Казка для нового Трампа. Як NASA буде виманювати гроші на освоєння Венери

Кілька тижнів тому ми розповіли про план підкорення космосу на найближчі десятиліття, який оприлюднила NASA (Національна аерокосмічна адміністрація США). Цей план став реалізацією директиви про нової космічної політики, яку президент Дональд Трамп підписав у грудні 2017 р. План NASA складається з трьох частин: побудувати на навколоземній орбіті Національну комерційну платформу, повернути людину на Місяць і відправити його на Марс. База на Марсі стане перевалочним пунктом для освоєння ще більш далекого космосу, насамперед зони астероїдів між Марсом і Юпітером.

Але в цьому плані нічого немає про експансію в іншому напрямку, не до Марса і ще далі від Сонця, а, навпаки, ближче до Сонця, де перша на шляху — Венера. Виявляється, план освоєння Венери теж вже розроблений, тільки NASA поки його відклала, щоб не переборщити з фінансовими запитами. І дійсно, Трампу цілком вистачить Місяця і Марса, щоб заявити про виконання своєї обіцянки "зробити Америку великої знову". А ось його зміннику, якщо він захоче зробити Америку ще більш великої, як раз і можна підсунути Венеру.

Чи це взагалі можливо

Мрії заселити нашу ближчу до Сонця сусідку народилися давно. Популярна наукова фантастика першої половини минулого століття зображала Венеру як свого роду чудовий світ з приємним теплим кліматом, лісами, болотами і навіть динозаврами. У 1952 р. планетарій Хайдена при Американському музеї природної історії в Нью-Йорку резервував місця для перших космічних туристів, задовго до сучасної епохи Blue Origins, SpaceX і Virging Galactic. Все, що потрібно було зробити, це вказати свою адресу і поставити галочку в потрібному місці, серед яких була Венера.

Сьогодні Венера навряд чи буде мрією для початківців космічних мандрівників. Як показали численні місії за останні кілька десятиліть, ця планета не рай, а пекельний світ високих температур, роз'їдає токсичної атмосфери і колосального тиску на поверхні. Незважаючи на це, NASA нещодавно розробила концепт пілотованої місії на Венеру — HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept). Днями перспективи цього проекту обговорили на сайті The Conversation експерти з англійської NTU (Nottingham Trent University) Гарет Дорриан і Ян Уіттакер.

Температура на поверхні Венери (близько 460°C) вище, ніж на Меркурії, хоча Венера перебуває в два рази далі від Сонця. При такій температурі плавиться більшість металів, включаючи вісмут і свинець, які потім можуть випадати у вигляді "снігу" на найвищі гірські вершини. Поверхня планети являє собою безплідний скелястий пейзаж з великими рівнинами з базальту, всіяними вулканічними кратерами, і декількома гірськими районами континентальних масштабів.

Планета також геологічно молода і переживає катастрофічні події переробки поверхні. Екстремальні явища викликані накопиченням тепла нижче поверхні, в результаті чого та плавиться, виділяє тепло і знову твердне. Моторошна перспектива для будь-яких відвідувачів.

Ширяючі будинку

Але NASA і не пропонує висаджувати людей на непривітну поверхню. Ідея нової місії полягає в тому, щоб використовувати в якості "грунту" для розвідки щільну атмосферу. Місія буде довгостроковою і включить декілька невеликих тестових експедицій, які повинні будуть довести успішність всього заходу. За оцінками експертів NTU, в даний час така місія дійсно можлива з використанням сучасних технологій. План NASA полягає в тому, щоб використовувати дирижаблі, які зможуть залишатися у верхніх шарах атмосфери протягом тривалого часу.

Як не дивно, верхні шари атмосфери Венери найбільше схожі на Землю серед усіх місць Сонячної системи. Між висотами 50 і 60 км тиск і температуру можна порівняти з областями нижньої атмосфери Землі. Тиск в атмосфері Венери на висоті 55 км приблизно вдвічі нижче тиску на рівні моря на Землі. Насправді, ви будете чудово себе почувати навіть без скафандра — такий же тиск можна знайти на вершині гори Кіліманджаро. І обігрів не знадобиться — температура буде в межах 20-30°C.

Атмосфера вище також досить щільна, щоб захистити космонавтів від іонізуючого випромінювання з космосу. При цьому близькість Сонця забезпечує приблизно в 1,4 рази більшу, ніж на Землі, щільність потоку сонячного світла, який можна використовувати для генерації енергії.

Дирижабль буде плавати навколо планети, що носиться вітрами. Його можна було б заповнити придатної для дихання сумішшю кисню та азоту. Це забезпечило б плавучість дирижабля, тому що така газова суміш має меншу щільність, ніж венеріанська атмосфера (в умовах однакового тиску).

Атмосфера Венери на 97% складається з вуглекислого газу, інше — це азот і в малих частках інші гази. У ній є сірчана кислота, яка утворює щільні хмари — вони і визначають вигляд Венери, видимий із Землі. Венера відбиває близько 75% світла, що падає на неї з Сонця. Це відображає шар знаходиться між 45 і 65 км висоти, а серпанок крапель сірчаної кислоти доходить до рівня 30 км. Таким чином, конструкція дирижабля повинна бути стійкою до корозійного впливу цієї кислоти. І це серйозна проблема.

На щастя, у нас вже є технології, необхідні для її подолання. Деякі комерційно доступні матеріали, в тому числі тефлон і ряд пластмас, мають високу кислотну стійкість і можуть використовуватися для зовнішньої оболонки дирижабля. Враховуючи всі ці чинники, можливо, ви могли б прогулятися по платформі за межами дирижабля, надівши костюм хімічного захисту і прихопивши балон з дихальною сумішшю.

Чи є життя на Венері

Карту поверхні Венери склав з орбіти в першій половині 1990-х радар американської місії Magellan. У 1975-му спустилися на поверхню радянські зонди "Венера-9" і "Венера-10" передали чорно-білі знімки, а в 1982-му "Венера-13" і "Венера-14" — кольорові панорамні зображення поверхні Венери. Звичайно, умови на поверхні виглядали зовсім негостинними для життя.

Однак верхні шари атмосфери — це зовсім інша справа. На Землі вже виявлено кілька видів экстремофильных організмів, здатних витримувати умови у венеріанської атмосфери на висоті, на якій буде літати HAVOC. Такі види, як Acidianus infernus, можна зустріти в сильнокислых вулканічних озерах в Ісландії та Італії. У земних хмарах виявлені переносяться по повітрю мікроби. Ніщо з цього не доводить, що в атмосфері Венери існує життя, але цю можливість зможе дослідити місія HAVOC.

Нинішні кліматичні умови і склад атмосфери на Венері стали результатом нестримного, незворотного парникового ефекту, який перетворив планету з гостинної "сестри Землі" в те чудисько, яким вона є зараз. Хоча ми не очікуємо, що Земля пройде через аналогічний екстремальний сценарій, це демонструє, що драматичні зміни клімату на планеті можуть відбуватися при виникненні певних фізичних умов.

Тестуючи наші сучасні кліматичні моделі, що враховують крайнощі, які ми бачимо на Венері, ми можемо точніше визначити, як різні впливи на клімат можуть приводити до драматичних змін. Венера дає нам можливість перевірити наше моделювання клімату з усіма витікаючими наслідками для екологічного здоров'я нашої планети.

Ми все ще знаємо зовсім мало про Венері, хоча це наш найближчий планетарний сусід. У кінцевому рахунку вивчення того, як у двох дуже схожих планет вийшла настільки різна доля, допоможе нам зрозуміти еволюцію Сонячної системи і, можливо, інших зоряних систем, укладають експерти NTU.

Всіх цих і інших аргументів, може бути, дійсно вистачить для того, щоб через декілька років новий президент США (або той же Трамп, якщо він буде переобраний) оголосив про новому напрямку космічної експансії — на Венеру. Зрозуміло, там, як і на Марсі, не буде ніякої економічної вигоди, тільки марнославство, ну і науковий інтерес в додачу. Хоча якщо транслювати на Землю реаліті-шоу про життя мешканців венерианского будинку, ширяючого в атмосфері, то, можливо, частину витрат і окупиться.