Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Венера планетасын отарлау ұсыныстары
Proposed colonization of the planet Venus
Венераны отарлау туралы идеялар ғарышқа адамның алғашқы қадамдары жасамас бұрын-ақ көптеген ғылыми фантастикалық туындыларда қозғалды және бүгінгі күнге дейін әдеби және ғылыми тұрғыдан талқыланып келеді. Дегенмен, Венераның беткі қабатының өте қауіпті екені анықталғаннан кейін, назар негізінен Ай мен Марсты отарлауға ауысты, ал Венераға қатысты ұсыныстар атмосфераның жоғары және ортаңғы қабаттарында орналасқан тұрақты мекендерді құруға және планетаны жасанды түрде өзгертуге (терраформацияға) бағытталған.
The colonization of Venus has been a subject of many works of science fiction since before the dawn of spaceflight, and is still discussed from both a fictional and a scientific standpoint. However, with the discovery of Venus's extremely hostile surface environment, attention has largely shifted towards the colonization of the Moon and Mars instead, with proposals for Venus focused on habitats floating in the upper middle atmosphere and on terraforming.
Өмірбаян
Ғарыш колонизациясы – ғарыш зерттеуінен әрі адым, және ол Жерден тыс ортада адамдардың тұрақты немесе ұзақ мерзімді болуын білдіреді. Стивен Хокинг адамзаттың бір түр ретінде сақталуын қамтамасыз етудің ең тиімді жолы – ғарышқа қоныстану екенін айтқан. Ғарышқа қоныстанудың басқа да себептері: экономикалық мүдделер, роботтық зерттеу құралдарына қарағанда адамдар жүргізетін ұзақ мерзімді ғылыми зерттеулер және табиғи құштарлық. Венера – Жер тәрізді екінші үлкен планета және Жердің ең жақын көршісі, осы себепті ол әлеуетті мақсат тұсаушы ретінде қарастырылады.
Space colonization is a step beyond space exploration, and implies the permanent or long term presence of humans in an environment outside Earth. Colonization of space was claimed by Stephen Hawking to be the best way to ensure the survival of humans as a species. Other reasons for colonizing space include economic interests, long term scientific research best carried out by humans as opposed to robotic probes, and sheer curiosity. Venus is the second largest terrestrial planet and Earth's closest neighbor, which makes it a potential target.
Артықшылықтар
Венераның Жермен кейбір ұқсастықтары бар, егер қатал жағдайлары болмаса, басқа мүмкін болатын бағыттармен салыстырғанда отарлауды көптеген жағынан жеңілдетуі мүмкін. Осы ұқсастықтар мен оның жақындығы Венераны Жердің "қарындас планетасы" деп атауға себеп болды. Қазіргі уақытта Марстың гравитациясы, Жердің гравитациясының 0,38 есесі, микро-г ортада өмір сүретін астронавттардың сүйектерінің кальций жоғалтуы мен бұлшықет тонусының төмендеуін болдырмауға жететіндей ме, әлі белгісіз. Керісінше, Венераның көлемі мен массасы Жерге жақын, нәтижесінде жер бетіндегі гравитация (0,904 g) ұқсас, бұл салмақсыздықпен байланысты денсаулық проблемаларының алдын алуға жеткілікті болар еді. Ғарышты зерттеу және отарлау жоспарларының көпшілігі ұзақ мерзімді әсерінен туындайтын бөлшектік гравитацияның немесе нөлдік гравитацияның адамның сүйек-бұлшықет жүйесіне зиянды әсеріне қатысты алаңдаушылық тудырады. Венераның салыстырмалы жақындығы көлік және байланыс жүйелерін Күн жүйесіндегі басқа да орындарға қарағанда жеңілдетеді. Қазіргі ұрпақтың қозғалтқыш жүйелерімен Венераға ұшуға қолайлы терезе 584 күнде, ал Марсқа – 780 күнде ашылады. Ұшу уақыты да сәл қысқа; 2006 жылдың сәуірінде Венераға жеткен Венера Экспресс зонды, Марс Экспресске қарағанда бес айдан сәл артық уақыт жолда болды, ал ол алты айға жуық уақытты құрады. Бұл себебі, ең жақын нүктеде Венера Жерден (Жердің перигелийінен Венераның афелийін шегеру арқылы есептелген) Марсқа қарағанда (Марстың перигелийінен Жердің афелийін шегеру арқылы есептелген) жақын орналасқан, бұл Венераны Жерге ең жақын планетаға айналдырады. Венера атмосферасының көп бөлігі көмірқышқыл газынан тұрады. Азот пен оттегі көмірқышқыл газынан жеңіл болғандықтан, тыныс алуға жарамды ауамен толтырылған ауа шарлары шамамен осы биіктікте қалқып жүзеді. Бұл биіктікте температура басқарылатын деңгейде. Атмосфера адам өмірі мен ауыл шаруашылығы үшін қажетті көміртек, сутек, оттегі, азот және күкірт сияқты элементтерді де қамтиды.
Venus has certain similarities to Earth which, if not for the hostile conditions, might make colonization easier in many respects in comparison with other possible destinations. These similarities, and its proximity, have led Venus to be called Earth's "sister planet". At present it has not been established whether the gravity of Mars, 0.38 times that of the Earth, would be sufficient to avoid bone decalcification and loss of muscle tone experienced by astronauts living in a micro g environment. In contrast, Venus is close in size and mass to the Earth, resulting in a similar surface gravity (0.904 g) that would likely be sufficient to prevent the health problems associated with weightlessness. Most other space exploration and colonization plans face concerns about the damaging effect of long term exposure to fractional g or zero gravity on the human musculoskeletal system. Venus's relative proximity makes transportation and communications easier than for most other locations in the Solar System. With current propulsion systems, launch windows to Venus occur every 584 days, compared to the 780 days for Mars. Flight time is also somewhat shorter; the Venus Express probe that arrived at Venus in April 2006 spent slightly over five months en route, compared to nearly six months for Mars Express. This is because at closest approach, Venus is from Earth (approximated by perihelion of Earth minus aphelion of Venus) compared to for Mars (approximated by perihelion of Mars minus aphelion of Earth) making Venus the closest planet to Earth. Venus's atmosphere consists mostly of carbon dioxide. Because nitrogen and oxygen are lighter than carbon dioxide, breathable air filled balloons will float at a height of about At this height, the temperature is a manageable At higher, it is a temperate (see ). The atmosphere also provides the various elements required for human life and agriculture: carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, and sulfur.
Қиындықтар
Венера адамдардың қоныстануына да бірнеше маңызды қиындықтар туғызады. Венера бетіндегі жағдайлармен күресу қиын: температура шамамен, қорғасынның балқу температурасынан жоғары, ол 327 °C құрайды. Беттегі атмосфералық қысым Жердегіден кем дегенде тоқсан есе артық, бұл шамамен бір километр тереңдіктегі судың қысымына тең. Осы жағдайлар салдарынан, Венера бетіне жіберілген миссиялардың барлығы өте қысқа болды: советтік «Венера-5» және «Венера-6» ғарыш зондтары жер бетінен 18 км биіктікте әлі ұшып тұрғанда жоғары қысымнан қирады. «Венера-7» және «Венера-8» сияқты қондырғылар жер бетіне қонғаннан кейін деректерді жіберуге қол жеткізді, бірақ олардың миссиялары да қысқа болды, бетте бір сағаттан аспады. Бұған қоса, Венерада судың ешқандай түрі дерлік жоқ. Атмосферада молекулалық оттегі жоқ, ол негізінен көмірқышқыл газынан тұрады. Сонымен қатар, көрінетін бұлттар коррозиялық күкірт қышқылы мен күкірт диоксидінің буынан құралған.
Venus also presents several significant challenges to human colonization. Surface conditions on Venus are difficult to deal with: the temperature averages around , higher than the melting point of lead, which is 327 °C. The atmospheric pressure on the surface is also at least ninety times greater than on Earth, which is equivalent to the pressure experienced under a kilometer of water. These conditions have caused missions to the surface to be extremely brief: the Soviet Venera 5 and Venera 6 probes were crushed by high pressure while still 18 km above the surface. Following landers such as Venera 7 and Venera 8 succeeded in transmitting data after reaching the surface, but these missions were brief as well, surviving no more than a single hour on the surface. Furthermore, water, in any form, is almost entirely absent from Venus. The atmosphere is devoid of molecular oxygen and is primarily carbon dioxide. In addition, the visible clouds are composed of corrosive sulfuric acid and sulfur dioxide vapor.
Барлау және зерттеу
1962 жылдан бері Венераға 20-дан астам сәтті ғарыш миссиясы барды. Еуропаның соңғы ғарыш зонды – 2006 жылдан 2014 жылға дейін планетаның полярлық орбитасында болған ЕКА-ның «Венера Экспресс» аппараты. Жапондық «Акацуки» зонды Венера орбитасына енудің алғашқы әрекеті сәтсіз аяқталды, бірақ 7 желтоқсан 2015 жылы орбитаға қайта сәтті енді. Газ қысымы Жердегідей болатын планета бетінің үстіндегі аймақ әлі толық зерттелмегендіктен, атмосфераны одан әрі зерттеу үшін тағы да арзан миссиялар ұсынылып жатыр.
Over 20 successful space missions have visited Venus since 1962. The last European probe was ESA's Venus Express, which was in polar orbit around the planet from 2006 to 2014. A Japanese probe, Akatsuki, failed in its first attempt to orbit Venus, but successfully reinserted itself into orbit on 7 December 2015. Other low cost missions have been proposed to further explore the planet's atmosphere, as the area above the surface where gas pressure is at the same level as Earth has not yet been thoroughly explored.
Аэростат мекендері мен жүзетін қалалар
Кем дегенде 1971 жылдан бері совет ғалымдары Венераның қатал бетін мекендеуге тырысудың орнына, адамдар Венера атмосферасын мекендеуге тырысуы мүмкін деген пікірді айтқан. NASA-ның Гленн зерттеу орталығының ғалымы Джеффри А. Лэндис Венераны отарлаудағы қиындықтардың себебін планета бетінде орналасқан колония қажеттігі туралы болжамға байланысты деп түсіндірді.
At least as early as 1971 Soviet scientists had suggested that rather than attempting to settle Venus' hostile surface, humans might attempt to settle the Venusian atmosphere. Geoffrey A. Landis of NASA's Glenn Research Center has summarized the perceived difficulties in colonizing Venus as being merely from the assumption that a colony would need to be based on the surface of a planet:
Лэндис атмосферадағы тығыз көмірқышқыл газында көтерілетін газ ретінде қолданылатын тыныс алуға жарамды ауаға (21:79 оттегі/азот қоспасы) негізделген аэростаттардағы тұрғын үйлерді, содан кейін ауада жүзетін қалаларды ұсынды. Бұл газ Жердегі гелийге қарағанда 60%-дан астам көтеру күшіне ие. Яғни, адам тыныс алатын ауамен толтырылған шар өзін және қосымша салмақты (мысалы, колонияны) ауада ұстап тұра алады. Венера бетінен жоғарырақ биіктіктегі орта Жерден басқа Күн жүйесіндегі ең Жерге ұқсас орта болып табылады – шамамен 1 атм немесе 1000 гПа қысым және белгілі бір температура диапазоны. Космикалық сәулеленуден қорғау атмосфера арқылы қамтамасыз етіледі, оның қорғау қабаты Жерге тең. Бұлттардың үстінде Венерадағы желдің жылдамдығы сағатына дейін жетеді, планетаның айналымын шамамен төрт Жер күні ішінде айналып, «супер айналым» деп аталатын құбылысқа себеп болады. Венерадағы 118 Жер күнінен тұратын күнге қарағанда, осы аймақта еркін жүзетін колониялар әлдеқайда қысқа күндізгі-түндегі циклды бастан өткере алады. Колонияға еркін қозғалуға мүмкіндік беру желдің салдарынан туындайтын құрылымдық стресті де азайтады. Ең шекті жағдайда, Венераның бүкіл беті аэростаттармен жабылып, жасанды планеталық бетті құрай алады. Бұл атмосфераның астындағы қысыммен қолдау көрсетіледі.
Landis has proposed aerostat habitats followed by floating cities, based on the concept that breathable air (21:79 oxygen/nitrogen mixture) is a lifting gas in the dense carbon dioxide atmosphere, with over 60% of the lifting power that helium has on Earth. In effect, a balloon full of human breathable air would sustain itself and extra weight (such as a colony) in midair. At an altitude of above the Venusian surface, the environment is the most Earth like in the Solar System beyond Earth itself – a pressure of approximately 1 atm or 1000 hPa and temperatures in the range. Protection against cosmic radiation would be provided by the atmosphere above, with shielding mass equivalent to Earth's. At the top of the clouds, the wind speed on Venus reaches up to , circling the planet approximately every four Earth days in a phenomenon known as "super rotation". Compared to the Venusian solar day of 118 Earth days, colonies freely floating in this region could therefore have a much shorter day night cycle. Allowing a colony to move freely would also reduce structural stress from the wind that they would experience if tethered to the ground. At its most extreme, the entirety of Venus could be covered in aerostats, forming an artificial planetary surface. This would be supported by the atmosphere compressed beneath it.
Артықшылықтар
Тыныс алатын ауа шарындағы ішкі және сыртқы қысым арасында айтарлықтай айырмашылық болмағандықтан, кез келген жарық немесе жыртық газдардың жарылғыш декомпрессия емес, қалыпты атмосфералық араласу жылдамдығымен таралуына себеп болады, бұл кез келген зақымды жөндеуге уақыт береді. Сондықтан, сыртқы жұмыстар үшін костюмдерді кию және шешу оңайырақ болады. Көліктен тыс жұмыс істеу қысымсыз костюмдерде де оңай болады.
Because there is not a significant pressure difference between the inside and the outside of the breathable air balloon, any rips or tears would cause gases to diffuse at normal atmospheric mixing rates rather than an explosive decompression, giving time to repair any such damages. Therefore, putting on or taking off suits for working outside would be easier. Working outside the vehicle in non pressurized suits would also be easier.
Қалған проблемалар
Құрылыс және өнеркәсіптік материалдарды беттен алу қиын, ал Жерден/астероидтерден әкелу өте қымбат болар еді. Күкірт қышқылының өзі қосымша мәселе тудырады, себебі колония қышқылдың коррозиясына төзімді материалдардан жасалуы немесе олармен қапталуы қажет, мысалы, PTFE (толығымен көміртек пен фтордан тұратын қосылыс).
Structural and industrial materials would be hard to retrieve from the surface and expensive to bring from Earth/asteroids. The sulfuric acid itself poses a further challenge in that the colony would need to be constructed of or coated in materials resistant to corrosion by the acid, such as PTFE (a compound consisting wholly of carbon and fluorine).
Зерттеулер
2015 жылы НАСА атмосфералық экипаждық миссияны ұйымдастыру мүмкіндігін зерттеу үшін Жоғары биіктіктегі Венера операциялық тұжырымын (HAVOC) жасады. Олар сонымен қатар маңызды жабдықтар мен байланыс құралдарымен жабдықталған гипотетикалық «аспан станциясын» да жоспарлап отыр.
In 2015, NASA developed the High Altitude Venus Operational Concept (HAVOC) for exploring the possibility of setting up an atmospheric crewed mission. They are also planning a hypothetical float sky station with key supplies and communication.
Терраформалау
Венераны терраформациялау бойынша бірнеше ұсыныстар жасалған. Бұл ұсыныстар тығыз көмірқышқыл газы атмосферасын жоюға немесе түрлендіруге, Венераның беткі температурасын төмендетуге және Жердегіге жақын күндіз-түнгі жарық циклын орнатуға бағытталған. Көптеген ұсыныстарда күн сәулесінің мөлшерін азайту және Венераның қараңғы жағына жарық беру мақсатында күн көлеңкесін немесе орбиталық айналар жүйесін орналастыру қарастырылады. Көптеген ұсыныстардағы тағы бір ортақ элемент – сутегінің немесе судың көп көлемін енгізу. Сондай-ақ, ұсыныстар Венера атмосферасындағы CO2-нің көп бөлігін қатыруды немесе оны карбонаттарға, мочевинаға немесе басқа да формаларға айналдыруды қамтиды.
Venus has been the subject of a number of terraforming proposals. The proposals seek to remove or convert the dense carbon dioxide atmosphere, reduce Venus's surface temperature, and establish a day/night light cycle closer to that of Earth. Many proposals involve deployment of a solar shade or a system of orbital mirrors, for the purpose of reducing insolation and providing light to the dark side of Venus. Another common thread in most proposals involves some introduction of large quantities of hydrogen or water. Proposals also involve either freezing most of Venus's atmospheric CO2, or converting it to carbonates, urea or other forms.