbonatos y sulfatos se formarán inmediatamente y se cristalizarán. El factor limitante será el agua.
No tengo idea de dónde terminará esto después de más de 1000 años. Sé que ya no será el planeta Venus lo que conocemos. Probablemente requerirá algunos ajustes. No seas idiota y espera que puedas terraformar un planeta en la vida humana.

La energía y de dónde vendrá son claves para esta pregunta. Por lo tanto, sugiero usar bien la gravedad del Sol y la energía potencial del cinturón de asteroides y la nube de Oort como nuestros martillos.
El método más factible para terraformar Marte o Venus comienza controlando asteroides caóticos, conectando motores controlados por computadora, probablemente iónicos, 8 o más en diferentes puntos por objeto para comenzar a jugar billares cósmicos, utilizando los pequeños campos de gravedad de otros objetos. , rebotando asteroides hacia el Sol, haciendo cometas guiados (eso también necesitaría sistemas de motor controlados por computadora. Los motores no necesitan ser extremadamente fuertes ya que la gravedad hará la mayor parte del trabajo. Como en el juego de precisión de la piscina, no es crítica la potencia bruta. En lugar de viajar sin rumbo, ahora se controlará el bombardeo cometario. La desorbitación de las lunas de Marte en sus capas polares, el bombardeo para aumentar su masa y agregar océanos, (¿podría tomar la nube de Oort?) Son diferentes niveles de trabajo. Para Marte, ¿cuánto tiempo desea su atmósfera? para durar? Los microorganismos y las plantas solo pueden hacer mucho, con Marte sacas de él lo que le pones.
Para Venus, tendríamos que forzar a Mercurio a entrar en el camino de Venus, mediante un bombardeo cometario controlado que lo impulse fuera de su órbita baja actual utilizando la energía potencial de miles de cometas controlados creados de forma natural y artificial. El objetivo es un golpe descentrado de Mercurio en Venus que induce el giro, crea una luna, quema la atmósfera tóxica de Venus de la misma manera que se creó nuestra propia luna. Venus es un tiro de habilidad. ¡Juega con cualquiera de las aplicaciones de modelado planetario si no estás de acuerdo! Lo bueno de Venus es que no perdería su atmósfera.

La fase dos para ambos planetas implica la introducción de la mezcla bioquímica de hábitats y microorganismos que los convertirá en planetas habitables al generar atmósferas agradables.
Ambos planetas requieren las mismas tecnologías. Es más fácil comenzar con Marte, ya que un par de golpes en cada uno de sus polos podrían comenzar a permitir que los microorganismos hagan su magia.
Los candidatos a bombardeo para cada planeta deben clasificarse por contenido, algunos podrían ser mejores para un propósito u otro.

Ninguno de ellos puede ser terraformado para ser similar a la Tierra. Esto no significa que la terraformación sea completamente imposible allí. Terraformar Marte es más fácil, aunque los objetivos son diferentes.

Terratorizar Marte significa sublimar los casquetes polares e inyectar una gran cantidad de gases de efecto invernadero (como los perfluorocarbonos) en la atmósfera. Esto lo calentaría y aumentaría la presión del aire, lo que permitiría el agua líquida en la superficie.

Terraformar Venus significaría enfriarlo por debajo del punto crítico de dióxido de carbono. Esto crearía la superficie de separación de fases que separaría el CO2 líquido del CO2 gaseoso y reduciría considerablemente la presión del aire. Esto a su vez reduciría el efecto invernadero y también permitiría construir hábitats flotantes que son más fáciles de construir que los hábitats voladores.

Capital MARS … en pocas palabras, las condiciones que existen actualmente allí y las de la Tierra son más parecidas que la atmósfera de dióxido de azufre en Venus en comparación con el vacío en Marte. ¿Sería mejor limpiar una habitación ocupada o una vacía? Creo que sí …

Primero un pensamiento rápido sobre la pregunta “¿por qué terraformar?”. En mi opinión, la colonización del espacio, por terraformación / cilindros O’Neil / viaje interestelar o, sin embargo, es lo último en responsabilidades ambientales de las Humanidades.

Usando la palabra último aquí tanto porque es la última que me imagino actualmente, probablemente la más cara, y porque bien puede ser la más importante.

Todavía no sabemos cuán común es la vida por ahí. He escuchado los argumentos de que es “arrogante” decir que estamos solos, pero creo que la paradoja de Fermi nos enseña que si no estamos solos, entonces podemos ser los primeros, cualquiera de las soluciones podría considerarse arrogante. Todas las otras soluciones a la paradoja de Fermi son bastante preocupantes, así que espero que una de esas dos sea correcta, arrogante o no.

Digamos, por el simple hecho de argumentar, que estamos solos, por alguna razón aún no hemos descubierto que la abiogénesis es un evento increíblemente improbable y que la Tierra es el único lugar en el Universo con vida. La Tierra está finalmente condenada, es una cuestión de cuándo será destruida, no si. Si el resto del universo es estéril, es nuestra responsabilidad reducir el riesgo de que la vida se elimine por completo, primero asegurando que la vida sea sostenible en otras partes del Sistema Solar, luego colonizando otros sistemas estelares. Si nos aniquilamos, otra especie podría avanzar tecnológicamente en el tiempo, pero las probabilidades se acortarán.

Para responder la pregunta:

Probablemente Venus.

Venus tiene una atmósfera, con mucho oxígeno. El desafío con Venus es convertir ese oxígeno de CO2 a O2. Como señaló otra respuesta, Carl Sagan sugirió sembrar Venus con cianobacterias en 1961. 33 años después escribió que la idea probablemente no funcionaría como se concibió originalmente porque se descubrió que la densidad de la atmósfera de Venus era mayor de lo que se pensaba. 1961.

Sin embargo, creo que probablemente sería más fácil trabajar con una atmósfera existente en lugar de intentar crear una nueva de la nada, que es lo que tendrías que hacer en Marte.

También creo que Sagan estaba en el camino correcto al pensar que el enfoque sería biológico. Quizás se podrían crear varias especies nuevas de bacterias en el laboratorio a través de la selección artificial para realizar el trabajo requerido. La atmósfera de Venus tiene aproximadamente 100 veces la masa de la atmósfera de la Tierra, lo que tal vez sería mejor tratar haciendo que algunas especies de bacterias lo lleven a la superficie asimilando completamente el CO2. Luego, cuando la atmósfera era lo suficientemente delgada, se podía agregar otra bacteria que convertiría el resto en carbono y oxígeno.

Sería genial tener algo lo más cerca posible de la atmósfera de la Tierra, y tal vez podría hacerse. La atmósfera de la Tierra es 80% de N2, Venus tiene solo el 3.5%, pero como dije, ¡Venus es 100 veces la masa de la Tierra, de modo que 3.5% es aproximadamente 4 veces el N2 atmosférico de la Tierra! Entonces, nuevamente, el problema no es importar Nitrógeno de otras partes del Universo, el problema es reducir el total en un factor de 4 (estoy ignorando la diferencia en el área de superficie entre los dos planetas, Venus tiene aproximadamente el 90% del área de superficie de la Tierra, eso también debería tenerse en cuenta).

La Tierra tiene aproximadamente 1.4 x 10 ^ 9 Km ^ 3 de agua. 1 Km ^ 3 de agua es 10 ^ 12Kg. Por lo tanto, el total (toda el agua, los océanos, el hielo, el vapor de agua, etc.) es de aproximadamente 1,4 x 10 ^ 21 kg.

Con disculpas a cualquier químico que lea esto, eso es aproximadamente 8/9 de oxígeno y 1/9 de hidrógeno en masa, por lo que aproximadamente 1,24 x 10 ^ 21 kg de oxígeno y 1,6 x 10 ^ 20 kg de hidrógeno.

Comenzando con el oxígeno. Como ya se dijo, la atmósfera de Venus tiene 100 veces la masa de la de la Tierra. Como número bruto, pesa alrededor de 5 x 10 ^ 20 Kg. El 96.5% de eso es CO2, que (nuevamente, disculpas a los químicos) puede, a efectos de una estimación aproximada, considerarse 2/3 de oxígeno en masa. Para hacer una atmósfera similar a la Tierra, necesitamos el 20% del 1% de eso, esencialmente una cantidad insignificante. Eso deja alrededor de 3.3 x 10 ^ 20 Kg de oxígeno. Solo alrededor de 1/4 de la cantidad necesaria para crear todos los océanos del mundo, etc., pero suficiente para mantener una población considerable de flora y fauna.

El hidrógeno podría ser más difícil. Probablemente haya aproximadamente 1 x 10 ^ 15 Kg de hidrógeno en la atmósfera de Venus. Eso ya está allí como vapor de agua, ya que el vapor de agua es de 20 ppm, por lo que unos 10 ^ 16 kg. Mirando el lado positivo, ¡eso ya representa alrededor del 11% del agua en todos los lagos de agua dulce del mundo! Incluso con el agua ya en la atmósfera, Venus no sería la “Duna” de Frank Herbert. En el lado negativo, si estamos tratando de crear una Tierra de respaldo, idealmente necesitamos océanos de agua salada para tiburones y ballenas (solo por ejemplo).

Por lo tanto, querríamos en algún lugar entre 0.4 y 1.6 x 10 ^ 20 Kg de hidrógeno de algún lugar (la cifra más baja porque coincide con los 3.3 x 10 ^ 20 Kg de oxígeno disponible, si eso no se pudiera aumentar, entonces no tendría sentido obtener el cumplido completo del hidrógeno).

Tal vez haya suficiente hidrógeno en las rocas superficiales, no sé mucho sobre la geología de Venus y no estoy seguro de si realmente se sabe mucho. Si no, ciertamente hay mucho hidrógeno en el sistema solar, llegar a Venus sería difícil, pero tal vez podría hacerse durante un largo período de tiempo ya que ya habría suficiente agua para comenzar una colonia.

Lograr que la atmósfera sea correcta y garantizar que haya suficiente agua no es el único problema. Un gran problema es la duración del día solar de Venus, que es de 116.75 días terrestres (Nota: su período de rotación es de 243 días, pero ese es el tiempo que tarda en rotar en su eje. 116.75 días es el tiempo que tomaría pasar de uno mediodía hasta el próximo en Venus).

Se ha sugerido que la solución más simple para esto podría ser la migración. Si construyes dos ciudades en lados opuestos de Venus y migras entre ellas cada 58 días aproximadamente, entonces siempre tendrás luz natural. Nuevamente, esa podría ser una solución temporal. Eventualmente, podríamos alejar a Venus más lejos del Sol y acortar su día robando la energía orbital de Júpiter, usando algo similar al efecto de disparo gravitacional que usamos actualmente para acelerar las sondas espaciales (tome algo como una Luna de Júpiter, envíe en órbitas elípticas complejas alrededor del Sol, pasando detrás de Júpiter en algunas órbitas para robar energía, y delante de Venus en otras para darle la energía a Venus. Es posible que algún día tengamos que hacer lo mismo con la Tierra a medida que el Sol se calienta )

Las siguientes preguntas podrían ser “¿hay alternativas?” Y “¿cuándo comenzamos?”.

Brevemente, sí, hay alternativas. Los cilindros O’Neil podrían ser una mejor alternativa para los humanos. Serían baratos (comparativamente) y soportarían una población mucho más grande en masa (los cilindros Dyson Sphere de O’Neil soportarían una población simplemente enorme, mucho más grande que terraformar todos los planetas del sistema solar, incluso si usara la fusión para convertir los gigantes gaseosos en pequeños planetas rocosos).

Pero nada creo que sea tan satisfactorio como una Tierra de respaldo con Savannahs para que los elefantes deambulen y Océanos para que las Ballenas Azules puedan nadar, si pudiéramos lograrlo.

¿Cuándo comenzamos? Tal vez en algún lugar entre 100 y 1000 años a partir de ahora. Creo que la demora no se debería a la tecnología o al dinero, una vez que la tecnología se resuelva, el dinero podría ser mucho menor de lo que actualmente desperdiciamos tratando de matarnos.

No, el mayor problema de tiempo es la importancia científica de Venus (o Marte, o donde sea si descubrimos que Marte o algún otro lugar es más fácil) como planeta en su estado actual.

¿Venus ya tiene vida? Casi seguro que no, pero si así fuera, la terraformación casi con toda seguridad lo eliminaría. Venus necesitaría muchas misiones para estudiarlo. Sin duda se levantaría una oposición masiva (¡me uniría a la protesta si alguien quisiera terraformar a Venus hoy!).

Al final, por la razón que di al comienzo de esta respuesta, creo que enfrentamos una mayor responsabilidad de crear una Tierra de respaldo que la que tenemos para preservar Venus después de que se haya estudiado a fondo. Esperar 1000 años es una propuesta de bajo riesgo. Los eventos de extinción masiva ocurren aproximadamente una vez cada 50–100 millones de años, estamos en medio de uno causado por humanos, pero el último evento natural importante fue hace 65 millones de años. Eso sugiere que cada 1000 años lo posponemos conlleva un riesgo de 1 en 50,000 a 1 en 100,000 de que sea demasiado tarde.

Estoy seguro de que alguien ya ha mencionado que Marte no tiene un campo magnético y esto probablemente representa el mayor desafío para terraformarlo. Sería el primer problema a resolver, ya que sin él, la radiación solar y los vientos eliminarán todo lo que se logre en la superficie. He leído artículos científicos que proponen la construcción de motores de producción magnética que orbitan alrededor de Marte, creando un escudo magnético, pero si fallaran, el desastre golpearía a cualquier ser vivo en la superficie de Marte, ya que está bañado con toda la energía del sol.

Creo que los motores magnéticos o cualquiera que sea la solución para corregir el problema de no magnetismo en Marte se sumarían a la energía que se necesitaría para hacerlo habitable.

Venus, por otro lado, tenía un campo magnético vibrante y allí habría que gastar energía cero.

Venus.

Leí esto cuando era niño hace casi 20 años, pero si la memoria todavía me sirve, Carl Sagan sugirió bombardear la atmósfera veneciana con cohetes de algas verdeazuladas. Esto de alguna manera ayudaría a cambiar la atmósfera a una atmósfera similar a la Tierra.

Ciertamente espero que alguien más informado sobre las complejidades de este tema responda. Pero mientras tanto, daré mis dos centavos. Estoy bastante seguro de que Marte sería más fácil de terraformar. Es por eso que tenemos rovers allí. Y creo que los niños y niñas de la NASA han decidido que hay agua allí, algunos incluso pueden ser el tipo correcto de Ph.

Marte tiene algo de atmósfera y todo lo que tendríamos que hacer es bombear CO2 al aire por unos cientos. ¿mil? años para hacer que la atmósfera se convierta en tabaco para poner en marcha el círculo de la vida.

A decir verdad, la terraformación es un esfuerzo a más largo plazo del que los humanos han estado dispuestos a invertir hasta ahora en nuestra historia. Prefiero ver a la humanidad centrarse en hacer que el espacio sea rentable enviando unos pocos miles de satélites pequeños capaces de buscar cerca de los astroides de la Tierra en busca de potencial minero. También me encantaría ver viajes más regulares a la luna. Una vez que hagamos ese viaje común, podríamos considerar un viaje tripulado a Marte.

Fácil: Marte. Solo conseguir una cámara para sobrevivir en la superficie de Venus durante más de 10 minutos es un logro técnico importante.

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