La colonización de Venus ha sido tema de muchas obras de ciencia ficción desde antes del inicio de los vuelos espaciales , y todavía se discute desde un punto de vista tanto ficticio como científico. Sin embargo, con el descubrimiento del entorno superficial extremadamente hostil de Venus , la atención se ha desplazado en gran medida hacia la colonización de la Luna y Marte , con propuestas para Venus centradas en hábitats flotantes en la atmósfera media superior [1] y en la terraformación .
La colonización espacial es un paso más allá de la exploración espacial e implica la presencia permanente o a largo plazo de humanos en un entorno fuera de la Tierra . Stephen Hawking afirmó que la colonización del espacio era la mejor manera de asegurar la supervivencia de los humanos como especie. [2] Otras razones para colonizar el espacio incluyen intereses económicos, investigación científica a largo plazo que es mejor realizada por humanos en lugar de sondas robóticas y pura curiosidad. Venus es el segundo planeta terrestre más grande y el vecino más cercano de la Tierra, lo que lo convierte en un objetivo potencial.
Venus presenta ciertas similitudes con la Tierra que, de no ser por las condiciones hostiles, podrían hacer más fácil su colonización en muchos aspectos en comparación con otros posibles destinos. Estas similitudes, y su proximidad, han llevado a que Venus sea llamado el "planeta hermano" de la Tierra.
En la actualidad, no se ha establecido si la gravedad de Marte , 0,38 veces la de la Tierra, sería suficiente para evitar la descalcificación ósea y la pérdida de tono muscular que experimentan los astronautas que viven en un entorno de microgravedad . Por el contrario, Venus tiene un tamaño y una masa similares a los de la Tierra, lo que da como resultado una gravedad superficial similar (0,904 g ) que probablemente sería suficiente para prevenir los problemas de salud asociados con la ingravidez . La mayoría de los demás planes de exploración y colonización espacial se enfrentan a preocupaciones sobre el efecto dañino de la exposición a largo plazo a la gravedad fraccionaria o cero en el sistema musculoesquelético humano .
La relativa proximidad de Venus hace que el transporte y las comunicaciones sean más fáciles que en la mayoría de los otros lugares del Sistema Solar . Con los sistemas de propulsión actuales, las ventanas de lanzamiento a Venus se producen cada 584 días, [3] en comparación con los 780 días de Marte. [4] El tiempo de vuelo también es algo más corto; la sonda Venus Express que llegó a Venus en abril de 2006 pasó un poco más de cinco meses en ruta, en comparación con los casi seis meses de Mars Express . Esto se debe a que en su aproximación más cercana, Venus está a 40 millones de kilómetros (25 millones de millas) de la Tierra (aproximado por el perihelio de la Tierra menos el afelio de Venus) en comparación con los 55 millones de kilómetros (34 millones de millas) de Marte (aproximado por el perihelio de Marte menos el afelio de la Tierra), lo que convierte a Venus en el planeta más cercano a la Tierra.
La atmósfera de Venus está compuesta principalmente de dióxido de carbono. Como el nitrógeno y el oxígeno son más ligeros que el dióxido de carbono, los globos llenos de aire respirable flotarán a una altura de unos 50 km (31 mi). A esta altura, la temperatura es de unos 75 °C (348 K; 167 °F). A 5 km (3,1 mi) más arriba, la temperatura es de unos 27 °C (300 K; 81 °F) (véase Atmósfera de Venus § Troposfera ).
La atmósfera también proporciona los diversos elementos necesarios para la vida humana y la agricultura: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. [5]
Además, la atmósfera superior podría proporcionar una protección contra la radiación solar dañina comparable a la protección que proporciona la atmósfera terrestre . La atmósfera de Marte , así como la de la Luna , ofrecen poca protección de ese tipo. [6] [7] [8]
Venus también presenta varios desafíos importantes para la colonización humana. Las condiciones de la superficie de Venus son difíciles de manejar: la temperatura promedio ronda los 464 °C (737 K; 867 °F), [9] más alta que el punto de fusión del plomo , que es de 327 °C. La presión atmosférica en la superficie también es al menos noventa veces mayor que en la Tierra, lo que equivale a la presión experimentada bajo un kilómetro de agua en la Tierra. Estas condiciones han hecho que las misiones a la superficie sean extremadamente breves: las sondas soviéticas Venera 5 y Venera 6 fueron aplastadas por la alta presión cuando aún se encontraban a 18 km sobre la superficie. Los módulos de aterrizaje posteriores, como Venera 7 y Venera 8, lograron transmitir datos después de llegar a la superficie, pero estas misiones también fueron breves, ya que no sobrevivieron más de una hora en la superficie.
Además, el agua , en cualquier forma, está casi totalmente ausente en Venus. La atmósfera está desprovista de oxígeno molecular y está compuesta principalmente de dióxido de carbono . Además, las nubes visibles están compuestas de ácido sulfúrico corrosivo y vapor de dióxido de azufre .
Más de 20 misiones espaciales exitosas han visitado Venus desde 1962. La última sonda europea fue Venus Express de la ESA , que estuvo en órbita polar alrededor del planeta desde 2006 hasta 2014. Una sonda japonesa, Akatsuki , fracasó en su primer intento de orbitar Venus, pero se reinsertó con éxito en órbita el 7 de diciembre de 2015. Se han propuesto otras misiones de bajo costo para explorar más a fondo la atmósfera del planeta, ya que el área a 50 km (31 mi) sobre la superficie donde la presión del gas está al mismo nivel que la de la Tierra, aún no se ha explorado a fondo.
Al menos desde 1971 [10], los científicos soviéticos habían sugerido que, en lugar de intentar colonizar la hostil superficie de Venus, los humanos podrían intentar colonizar la atmósfera venusiana . Geoffrey A. Landis, del Centro de Investigación Glenn de la NASA, ha resumido las dificultades percibidas para colonizar Venus como resultado de la simple suposición de que una colonia tendría que estar basada en la superficie de un planeta:
Sin embargo, si se lo mira de otra manera, el problema de Venus es simplemente que el nivel del suelo está demasiado por debajo del nivel de una atmósfera. A nivel de las nubes, Venus es el planeta del paraíso.
Landis ha propuesto hábitats aerostáticos seguidos de ciudades flotantes , basándose en el concepto de que el aire respirable (mezcla de oxígeno/nitrógeno 21:79) es un gas de elevación en la densa atmósfera de dióxido de carbono , con más del 60% del poder de elevación que tiene el helio en la Tierra. [11] En efecto, un globo lleno de aire respirable por humanos se sostendría a sí mismo y a un peso adicional (como una colonia) en el aire. A una altitud de 50 kilómetros (31 millas) sobre la superficie de Venus, el entorno es el más parecido a la Tierra en el Sistema Solar más allá de la Tierra misma: una presión de aproximadamente 1 atm o 1000 hPa y temperaturas en el rango de 0 a 50 °C (273 a 323 K; 32 a 122 °F). La protección contra la radiación cósmica estaría proporcionada por la atmósfera superior, con una masa de protección equivalente a la de la Tierra. [12]
En la parte superior de las nubes, la velocidad del viento en Venus alcanza los 95 m/s (340 km/h; 210 mph), y gira alrededor del planeta aproximadamente cada cuatro días terrestres en un fenómeno conocido como "superrotación". [13] En comparación con el día solar venusiano de 118 días terrestres, las colonias que flotan libremente en esta región podrían tener un ciclo día-noche mucho más corto. Permitir que una colonia se mueva libremente también reduciría la tensión estructural del viento que experimentarían si estuvieran atadas al suelo.
En su forma más extrema, Venus podría estar cubierta en su totalidad por aeróstatos, formando una superficie planetaria artificial, que se sustentaría en la atmósfera comprimida debajo de ella. [14]
Como no hay una diferencia de presión significativa entre el interior y el exterior del globo de aire respirable, cualquier rasgadura o desgarro haría que los gases se difundieran a tasas de mezcla atmosférica normales en lugar de una descompresión explosiva , lo que daría tiempo para reparar dichos daños. [11] Además, los humanos no necesitarían trajes presurizados cuando estuvieran al aire libre, solo aire para respirar, protección contra la lluvia ácida y, en algunas ocasiones, protección de bajo nivel contra el calor. Alternativamente, las cúpulas de dos partes podrían contener un gas de elevación como hidrógeno o helio (extraíble de la atmósfera) para permitir una mayor densidad de masa. [15] Por lo tanto, ponerse o quitarse los trajes para trabajar al aire libre sería más fácil. Trabajar fuera del vehículo con trajes no presurizados también sería más fácil. [16]
Los materiales estructurales e industriales serían difíciles de recuperar de la superficie y costosos de traer desde la Tierra o desde asteroides. El ácido sulfúrico plantea un desafío adicional, ya que la colonia tendría que construirse o revestirse con materiales resistentes a la corrosión por el ácido, como el PTFE (un compuesto que consiste completamente de carbono y flúor).
En 2015, la NASA desarrolló el Concepto Operacional de Venus a Gran Altitud (HAVOC, por sus siglas en inglés) para explorar la posibilidad de una misión tripulada a la atmósfera. [17] También planearon una hipotética estación flotante en el cielo con suministros y comunicaciones clave. [18]
Venus ha sido objeto de varias propuestas de terraformación . [19] [5] Las propuestas buscan eliminar o convertir la densa atmósfera de dióxido de carbono, reducir la temperatura superficial de Venus de 450 °C (723 K; 842 °F) y establecer un ciclo de luz día/noche más cercano al de la Tierra.
Muchas propuestas implican el despliegue de una pantalla solar o un sistema de espejos orbitales, con el fin de reducir la insolación y proporcionar luz al lado oscuro de Venus. Otro hilo conductor común en la mayoría de las propuestas implica la introducción de grandes cantidades de hidrógeno o agua . Las propuestas también implican la congelación de la mayor parte del CO2 atmosférico de Venus o su conversión en carbonatos , [20] urea [ cita requerida ] u otras formas. [ cita requerida ]