Обсуждение:Терраформирование Венеры

Доставка воды на Венеру

путём астероидной бомбардировки[кем?] решая одни проблемы, одновременно создает новые.

Зачем здесь "кем"? Предложение повествует о том, что действие повлечет последствия. Кто произведет это действие - совершенно не важно. 77.239.254.2 10:41, 3 октября 2009 (UTC)

Имелось в виду, что нет источника информации ~ Acodered 11:03, 3 октября 2009 (UTC)

Ускорение свободного падения не 8,9g, а 8,9 м/с2. 93.175.4.14 15:43, 2 марта 2010 (UTC)анонимус

ВП:Правьте смело! ~ ☭Acodered 20:57, 2 марта 2010 (UTC)

" Следует помнить, что щит окажется одновременно и огромным солнечным парусом, который под давлением света будет неуклонно смещаться от Солнца к Венере." Не вижу проблемы, ибо щит можно поставить сразу в месте равенства всех сил. 193.125.142.79 14:12, 24 мая 2010 (UTC)

Проблема в том, что тело не сможет оставаться стабильно в этом равновесии, плюс активность Солнца меняется. Der russische Patriot 15:42, 26 июля 2010 (UTC)

Использование микроорганизмов

"Сине-зелёные водоросли, доставленные в атмосферу Венеры на уровень 50-60 км от поверхности, на котором давление составляет около 1,1 бар и температура около +30 градусов Цельсия, при условии некоторого генетического модифицирования (для приживания в условиях полёта в атмосферных течениях), могут обеспечить переработку углекислого газа в углеродные соединения и кислород...". Если способ применить в малых количествах и всю продукцию микроорганизмов удерживать на высоте 50 км., то получится лишь малая степень превращения углекислого газа. В качестве продукции микроорганизмов я рассматриваю только углерод, т.к. для органических веществ нужен водород, которого там на два-три порядка меньше, чем надо, а вариант его доставки на астероидах - дело фантастики. Если же превратить много или весь углекислый газ, то углерод почти целиком осядет на поверхности.

Получится слой угля на поверхности планеты толщиной 125 метров при максимальной плотности, около 150 метров насыпного, и атмосфера с давлением 68 атм., состоящая на 94,8% из кислорода. Это крайне горючая смесь, при любой молнии все сгорит в прежний состав атмосферы. Микроорганизмами работать можно только, если одновременно отделять углерод от кислорода, например, под слоем воды. На Земле угольные залежи и нефть находятся под грунтом.--213.234.24.1 07:03, 22 июля 2010 (UTC)

• Как говорится, ВП:Правьте смело. Но если будете добавлять цифры, то хорошо бы дать ссылку на то, откуда они берутся (или как-то ещё теоретически это обосновать). Krass 07:58, 22 июля 2010 (UTC)

Обосновываю.

п.п. – поверхность планеты (условное сокращение).

P – давление на п.п., [Па]=[Н/м²]

F – сила атмосферного давления на площадь S п.п. [Н]

S – площадь, на которую приходится сила F, [м²]

g=8,87 – ускорение свободного падения на п.п., [м/с²]

D – поверхностная плотность атмосферы или её компонента, [кг/м²]. Она показывает, сколько килограммов атмосферных газов «висит» над 1 м² п.п.

h(C) – высота слоя углерода на п.п., [м]

M – атомная/молекулярная масса химического элемента/соединения.

ω – концентрация компонента, %

ρ(C)=2,2*10³ – плотность углерода, [кг/м³]

Пара общих формул:

P = F/S = (m*g)/S

Но D=m/S, тогда Р = (m*g)/S = D*g,

отсюда

D = P/g.

Расчет высоты слоя углерода на п.п.

D(общ.) = P(общ.)/g = 9,3*10⁶/8,87 = 1,048*10⁶ кг/м². Над 1 м² п.п. «висит» 1000 тонн атмосферы, что эквивалентно 1000-метровому (примерно) слою воды. Это очень большая величина, для сравнения, на Земле она составляет всего 10 тонн/м², или 10 метров слоя воды. Но на Венере давление атмосферы в 93 раза больше, при несколько меньшей гравитации.

D(СО₂) = P(СО₂)/g = P(общ.)*ω(СО₂)/g = 9,3*10⁶*0,965/8,87 = 1,011*10⁶ кг/м².

M(C) = 12, M(O) = 16, отсюда ω(C/СО₂) = M(C)/M(СО₂) = 12/(12+16*2) = 27,3% – массовая доля углерода в углекислом газе.

D(C) = D(СО₂)* ω(C/СО₂) = 1,011*10⁶*0,273 = 2,76*10⁵ кг/м². Над 1 м² п.п. «висит» 276 тонн углерода.

D(O₂) = D(СО₂) – D(C) = 1,011*10⁶ – 2,76*10⁵ = 7,35*10⁵ кг/м²

h(C) = D(C)/ρ(C) = 2,76*10⁵/2,2*10³ = 125 м. Это толщина слоя углерода, который осядет на поверхность Венеры при переработке всего углекислого газа.

Расчет конечного состава и давления атмосферы:

D(общ. конеч.) = D(общ.) - D(C) = 1,048*10⁶ - 2,76*10⁵ = 7,72*10⁵ кг/м²

ω(O₂/атмосфера) = D(O₂)/D(общ. конеч.) = 7,35*10⁵/7,72*10⁵ = 0,948 = 94,8%

Р(общ. конеч.) = D(общ. конеч.)*g = 7,72*10⁵*8,87 = 6,87*10⁶ Па = 68 атм. --213.234.24.1 07:52, 2 августа 2010 (UTC)

• А вы учли падение температуры, а вместе с ним и давления? Димоффей! (обс.) 01:57, 27 января 2018 (UTC)
• В любом случае собственное обоснование не годится, это же явное оригинальное исследование. Все цифры должны быть взяты из АИ. --DimaNižnik 10:28, 28 января 2018 (UTC)

Самовоспроизводящиеся автоматы

По смыслу идеи, углерод из углекислого газа будет "летать" в атмосфере. Оценим количество таких автоматов, для чего рассчитаем концентрацию углерода в атмосфере:

ω(C/атмосфера) = D(C)/D(общ.) = 2,76*10⁵/1,048*10⁶ = 26,3%, (исходные данные и обоснование расчетных формул см. в разделе "Использование микроорганизмов").

Это более, чем ¼ общей массы атмосферы. Возражения против идеи:

1. Автоматов очень много (26,3% массы атмосферы), и они там геометрически не поместятся.
2. Вряд ли сможет существовать атмосфера из почти чистого кислорода, заполненная углеродными автоматами (см. "Использование микроорганизмов"), эта смесь еще более горючая, чем углерод на поверхности планеты.
3. Способность автоматов "летать" определяется тем, что внутри них газ легче, чем снаружи, а при кислородной атмосфере газы внутри и снаружи будут одинаковы. Если же сделать схему "кислород внутри автоматов, углекислый газ снаружи", то теряется весь смысл операции, т.к. парниковый газ останется в атмосфере.

Итого: метод неприменим для модификации химического состава атмосферы. Метод может быть применен только для повышения отражательной способности атмосферы в солнечном спектре и снижения температуры.--213.234.24.1 08:15, 2 августа 2010 (UTC)

Проблема отсутствия у Венеры магнитного поля

В улетучивании водорода не вижу проблемы. Если он будет доставлен на Венеру, его улетучивание займет огромное время, и окажется не значимым за любой существенный для людей срок. Также, проще будет компенсировать потерю водорода доставкой его новой порции.--213.234.24.1 07:08, 9 августа 2010 (UTC)

Иные обстоятельства

Доставка ледяного астероида на много десятилетий вперед неосуществима, давайте предлагать варианты ближе к осуществимым, например, требующие повышения уровня научных знаний. Этому условию отвечают создание микроорганизмов, а в будущем, вероятно, нанороботов.

При всех предлагаемых вариантах терраформирования требуется вначале снизить концентрацию углекислого газа, причем многократно!

«Ожидается, что свободная вода станет разрушать венерианские горные породы и, в частности, вымывать окись кальция из венерианского грунта. Образующийся щелочной раствор начнёт поглощать CO₂ из атмосферы Венеры, связывая его в виде карбонатов (CaCO3, MgCO3)».

Хорошая идея, но она осуществима только тогда, когда на поверхности Венеры будет существовать жидкая вода, а для этого требуется снизить температуру на поверхности, то есть применить иные идеи. При иных идеях редко кто указывает, в какой форме будет выделяться углерод, и каким окажется после этого состав атмосферы. А если переделывать углекислый газ в чистый углерод и кислород, как в «самовоспроизводящиеся автоматы», или органику и кислород, как в варианте «ледяные астероиды+микроорганизмы», то это приведет к повышению концентрации кислорода и появлению горючего материала, напрямую контактирующего с кислородсодержащей атмосферой. В любом варианте получится горючая смесь на изначально очень горячей планете. --213.234.24.1 09:44, 02 августа 2010 (UTC)

«…она осуществима только тогда, когда на поверхности Венеры будет существовать жидкая вода, а для этого требуется снизить температуру на поверхности» — Во-первых, при давлении 100 атм. жидкая вода будет существовать уже при 300 ⁰С. А во-вторых, для протекания таких реакций наличие жидкой воды необязательно — перегретый пар разрушает горные породы ещё лучше и быстрее. Krass 06:16, 28 августа 2010 (UTC)

Водяных паров около 0,02%, и за миллиарды лет разрушения не произошло. Очевидно, в существующих условиях реакция термодинамически невозможна, иначе она прошла бы. В этой реакции вода и водяной пар являются катализаторами, а не реагентами - вода не входит в конечное уравнение реакции CaSiO₃ + CO₂ = CaCO₃ + SiO₂. Потому вода не может сместить положение равновесия реакции и не сделает её возможной. И повышение концентрации водяного пара до нескольких % не даст результата, надо менять сами условия.--213.234.24.1 13:47, 30 августа 2010 (UTC)

На самом деле вода участвует в реакции, а это уравнение (CaSiO₃ + CO₂ = CaCO₃ + SiO₂) написано в упрощённой форме. Грубая аналогия данной реакции - это получение цемента: его получают прокаливанием глины xSiO₂* yAl₂O₃* zH₂O с известняком (CaCO₃), при этом выделяется вода и углекислый газ; если цемент обрабатывать кипящей водой или перегретым паром в присутствии CO₂, то цемент начнёт разрушаться и присоединять углекислый газ (и воду) — впрочем, такое присоединение CO₂ происходит и при обычном "схватывании" бетона. Что касается нескольких % воды, то в статье написано о примерно необходимом её количестве, там же говорится о необходимости снижать температуру, например, солнечными экранами (это о том, что надо менять сами условия). Krass 17:22, 8 сентября 2010 (UTC)

«На самом деле вода участвует в реакции...». Участие воды в первой реакции и её полное выделение во второй - это и есть понятие катализатора.

«Грубая аналогия данной реакции...». Это не аналогия, это обратная реакция, которая как раз идёт. Если идёт обратная реакция, значит, прямая не идёт. Во-вторых, эта реакция вообще не может быть образцом для сравнения, т.к. получение цемента происходит при температуре 1450 ^оС [[1]], что очень далеко от венерианских условий. Реакции, идущие с выделением/поглощением газа, очень чувствительны к температуре.

«если цемент обрабатывать кипящей водой или перегретым паром в присутствии CO₂, то цемент начнёт разрушаться и присоединять углекислый газ (и воду)...». Вероятно, это происходит при температурах ниже 267 ^оС, пояснения ниже. А на Венере температура на 200 ^оС выше.

«впрочем, такое присоединение CO₂ происходит и при обычном "схватывании" бетона...». При схватывании бетона (затвердевании цемента) происходит реакция между гидроксидом кальция и углекислым газом, см. статью Цементы [[2]] в Химической Энциклопедии, параграф "Свойства".

Для окончательного разъяснения этого вопроса, я провел расчет энергии Гиббса для реакции между разными формами силиката кальция и углекислым газом. Энергия Гиббса показывает направление протекания реакции: при отрицательной энергии реакция идет, при положительной - нет. Присутствие воды может ускорить реакцию, но не может повлиять на изменение энергии Гиббса в ходе реакции и сместить её равновесие. Результат вкратце:

• при температуре 737 К идёт только такая реакция (энергия Гиббса отрицательна):

Ca₃SiO₅ + 3CO₂ = 3CaCO₃ + SiO₂

Для остальных форм реакция не идёт (энергия Гиббса положительна). Эта форма силиката кальция характерна тем, что в ней большое количество CaO, его соотношение к SiO₂ составляет 3:1. Проще говоря, в этой форме есть избыточный оксид кальция, который хорошо соединяется с углекислым газом. Но я думаю, что на поверхности Венеры нет Ca₃SiO₅.

• При меньших температурах начинают идти следующие реакции:

бета-Ca₂SiO₄ + 2CO₂ = 2CaCO₃ + SiO₂ при температуре 700 К (427 ^оС),

Ca₃Si₂O₇ + 3CO₂ = 3CaCO₃ + 2SiO₂ при температуре 610 К (337 ^оС),

• с обычным силикатом кальция - формы бета-CaSiO₃ и альфа-CaSiO₃ - реакция

CaSiO₃ + CO₂ = CaCO₃ + SiO₂ - начинает идти при температуре ниже 540 К (267 ^оС).

Расчеты показать не могу, не получается приложить файл формата MS Excel. Источник данных по термодинамике силиката кальция [[3]], по остальным веществам [[4]].

Итог: сначала планету надо охладить, например, зеркалами или самовоспроизводящимися автоматами.

Трудность 2: для проведения этой реакции надо ввести силикат кальция в контакт с углекислым газом, т.е. "вытащить" силикат кальция на поверхность и хорошо перемешать. Но, судя по количеству углекислого газа, для этого потребуется "перелопатить" ВСЮ поверхность на СОТНИ метров вглубь. Никто не сказал, как это сделать. Процесс эррозии будет идти долго.--213.234.24.1 13:09, 17 сентября 2010 (UTC)--213.234.24.1 14:02, 17 сентября 2010 (UTC)

«…для этого потребуется „перелопатить“ ВСЮ поверхность…Никто не сказал, как это сделать.» — ну вот именно, для этого (т.е. для ускорения процесса эжрозии) и нужна была кипящая при 300 ^оС вода. «…не получается приложить файл формата MS Excel.» — Здесь (в ВП) такая возможность не только не предусмотрена, но и вообще запрещена — есть специальное правило, которое это регулирует, вот оно ВП:ОРИСС. Поэтому перекладывать XLS-файл и излагать подробные расчёты здесь не надо. Вы понимаете, я готов продолжать с Вами данную дискуссию и дальше, — но только не здесь, а на каком-нибудь научном форуме (предлагайте адрес). Если в результате будут сделаны какие-то важные выводы, их уже потом можно будет включить в статью, с указанием ссылки. Krass 20:35, 21 сентября 2010 (UTC)

Иные предложения по терраформированию

«Ожидается, что свободная вода станет разрушать венерианские горные породы и, в частности, вымывать окись кальция из венерианского грунта. Образующийся щелочной раствор начнёт поглощать CO2 из атмосферы Венеры, связывая его в виде карбонатов (CaCO3, MgCO3)».

Возможно, это следует делать с помощью микроорганизмов, способных вобрать в себя воду из атмосферы, превратить ее в солевой раствор, существующий в жидком виде в Венерианских условиях, и затем осуществляющих связывание углекислого газа в карбонаты. Малая часть атмосферы будет переработана в кислород для дыхания и углерод, который будет похоронен под слоем карбонатов. Способ отличается тем, что не требует доставки воды или сотворения горючей смеси углерод-кислород. Но после переработки атмосферы, поверхность планеты все равно останется сухая.

И есть ли такие микроорганизмы?--213.234.24.1 09:23, 2 августа 2010 (UTC)

«Возможно, это следует делать с помощью микроорганизмов, способных вобрать в себя воду из атмосферы…», «Способ отличается тем, что не требует доставки воды…» — в том то и дело, что воды в атмосфере Венеры нет, и доставка воды потребуется в любом случае, при любых способах её терраформирования. Krass 06:09, 28 августа 2010 (UTC)

Я имею ввиду, что для этого способа хватит того малого количества воды, что там есть - около 0,02%, и не происходит расход воды на получение органики.--213.234.24.1 13:07, 30 августа 2010 (UTC)

обсуждается не главная проблема

Главная проблема освоения Венеры вовсе не в изменении атмосферы, доставка воды и температура. Главной сложностью является медленное вращение планеты вокруг своей оси, а также отсутствие сильного магнитного поля--Зелев Андрей 06:51, 18 октября 2010 (UTC)

Пока не предоставлено АИ, где утверждается всё это ОРИСС. Русские идут! 18:55, 22 октября 2010 (UTC)

Попытка добавить в статью ОРИСС

Уважаемый участник 217.118.66.102, в Википедии недопустимо добавление оригинальных исследований. Если это не Ваше исследование, то укажите источник. Если это Ваше исследование, то укажите публикацию этого исследования в каком-нибудь рецензируемом научном журнале. Русские идут! 16:46, 5 декабря 2010 (UTC)

В противном случае этот текст не может быть в статье. Русские идут! 16:47, 5 декабря 2010 (UTC)

В любом случае написана (была) ерунда. Во-первых, эти самые "слитки магния" (алюминия, кремния) и т.д. проще производить на самой Венере (электролизом расплавленных горных пород), а не "направлять их в атмосферу на большой скорости". Во-вторых, в результате предлагаемых преобразований CO2 из атмосферы Венеры будет переведён в CO (угарный газ), и что с ним потом делать и как от него избавляться, непонятно. Krass 19:17, 5 декабря 2010 (UTC)

Водоросли в атмосфере Венеры

Теоретически, можно также спекулировать о возможности создания «парящих сине-зелёных водорослей», которые обладали бы достаточно плотной мембраной, чтобы удерживать воду и некоторое количество водорода, обеспечивающее нулевую плавучесть в атмосфере. Имея одностороннюю проницаемость к углекислому газу и водороду, такие водоросли могли бы делиться до тех пор, пока не забьют всю атмосферу биомассой. Однако, создание столь сложной, экзотической и специфически профилированной клетки в настоящее время находится далеко за рамками биотехнологий.
Личное мнение участника ВП, перенесённое из раздела Доставка на Венеру земных водорослей или других микроорганизмов[5]. С уважением. --DimaNižnik 07:31, 2 февраля 2016 (UTC)

• Всё, о чём речь в статье, в настоящее время находится далеко за рамками современных технологий, и каждый раз это оговаривать в статье излишне. С уважением. --DimaNižnik 07:36, 2 февраля 2016 (UTC)

Охлаждение атмосферы кольцами

Есть ли информация об охлаждении планеты искусственными планетарными кольцами? Или хотя бы почему это может быть не разумно? Читал, что похолодание в эоцене на Земле могло быть вызвано кольцом вокруг Земли. Димоффей! (обс.) 10:26, 5 мая 2020 (UTC)

• Если найдёте авторитетные источники на эту тему, можете писать. Самостоятельные исследования в википедии запрещены. — DimaNižnik 18:06, 5 мая 2020 (UTC)