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火星上极其稀薄的大气,微弱的阳光,对于未来殖民先锋来说,需要携带的物资实在太多。而在地球内环运转的金星,既有稠密的空气,又有充足的光照,甚至在其大气层约50km高度处,气温20°C,富含水分和二氧化碳,简直就是天然的温室。此外现有航天器5个月就能飞到金星,也比火星的9个月缩短了几乎一半。

地球的孪生兄弟

金星是一颗类地行星,因为它的大小、质量、体积,以及到太阳的距离,均与地球相似,所以经常被称为地球的孪生兄弟。它的直径是12,092千米,质量是地球的81.5%。

火星是最合适移民的星球?不,金星才是!

1:1摆放的金星和地球,金星直径略小(5%)

但是金星表面的状况与地球完全不同,金星大气稠密,且其质量96.5%是二氧化碳,其余的3.5%是氮气。它有着四颗类地行星中最浓厚的大气层,行星表面的大气压力是地球的92倍。表面的平均温度高达735K(462°C),是太阳系最热的行星,比最靠近太阳的水星还要热。虽然它可能曾拥有过海洋,且外观与地球极为相似,但是随着失控的温室效应导致温度上升而全部蒸发掉了。由于缺乏行星磁场,水受光照分解成氢和氧,而自由氢又被太阳风扫进星际空间。金星表面是干燥的荒漠景观,点缀着定期被火山刷新的岩石。

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前苏联金星13号着陆器拍摄,它在金星只幸存了127分钟。科幻还是科学,著名科幻作家迪斯教授的《云之苏丹》中,Tinkerman描述他所见的金星:金星的表面有着地狱般的高温,气压几欲将一切都压扁。然而随着海拔升高,气压和气温都随之降低。到50km高的云端,气温如地球的热带一般,气压与地球表面一般。再升高20km,空气更稀薄,气温则降到地球极地的水平。数万座金星城市就在这20km的区域上下浮动。第一段话描述的是事实,第二段就是科幻的部分了。

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早在冷战年代,NASA忙于登月计划时期,金星殖民计划就已提上日程。前苏联也曾发射多艘无人探测器到访金星。在那个军备竞赛的年代,在那个太空争霸的年代,NASA有充足的资金支持,民众对太空探索的热情也空前高涨。按照当时的计算,利用阿波罗计划的硬件设备,即便核动力引擎研制成功,经过400天的漫长太空旅行,三名宇航员仅仅能够对金星进行短暂的近距离观测45分钟至2天。听上去不是那么合算。然而充足的光照,富集的碳,适宜的温度,0.9g的重力,一切都那么诱人。不只是科幻作家,科学家们也一直未曾放弃论证将科幻变为事实。

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水手2号效果图,第一个接近金星的人造物Credit:NASAJPL

云端之旅NASA科学家于2015年发文阐述了HAVOC计划。为了避开金星表面的极端环境,该计划拟发射的金星探测器,将携带巨大的飞艇。飞艇在金星大气层中展开,悬浮在50km海拔的大气层中。探测器将能供2名宇航月在金星生存1个月时间,之后重返地球。按照科学家们的评估,HAVOC计划比载人火星任务耗时更短。计划可预期的技术难点则包括:如何在金星大气准确的为飞艇充气、如何避免金星大气内的硫酸损坏太阳能板等。

云端基地

HAVOC之后,或许人类将像建造空间站那样,在金星大气层中建造供人类长期值守的基地,甚至像《云之苏丹》那样建造小型漂浮的城市。拥有丰富的二氧化碳和光照,人类可以利用光合作用来制造食物甚至燃料。听上去一切都那么自然。

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若干飞艇连接悬浮,充足日照下供宇航员长期停留其实这样的想法,早在冷战时期,前苏联科学家们已经在杂志上探讨过了。

火星是最合适移民的星球?不,金星才是!

1970年代前苏联的殖民金星设想远景

雄心勃勃的地球人,当然不会满足于云端的鸽子笼,我们要彻底改变金星的面貌,让他名副其实的变为地球的孪生星。2010年诺奖得主,大气化学家PaulCrutzen提出:向金星大气注入大量的二氧化硫,并向太空排放二氧化碳,让其重返原始地球时期的样貌,从而实现金星大气降温,减速温室效应。20世纪90年代,科学家PaulBirch曾提出了一种更为激进的方法:从巨大的气态行星木星或土星提取氢气,并注入金星大气。大量的氢气将和金星大气中海量的二氧化碳反应,并生成纯碳和水。如果注入40,000,000,000,000,000,000千克氢气,产生的水将覆盖80%的金星表面。这画面简直太美,太阳系将诞生另一颗蓝色星球!

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被人类改造后的金星假想图