Terraforming Wenus, czyli jak osiedlić się w piekle

Ludzkość uznaje za pewnik, że to Mars jest naszym najbliższym celem kosmicznych podróży. Transformacja Czerwonej Planety w gościnne człowiekowi miejsce (tzw. terramorfing) to najbardziej logiczny - jeżeli nie najłatwiejszy - pierwszy krok do kolonizacji Układu Słonecznego. Wielu astronomów sugeruje jednak, by zamiast Marsa na cel terraformingu wziąć naszą siostrzaną planetę - Wenus. Ze względu na panujące na niej niekorzystne warunki środowiskowe i atmosferę zniszczoną przez dwutlenek węgla - planeta ta może być cenną nauczką dla mieszkańców Ziemi. Obserwując historię Wenus być może uda się nam zapobiec katastrofalnemu efektowi cieplarnianemu tu, na Ziemi, i tym samym uniknąć apokalipsy.

Terraformowanie, czyli dosłownie "tworzenie Ziemi", to proces polegający na zmianie warunków panujących na planetach, księżycach lub innych ciałach niebieskich, do takich, jakie panują na Ziemi. Dzięki temu dany obiekt jest stopniowo przygotowywany do zamieszkania przez człowieka. Niestety, proces terraformowania nie został dotychczas dostatecznie zbadany, by istniała możliwość wprowadzenia go w życie.

Terraformowanie innych planet budzi wiele kontrowersji. Biolodzy i ekologowie przekonują, że taki proces jest etycznie niedopuszczalny, bowiem niemożliwe jest pogodzenie dwóch podstawowych praw natury: potrzeby zachowania gatunku ludzkiego i ocalenia istniejących ekosystemów. Patrząc na to, co ludzka cywilizacja wyczynia na Ziemi, ingerowanie w kształt obcych planet może być równe ze zniszczeniem ich naturalnego środowiska.

Kolonizacja innych planet, nawet tych w obrębie Układu Słonecznego, to astronomiczne przedsięwzięcie ekonomiczne. Infrastrukturę potrzebą do jego realizacji należałoby budować od samych podstaw, a do tego wciąż brakuje nam odpowiednich technologii. Zwolennicy terraformingu przekonują, że niemal nieograniczone złoża minerałów zalegające w kosmosie, błyskawicznie zwróciłyby poniesione koszty.

Potencjalnie terraformowana planeta mogłaby stać się źródłem licznych sporów politycznych. Trudno bowiem byłoby określić przynależność nowego obszaru do pojedynczych państw, organizacji międzynarodowych lub prywatnych korporacji. Kosmiczni osadnicy mogliby również z czasem poczuć potrzebę zaakcentowania swojej autonomii.

Ale terraforming to wciąż temat niezwykle świeży, zwłaszcza wśród teoretyków i fanów science fiction.

Wenus jest najgorętszą planetą w Układzie Słonecznym. Jej atmosfera jest głównie złożona z dwutlenku węgla, przez co temperatura jej powierzchni - średnio 467^o Celsjusza - jest wyższa od znajdującego się bliżej Słońca, ale pozbawionego atmosfery Merkurego. Wszystko przez piekielny efekt cieplarniany, który na Wenus sięga 300^o Celsjusza.

Wenus jest jedynym znanym nam obiektem we wszechświecie, w którym efekt cieplarniany rozwinął się do tak ogromnych rozmiarów. Efekt cieplarniany zmienia temperaturę planety, przez co wpływa na zachodzące na niej zjawiska, a tym samym na samego siebie. To sprzężenie zwrotne odbija się na klimacie danej planety. Naukowcy twierdzą, że obecne warunki na Wenus są efektem dodatniego sprzężenie zwrotnego dotyczącego efektu cieplarnianego na powierzchni planety w przeszłości. Wenus jest rozmiarem zbliżony do Ziemi i otrzymuje około dwa razy więcej promieniowania słonecznego niż nasza planeta. Temperatura Wenus powinna wynosić 1,2 temperatury Ziemi w skali Kelvina, a jest znacznie wyższa. Wynika to z innego składu atmosfer obu planet, który jest efektem ich odmiennych ewolucji.

W rezultacie, Wenus przypomina prawdziwe piekło. Temperatura panująca na powierzchni planety jest w stanie stopić ołów, a otaczająca warstwa dwutlenku węgla jest 90 razy grubsza od tej, którą doświadczymy na Ziemi. W 96 proc. składa się ona z dwutlenku węgla, a gdyby tego było mało - powyżej grubej na 70 km warstwy - unoszą się toksyczne chmury składające się z kwasu siarkowego i dwutlenku siarki. W połączeniu z trwającym 224 ziemskich dni pełnym obiegiem wokół Słońca i brakiem magnetosfery chroniącej przed promieniowaniem kosmicznym, daje to obraz planety wyjątkowo niegościnnej dla człowieka.

A jednak plany terraformingu Wenus to nie tylko mrzonki. Przygotowanie planety do ewentualnej kolonizacji byłoby znacznie trudniejsze niż w przypadku Marsa. Co więcej, na chwilę obecną jest więcej logicznych przesłanek za terraformingiem Wenus niż Czerwonej Planety. Biorąc pod uwagę zmiany klimatyczne zachodzące na Ziemi, analizując historię Wenus możemy ocalić naszą planetę.

Jeżeli ludzkość kiedykolwiek zdecyduje się na terraforming Wenus, będzie to projekt długoterminowy, realizowany etapowo, przez całe pokolenia.

Pierwszym krokiem do "udomowienia" Wenus będzie pozbycie się nadmiaru dwutlenku węgla zgromadzonego w atmosferze planety. Już 50 lat temu Carl Sagan zasugerował, że odpowiednio zmodyfikowane genetycznie glony byłyby w stanie przekonwertować dwutlenek węgla do gazów bardziej łagodnych. Ich masowe dostarczenie na Wenus na chwilę obecną wydaje się niemożliwe.

Innym rozwiązaniem może być to zaproponowane w 1981 r. przez jednego z wieloletnich inżynierów NASA - Jamesa Oberga. Zasugerował on, by cały zgromadzony w atmosferze Wenus dwutlenek węgla... wystrzelić w przestrzeń kosmiczną. Do tego celu Oberg poczynił nawet odpowiednie obliczenia, które z perspektywy czasu wydają się kuriozalne.

Jeszcze dziwniejszy jest pomysł Paula Bircha, który w 1990 r. zasugerował, by na Wenus wylać 4x10¹⁹ kg wodoru. Spowodowałoby to reakcję chemiczną z CO², w wyniku której wytworzyłaby się woda i grafit. W efekcie doprowadziłoby to do zalania 80 proc. powierzchni planety oceanami (dla porównania tylko 70 proc. powierzchni Ziemi jest pod wodą).

Inne szalone plany pozbycia się nadmiaru dwutlenku węgla z atmosfery Wenus zakładały wykorzystanie zaawansowanej nanotechnologii, bezpośredniego skraplania, sekwestracji lub kombinacji wszystkich metod po trochu.

Gdyby ludzkości udało się pozbyć nadmiaru dwutlenku węgla w atmosferze Wenus, dalsze przeobrażenia planety dotknęłyby stabilizację temperatury, krótki czas obiegu wokół Słońca oraz brak magnetosfery.

Klimatolodzy są zgodni, że eliminacja nadmiaru dwutlenku węgla, znacząco obniżyłaby średnią temperaturę panującą na Wenus. Niemniej jednak trudno spodziewać się, by bez dodatkowej ingerencji, spadła ona poniżej 100^o Celsjusza, a to oczywiście dla człowieka nadal za dużo.

Meteorolog Paul Crutzen - laureat Nagrody Nobla z chemii z 1995 r. - zasugerował, że byłoby możliwe sztuczne uwolnienie ogromnych ilości dwutlenku siarki na wysokości ok. 20 km atmosfery Wenus. Spowodowałoby to skutek podobny jak wybuch wulkanu na Ziemi i obniżyło temperaturę przy powierzchni planety.

Inny, wyjątkowo interesujący, pomysł na obniżenie temperatury na Wenus, pochodzi od wspomnianego już wcześniej Paula Bircha. Sugeruje on umieszczenie w przestrzeni kosmicznej, w punkcie Lagrange'a między Wenus i Słońcem, ogromnych zwierciadeł, które odbijałyby nadmiar promieniowania docierającego do planety. Urządzenia te mogłyby jednocześnie być wykorzystywane jako generatory prądu, który prędzej czy później byłby kolonizatorom potrzebny.

Znacznie bardziej skomplikowane może okazać się przestawienie obrotu planety, by nadać jej prędkość porównywalną do Ziemi. Tu nie jesteśmy w stanie wykorzystać żadnych półśrodków i jedynym rozwiązaniem byłoby umieszczenie na orbicie Wenus dużych ciał niebieskich. O ogromnych nakładach energii potrzebnych do realizacji tego planu chyba wspominać nie trzeba.

Problemem jest również brak magnetosfery Wenus, bez której nie mogłoby przetrwać żadne życie, nie wspominając o prawidłowym funkcjonowaniu kolonizatorów. Naukowcy już pracują nad teoretycznymi podstawami budowy wirtualnej magnetosfery, jednak o szczegółach projektu nic nie wiadomo.

Terraforming Wenus może okazać się najbardziej ambitnym projektem w historii ludzkości. Nawet angażując wszelkie możliwe środki do "udomowienia"" naszej siostrzanej planety, być może nigdy nie doczekamy momentu, w którym na Wenus mogłoby samoistnie rozwijać się życie. Wyjątkowość tego procesu, nie tylko w skali Układu Słonecznego, ale i całego wszechświata, może być przez nas niedoceniana. Zanim jednak podejmiemy jakiekolwiek kroki w celu kolonizacji Wenus, konieczne jest stworzenie szeregu symulacji, które pomogą wybrać najlepszą strategię. A przy okazji rzucą nowe światło na redukcję lokalnego efektu cieplarnianego. Piekło Wenus może być już nie do uratowania, ale wciąż jeszcze mamy czas, by zapobiec powstaniu go tu - na Ziemi.