金星殖民
金星殖民是很多科幻小說裏的情節，在人類實現太空飛行前已經存在的夢想。隨着現代太空探索科技進步，人類對太陽系的認識加深，當發現金星的惡劣生存環境之後，人們的注意力開始集中於月球及火星殖民之上，然而在金星上建立浮空都市的概念依舊有人強力支持。
殖民的原因 編輯
殖民到其他星體是太空探索的下一步，亦被認為是確保人類作為一物種長久生存的里程碑[1]。其他殖民的原因可以包括：經濟、科學研究或純粹滿足好奇心。作為太陽系最接近地球大小的類地行星，及考慮到與地球相對接近的距離，金星似乎是一個頗為合適的潛在選擇。
金星殖民的優勢在於：
- 相似的硬性條件：金星大小及組成與地球十分相似，重力強度與地球差異不大，無需重力生成設備就能生存。足夠的重力也有利於水圈的穩定，防止水逃逸到外層空間。
- 充足的礦物質：金星與地球構造類似，組成類似，礦產資源構成也類似於地球。
- 有機會生成磁場：金星與地球冷卻速率接近，內部沒有像火星那樣完全冷卻，在未來科技進步後，若有合適技術是可以重新建立磁場。
- 與地球距離相近，通訊和物流成本僅大於月球。
- 遠離小行星帶：與火星不同，金星比地球更加遠離小行星帶，不易被隕石等天體擊中，減少了維護成本。
難題 編輯
金星接近赤道的溫度可以高達450°C，比起鉛的熔點還要高。金星的氣壓高達地球的90倍，相當於地球1公里下的海水壓力。金星探測器金星5號及6號於離地18公里的高空時已經抵受不住巨大的壓力而被壓碎。金星7號及8號雖能夠成功着陸，但亦不能順利運作超過1小時。
金星表面完全沒有水份，大氣層內也沒有氧氣，而且二氧化碳的濃度足以致命，雲層由氣化的硫酸及二氧化硫所組成，嚴重的溫室效應導致金星位居八大行星中溫度最高的，只有雲層頂端的環境比較接近地球[2]。
以目前的科技水平無法解決金星上惡劣的生存環境。但這並沒有阻止科幻小說作家的幻想，例如巨大的太陽傘以減低地表溫度、全球性的植林以改變大氣層的成份等等。[3][4]
殖民方法及探索 編輯
飛船 編輯
「金星高空作業平台概念」計劃，NASA維吉尼亞州漢普頓的蘭利研究中心（Langley Research Center）對此進行相關研究，由系統分析及觀念理事會的工程師和科學家研擬初步的可行計劃，評估機械人和人類是否能實現這項任務。其認為人類可以使用比空氣還輕的飛船承載基礎設備、太空探測器或者可居住的探測太空船，讓兩名太空人可以探索金星長達1個月。同時，金星任務需要的時間比火星短，可以做為人類探測火星的預習。任務的最終目標是在金星的大氣層中尋求人類永久生存棲息的家園。生活在50公里高的飛船中重力只比地球弱一點，人類不用對抗無重力狀態，因此不必擔心肌肉萎縮、骨骼疏鬆等問題。HAVOC是被賦予重大展望的計劃，將會送更多機械人去多加測試，並實際了解大氣層的情況。目前NASA並無打算投入資金，但這個團隊仍持續進行研究，希望NASA能讓這個計劃成真。[5][6]
地球化改造 編輯
金星地球化改造被認為是可行的，因為金星擁有與地球類似的重力，但缺乏足夠的磁場[來源請求]，這些硬性條件足以在低干預度狀況下維持金星表面的生態系統。在其他類地行星中，水星和火星太小，重力強度不足，大氣會逃逸到太空中。同時火星及包括月球在內的一些衛星因為內部降溫導致地幔乃至核心凝固，磁場消失或過於薄弱以致不能保護地面生命免受宇宙射線危害。另外木星及土星的衛星距離太陽過於遙遠而缺乏光照及熱量，因此太陽系內最適合建立穩定且自給自足可持續生態環境的只有金星。
具體過程：
第一步，建立環境改造（大氣）設施。由於金星表面惡劣的自然條件和大氣環境，大氣改造是最為優先的部分。開始時建立一個或多個控制中心，用於控制和維護大氣改造設備。控制中心就緒後開始部署氣體抽排設備和發射站。氣體抽排設備用於排出金星大氣中多餘的氣體以降低氣壓，部署數量從100至數千不等，越多設備改造速率越高。發射站用於向金星大氣層發送化學物質以改變大氣成分。這些設備由部署於金星軌道上的太陽帆供電，以降低環境改造成本。模組化的衛星便於加快轉換衛星類型的同時降低成本。所有設備部署於金星外大氣層及近地空間中，以避免被硫酸大氣腐蝕。原則上先把氣壓降低，然後清除多餘二氧化碳，待溫室效應減弱。這一過程將十分漫長，持續幾十至數百年不等。主要開銷包括：1. 空間站及設備的製造和運輸費用， 2. 設備維護費用。
第二步，溫室效應弱化，減少液態水逃逸速率後，可以牽引小行星帶的冰質天體轟擊金星，補充地表水分。在水分開始穩定存在後，向地面派遣工程隊修建電解設備和地面控制與勘探中心。電解設備用於向金星大氣中輸送氧氣，製備剩餘的氫氣則可以用於維持地面設施運作的能源。地面控制與勘探中心用於控制設備、礦產及地形勘探。由於腐蝕性大氣環境的存在，在大氣改造完成前無法勘探金星地表。勘探目的是尋找有價值的礦產資源（填補環境改造的開銷）及為居住區選址。
第三步，穩定水圈及大氣，視情況建立相應設施：例如強火山活動導致二氧化碳排出量遠大於水圈吸收能力則需建立清除設施以防止溫室氣體超量。
第四步，移植地球生態系統進入金星。由於金星是貧瘠世界，引入地球生物圈不會導致環境災難和倫理問題。相似的生物圈對於殖民者而言減少了適應過程，也免去了往返地球時必須的嚴格消毒過程，可以極大地減少殖民開銷。
相關條目 編輯
外部連結 編輯
- A Floating City on Venus （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）——來源自The Space Monitor （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）的文章
參考 編輯
- ^ Hawking says humans must go into space to survive. USA Today. 13 June 2006 [20 March 2007]. （原始內容存檔於2012-07-02）.
- ^ 存档副本 (PDF). [2007-11-06]. （原始內容 (PDF)存檔於2011-10-16）.
- ^ Fogg, Martin J. , Terraforming: Engineering Planetary Environments, SAE Press, 1995. ISBN 1560916095, ISBN 978-1560916093
- ^ Landis, Geoffrey A., 「Terraforming Venus: A Challenging Project for Future Colonization,」 paper AIAA-2011-7215, AIAA Space 2011 Conference & Exposition, Long Beach CA, Sept. 26-29, 2011.
- ^ 《星際效應》金星版 NASA打造天空之城. [2014-12-27]. （原始內容存檔於2014-12-27）.
- ^ Landis, Geoffrey A. Colonization of Venus. AIP Conference Proceedings 654 (1): 1193–1198. 2003. doi:10.1063/1.1541418. （原始內容存檔於2012-07-11）.