Venuše - záchrana pro lidský druh?

MARTIN PETRÁSEK  |  Vesmír
dobývání Venuše

Planeta, kde se na povrchu horkem taví olovo nevypadá jako nejlepší volba pro lidskou kolonizaci. Z paluby létající kolonie ale Venuše už tak nepřátelsky nejeví.

Pokud chceme mít jako lidstvo jistotu, že přežijeme, musíme kolonizovat vesmír. Je to jediná cesta, jak zvýšit šanci na zachování lidského druhu. Vše nasvědčuje tomu, že první základny a kolonie v kosmu se budou nacházet na Měsíci nebo na Marsu. Ale těžko by přitom někdo hádal, že nejperspektivnější místo pro kolonizaci kosmu se nachází na Venuši. Jenže ne na jejím nehostinném povrchu, ale v hustých oblacích. Skutečně, pokud někdy budeme stavět první města ve vesmíru, pak nejjednodušší to budeme mít v atmosféře Venuše. Budoucí kolonie budou mít podobu plovoucích měst 50 km nad povrchem naší sesterské planety. Sci-fi? Ano, ale jen prozatím. Pojďme se vydat na cestu do míst, která jsou nám v kosmickém jazyce doslova na dosah, ale přitom o nich víme tak málo. Venuše je po Měsíci druhým nejbližším tělesem k Zemi.

Kolem Slunce obíhá druhá v pořadí. Svou velikostí i složením odpovídá zhruba zeměkouli, a tak se někdy nazývá sestrou naší planety. Povrch Venuše je však nehostinným místem. Může za to skleníkový efekt ne nepodobný tomu na Zemi, avšak umocněný do rozměrů, které se blíží pravému peklu. Atmosféra Venuše je složená z 96 % z oxidu uhličitého, který vytváří pravou skleníkovou atmosféru. Po miliardy let svého působení změnila planetu dříve podobnou Zemi k nepoznání. Zvyšující se teplota na povrchu nechala již v dávné geologické minulosti vypařit veškeré oceány, vyschlé a horké desky zamkly teplo v nitru planety a nedovolily mu úniku.

dobývání Venuše

Jádro se nezačalo chovat jako dynamo podobně, jako tomu je u planety Země, a tak na Venuši nevyužijeme ani kompas – planeta totiž nemá vlastní magnetické pole. V důsledku skleníkového efektu je povrch planety zahříván na teplotu až 500 °C. Atmosféra je tak hustá, že na povrchu je tlak stokrát větší než na Zemi a odpovídá tlaku, jako byste byli ponořeni jeden kilometr pod hladinou moře. Planeta je pokryta obrovským množstvím sopek, nemá v důsledku vysoké teploty žádná jezera a moře a voda se nevyskytuje ani v její atmosféře. V důsledku absence magnetického pole byla všechna původní voda rozložena ve vrchních vrstvách atmosféry na vodík a kyslík a odnesena slunečním větrem do dalekého kosmu. O extrémnosti podmínek na Venuši svědčí i to, že z více než desítky sond, které se pokusily o přistání na jejím povrchu, nevydržela žádná pracovat déle než dvě hodiny.

Proč tedy na Venuši?

V únoru 2003 představil Geoffrey Landis na konferenci Conference on Human Space Exploration v USA myšlenku, ve které jednoznačně ukázal, že kolonizace Venuše má smysl. Ba co víc, z jeho analýzy pro kolonizaci vyplývají, v porovnání s jinými tělesy ve vesmíru, jakoby zázrakem jen výhody. Kolonizaci Venuše totiž nenasměroval na povrch planety, ale do její atmosféry. Zdánlivě nadpřirozená představa kosmického města plovoucího v oblacích se od té chvíle stala cílem vášnivých debat. Kolonizace planety, jako je Mars, má hned několik velmi vážných nevýhod. Na Marsu panují velmi nízké teploty, atmosféra planety je příliš řídká, a tak nechrání před velmi silným a nebezpečným kosmickým zářením. Dosud navíc neexistuje koncept, který by na povrchu Marsu vytvořil prostředí silnější gravitace a sama planeta kosmonauty přitahuje jen 1/3 gravitační přitažlivosti Země. To může mít vážné následky na svalový aparát. Tyto nepříznivé podmínky jsou pak ještě více umocněny v případě kolonizace Měsíce.

Co přináší Venuše?

Jak jen se může zdát koncept kolonizace mraků z prostředí science fiction, má své nesporné výhody. Z průzkumů kosmických sond je zřejmé, že na povrchu při tlaku 92 atmosfér, pro člověka vysoce jedovatém prostředí a bez dostatku slunečního světla neuspějeme. Pokud se ale vyhoupneme do výšky 50 km nad povrch planety, ocitneme se v prostředí atmosféry složené z oxidu uhličitého, která má tlak 1 atmosféru a kde panují teploty okolo 25 °C. V této výšce obsahuje atmosféra dostatek užitečných prvků, jako je uhlík, dusík, kyslík, síra nebo fosfor. Gravitační přitažlivost dosahuje 90 % gravitační přitažlivosti na povrchu Země.

Jediné, co nám v té oblasti chybí, je pevná půda pod nohama. Ale i zde se naskýtá naprosto elegantní řešení. Na Venuši je totiž dýchatelný vzduch nadnášejícím plynem. Oproti oxidu uhličitému má totiž menší hustotu a pro představu, síla vztlaku je 60 % oproti vztlaku helia ve vzduchu tady na Zemi. Tedy pro porovnání, zatímco jeden metr krychlový helia tady na Zemi unese něco přes kilogram zátěže, metr krychlový dýchatelného vzduchu na Venuši v atmosféře z CO2 unese o něco více než půl kilogramu. Postřehněte jednu nenápadnou, avšak elegantní možnost.

Zatímco na Zemi používáme balony, které nám nesou zátěž zavěšenou pod nimi, na Venuši bychom mohli být přímo uvnitř aerostatů! Bylo by tak možné postavit třeba atmosférické stanice nebo i celá „venušanská“ atmosférická města. /Bydlení v balonu Atmosféra Venuše se skládá z 96 % z CO2 a zhruba 3 % dusíku. To nám umožňuje extrahovat poměrně jednoduše dýchatelný vzduch (tedy kyslík a dusík v poměru 20:80). V atmosféře je ho dostatek. Kosmické stanice by si jen „dofukovaly“ svou atmosféru, kterou by kosmonauti zároveň dýchali.

Nemusíme se bát ani energetických problémů. Energie je všude dostatek. Ať už té sluneční nebo termální. V případě slunečního záření máme hned dvě nesporné výhody. Solární konstanta na Venuši má hodnotu 2,6 W/ m2, což je 2× více než na Zemi. Charakter atmosféry ve výšce 50 km nad povrchem Venuše nám ale umožňuje solární panely natáčet nejen ke Slunci, ale také k planetě, protože velká část slunečního záření je atmosférou Venuše odrážena. Toho mohou architekti stanic na Venuši využít a pokrýt solárními panely také podstavy stanic-měst.

Co když to praskne?

Samotné konstrukce stanice mohou být z poměrně jednoduchých materiálů, třeba připomínající plachtu heliových balonů. Jelikož mezi stěnami nebude žádný rozdíl v tlaku, budeme mít dostatek času případné trhliny v plášti města opravit a žádná dekomprese ani infiltrace nebezpečného plynu nám hrozit nebude. Možná nám to v okolí trhliny bude jen trochu smrdět sírou. Jedinou problematickou oblastí bude asi vnější kyselé prostředí. Malá příměs síry v atmosféře totiž ve výšce myšlených kosmických stanic nastolí kyselou atmosféru z aerosolu kyseliny siřičité, sírové a fosforečné. Konstrukce tak bude muset být primárně odolná proti tomuto kyselému prostředí. I zde se však naskýtají poměrně předvídatelné možnosti v podobě moderní keramiky nebo uhlíkových konstrukcí. Kosmonaut se tak bude moci procházet třeba po střeše stanice jen v ochranném overalu a s dýchací maskou, skafandry nebudou potřeba.

Kam pro materiál?

Podstatou kolonizace Měsíce nebo Marsu je také možnost těžit na povrchu nerostné suroviny. To se zdá být v případě kolonizace mraků vyloučeno. Přístup k horninám ale není zase tak náročný ve srovnání s přistáním na Měsíci nebo Marsu. S dostatečně odolnou technikou je totiž přistání i návrat mnohem snazší než na tělese bez atmosféry. Například ruské sondy Veněra přistávaly na padácích, které ve výšce kolem 40 km zahazovaly a dále postupovaly volným pádem.

Hustá atmosféra je dostatečně zbrzdila, aby přistály bez poškození. Proto si umíme představit, že robotické sondy ze stanice jednoduše shodíme a jakmile sesbírají vzorky nebo vytěží potřebný náklad, budou s nákladem vyneseny zpět ke stanici balonem, který se naplní z kompresní láhve. Základní stavební materiál ale zřejmě nebude pocházet z povrchu Venuše nebo ze Země. Dnešní průmysl již poměrně hojně využívá uhlíkové nanotechnologie. A uhlíku je přece v atmosféře více než dostatek.

Venuše

Venuše

Venuše je v pořadí druhou planetou od Slunce. Je jen o 5 % menší než Země a Slunce oběhne za 224 dní. Okolo Slunce se pohybuje po téměř perfektním kruhu a má nejmenší excentricitu ze všech těles sluneční soustavy. Její další prvenství spočívá v době a způsobu rotace. Jedna otočka na Venuši trvá 243 dní a navíc se Venuše otáčí v opačném směru než ostatní planety! Znamená to, že rok je kratší než den, což má za následek, že Slunce nad ní vychází jednou za 117 dní. Opačná rotace pak znamená, že Slunce vychází na západě a zapadá na východě. Kuriózní je také skutečnost, že doba mezi dvěma přiblíženími Venuše a Země trvá 584 dní, a to je přesně 5 Venušiných slunečních dní, což znamená, že se Venuše při každém přiblížení na Zemi dívá vždy stejnou tváří!

Záhada je spojena také s magnetickým polem Venuše. Sonda Pioneer Venus Orbiter ukázala velmi slabé magnetické pole. Navíc patrně generované pouze v důsledku interakce ionosféry a slunečního větru. Samotná Venuše vnitřní magnetické pole nemá, nebo je extrémně slabé. Aby v planetě vzniklo magnetické pole, musí planeta rotovat a mít v jádře vodivý materiál (kov), aby mohlo docházet ke konvekci tepla mezi vnitřní a vnější částí. Venuše rotuje a zcela bezpečně má také kovové tekuté jádro. Co pravděpodobně chybí, je konvekce.

dobývání Venuše

Dobývání Venuše

Ve výzkumu povrchu Venuše patří prim Rusům. Sovětský program Veněra byl velmi úspěšný. První sonda vyslaná k Venuši byla Veněra 1 v roce 1961. K planetě nedoletěla. Stejně neúspěšní byli i Američané se sondou Mariner 1 o rok později. Prvenství v kosmických závodech si pak sice připsali Američané se sondou Mariner 2, která se stala první sondou, která proletěla kolem jiné planety a zjistila, jak nelidské podmínky na Venuši panují a že planeta postrádá magnetické pole. Již od roku 1966 tu kosmické závody vyhrávají Sověti. To když na Venuši nejdříve dopadá Veněra 3 a o rok později se pokouší o přistání Veněra 4.

Provedla sérii experimentů, mezi nimiž zjistila složení atmosféry (96 % CO2) a v kombinaci s daty Marineru 5 pak také odhadla nepředstavitelný tlak 75 až 100 atmosfér na povrchu. Na samotný povrch se však úspěšně dostaly až sondy Veněra 7 v roce 1970 a Veněra 8 v roce 1972. První snímky z povrchu planety odeslala sonda Veněra 9. Nadlouho posledním pak byl sovětský program Vega, který mimo jiné do atmosféry vypustil aerostatické balony ve výšce 53 km. V roce 1990 provedla velmi přesné mapování sonda Magellan s rozlišením detailů 100 m a v roce 2005 nakonec evropská sonda Venus Express, jejímž úkolem je sledování dynamiky chemického složení atmosféry. Její program má končit letos.

Až se Venuše stane druhou Zemí

K osídlení povrchu planety Venuše je ji třeba ochladit. Nejčastěji zmiňovanou metodou je stínění. Tedy například odstínění planety kosmickými štíty, zrcadly nebo využití atmosférických aerostatických těles a atmosférických měst. Vyvstává pak otázka, co provést s ochlazeným oxidem uhličitým v podobě suchého ledu na povrchu planety. Jeho množství je 1020 kg, což odpovídá hmotnosti 500 km velké planetky Vesta. Další možností je přinesení vody na povrch planety. Protože je planeta relativně rovným tělesem, bylo by potřeba k pokrytí 80 % planety jen 10 % veškeré vody přítomné na Zemi. Modely pak pracují s myšlenkami navést například na Venuši kometu nebo více komet. Každopádně teraformování Venuše patří stále do oblasti science fiction.

Přijde vám smysluplnější kolonizovat Měsíc, Mars, nebo Venuši? Hlasovat v anketě můžete zde.

Nejčtenější