怎样才能让金星成为人类的家园？

金星有一天可能成为人类的第二个家园

作者：马修·S·威廉姆斯

欢迎回到我们正在进行的“星际”系列。今天，我们来看看地球的“姐妹行星”，金星！考虑到金星较为恶劣的环境，金星可以被称之为地球的“邪恶姐妹”。然而，有一天，人们可以以各种方式生活在那里。它所需要的只是合适的资源、投入和科技。

事实上，有朝一日前往金星的人们可能会听到这样的录音问候：

“欢迎来到伊什塔尔（伊什塔尔是巴比伦的自然与丰收女神，也是金星的象征），这里是通往永远阳光灿烂的金星天空的门户！时间是金星标准时间上午11点27分。外界气压为110千帕，温度为300开尔文。

“请准备好您的身份证以进行扫描，并核对您的生物扫描结果。如果您没有在我们的航班上收到此免费服务，您可以使用位于中庭的任何一个展位办理。

“我们想提醒我们的新来者，金星上的白天长达117天。我们建议你每16小时使用一次你的个人遮阳帘，以确保足够的睡眠。这也将确保你能够适应24小时的日程安排。

“你有兴趣知道，自从我们第一次在金星定居以来，不到175天就过去了吗？你可以说，在伊什塔尔建立以来的56个地球年里，时间对我们来说已经慢了一点！

“提醒所有乘客在从殖民地转移到飞艇时要格外小心。窗户和对接环是安全的，以保护您的安全，但请不要放置任何重物或敲击它们。一旦您上船，请坐下，放松，让我们带您穿越云层！

听起来很不错，不是吗？去一个城市漂浮在浓密云层上的世界旅行，所有的交通都由从一个地方漂到另一个地方的飞艇来处理。但是等等，还有更多！再经过几个世纪的努力，这些漂浮的城市可以改变金星的大气层和表面。如果有一天是这样的话，欢迎信息听起来可能更像这样：

“欢迎来到毕达哥拉斯站，你通往金星的门户，太阳系的海洋天堂！日期是太阳库库尔坎，克里奥德纳二十五号，时间是尼奥比亚时间上午10:30。温度是温和的三百开尔文，气压是一百千帕。我们感谢你将金星作为你的度假目的地。”希望你在无尽的海岸线和无边无际的海洋上获得愉快的放松。

“当你向下行驶时，你会注意到重力在缓慢变化。我们向你保证这是完全正常的，我们的安全程序已经做好了准备。一旦你到达地面，你将体验到大约90%地球正常的重力，这将方便你活动。

“在你的脚步中享受这额外的春天，它不会消耗你任何肌肉或骨骼密度！我们还设法加快了行星的自转速度，因此金星上的一天与地球上的一天是一样的。这就像在地球上一样舒适。

“一定要熟悉有关动物群（包括微生物）进口的规章制度。为方便起见，在整个装置中都设置了去污亭。未去污的乘客禁止沐浴或接触金星海洋。我们的海洋生态系统要求大家尊重当地的生物多样性。

“一定要熟悉你的住宿条件。一旦你到达水面，你需要选择合适的渡轮。我们的远洋班轮提供到伊什塔尔、阿芙罗狄蒂和拉达特拉大陆的运输服务。一旦到达，你就可以预订到你想要的海上度假胜地或岛屿度假胜地的机票。”

 金星是美丽的！

几代人以来，人类一直对金星着迷，金星是夜晚和早晨天空中最亮的那颗星。由于其轨道的特点，它会消失几天，然后出现在太阳的另一边，长期以来人们认为它是两颗不同的星星——“晨星”和“晚星”。

不久，古代天文学家就开始认识到这些“星星”实际上是同一颗行星。当他们追踪金星几代甚至几个世纪的运动时，他们开始意识到金星（和其他行星一样）不是恒星。就像古代的星座一样，这个星球开始产生自己的神话和传说。

对全世界的古人来说，这个星球与生育、分娩和爱情的女神联系在一起。当天文学作为一门现代科学出现时，出现了新的理论和新的神话。直到20世纪，金星的不透明云层被认为是雨云，这就产生了金星表面被海洋覆盖的假象。

直到20世纪60年代，人们一直猜测金星上可能存在生命，甚至可能存在一种文明。当第一批机器人探测器被送往金星收集有关其大气层和表面的信息时（作为NASA Mariner和苏联Venera项目的一部分），这种想法就被消除了。借助这些探测任务，我们了解到关于金星的可怕真相。

 “进来的人，放弃一切希望吧！”

金星是太阳系中最热的行星，其表面温度稳定在464°C（867°F）左右——这足以熔化铅！大气压力也是地球的92倍。密度如此之高，以至于人会被它压碎！空气也是一种有毒的羽流，主要由二氧化碳（96.5%）和其他微量气体组成。

似乎这还不够，大量的硫酸雨云也弥漫在大气中。因此，金星表面的任何东西。金星是现实生活中最接近但丁的地狱！

然而，有一些事情使金星成为人类另一个潜在的家园。与其他行星相比，金星表面的重力为8.87 m/s²，略高于地球上的90%（0.9g）。在火星和水星上，重力仅为0.38g，而月球的重力仅为0.165g。

这意味着生活在金星上不会导致肌肉萎缩、骨密度降低、器官功能减弱。未来有了健康的运动方案和一些医学干预，金星上的生命将接近地球上的生命。 

云中城市

例如，金星大气层的高密度特性为生活环境创造了一些独特的机会。金星的大气在离地表仅31英里（50公里）以上的高度，压力约为100千帕，略低于海平面上的地球压力（101.325千帕），温度低至86华氏度（30摄氏度）。

上面的大气层也可以抵御宇宙辐射，这与地球大气层保护地表生命的方式相当。出于这个原因，自20世纪70年代以来，就有人猜测人类可以在金星大气中建立定居点，这是苏联科学家首次记录的实例。

苏联金星14号探测器拍摄的金星表面图像。资料来源：RAS/Ted Stryk

2003年，美国宇航局科学家杰弗里·兰迪斯在一篇题为“金星的殖民”的论文中重新提出了这一想法。他声称，在离地面31英里（50公里）的高度上，这些城市将不会受到金星恶劣环境的影响：

“金星的大气层是最像地球的环境（除了地球本身）在太阳系中。这里提出，在短期内，人类可以通过大气中的浮空飞行器对金星进行探索，而在长期内，可以以城市的形式永久定居，设计为在金星大气中以31英里（50公里）的高度漂浮。”

根据兰迪斯的建议，这些浮空器将能够在金星的大气层中保持浮力，除了可呼吸的空气（氮氧比为79:21）外，什么也不需要。2015年，美国宇航局开始探索将载人航天器送至金星作为其高空卫星运行任务（HAVOC）的可能性。

正如Dale Arney和Chris Jones（来自美国宇航局兰利研究中心）所概述的，该提案要求任务的所有载人部分都使用比空气轻的介质。这些浮空器也可以作为空中平台，慢慢地将金星的大气层转化为宜居的环境，以便殖民者最终迁移到地表。 

冷却下来

金星的地表改造有很多种方式，我们的意思是改变环境使其更像地球。这一过程非常简单，需要进行四项重大更改：

1.冷却金星大气层

2.稀释空气

3.将大气转换为N2/O2

4.将行星的自转周期缩短为24小时/天

幸运的是，这些步骤中的每一步在某种程度上都是对其他三个步骤的补充。由于金星吸收的太阳光是地球的两倍，太阳辐射被认为在失控的温室效应中起了重要作用，使金星成为今天的样子。因此，有一种为地球降温的方法是使用太阳阴影。

如果它是一个单透镜，它可能位于太阳-金星L1拉格朗日点附近，限制到达金星的阳光量。或者，可以在大气中放置太阳反射器，将太阳辐射反射到太空中。这些可能以大型反光气球或覆盖有钻石涂层的平板形式出现。

在他的提案中，兰迪斯建议他的浮空器可以充当太阳护盾和处理站。这项提案的优点是使用当地来源的二氧化碳。二氧化碳将被化学分解产生碳（有机合成的基本组成部分）和氧气（可在栖息地内使用）。

这些阴影会逐渐冷却大气，使稠密的二氧化碳云冻结并形成干冰。然后，这些冰可以被输出、掩埋或封存，并具有降低大气压力的额外好处。另一种可能的方法是用化学方法将大气转化为能够维持生命的物质。

 “制造雨水”

卡尔·萨根（Carl Sagan）在其1961年的论文《金星》（the Planet Venus）中首次提出了将金星地形化的建议，建议将基因工程蓝藻引入大气，将二氧化碳转化为有机分子。由于发现了地球上的硫酸云，这个想法在很大程度上变得不可行。

随后，英国科学家保罗·伯奇（Paul Birch）提出了一项建议，他于1991年发布了一项题为“金星快速地形化”的研究伯奇提议用氢和铁气溶胶轰击金星的大气层，这将在化学上产生大量的水。这将引发“长雨”，最终覆盖地球80%的海域（可能是第二次）。

它还将产生大量的石墨（结晶碳），这些石墨必须被捕获并去除。Birch估计，剩余的大气压力约为3巴（地球的3倍），主要由氮组成，可以作为缓冲气体。然后可以进口氧气或在当地生产氧气，使大气真正透气。

最近，未来主义者艾萨克·阿瑟（Isaac Arthur）提出了另一项使用氢气的雄心勃勃的建议。在一个名为“金星上的冬天”的视频中，他解释了如何通过将电离氢聚焦到一束直射金星的光束中来制造“水力炮”。这种“恒星提升”和“恒星化”的结合可以用来稀释金星的大气层，并引入氢气来制造水。

另一种方法是用精制的钙和镁轰击金星以生成碳酸盐。这一想法是由马克布洛克和戴维H·格林斯彭（来自科罗拉多大学波尔得分校）在1996篇题为“金星上的气候稳定”损坏的论文中提出的。这甚至可以通过钻入金星地壳来获取其自身的钙镁氧化物沉积物来实现。

这些碳酸盐可能被封存在地幔中，在那里它们有一天会成为碳循环的一部分（这取决于金星的构造活动）。再加上太阳阴影，利用氢和铁气溶胶（或两者兼有）对大气进行化学转化，金星将被海洋覆盖，并留下丰富的化合物。

 日夜改造

地球化金星的另一个有效方法是改变其旋转速度。目前，金星每243天绕其轴线自转一次，这是太阳系中自转最慢的行星。因此，金星经历了极其漫长的白天和黑夜，人类和地球动植物将很难适应。

也有人从理论上认为，行星的缓慢自转可以解释为什么它不像地球那样有明显的磁场。多年来，关于如何加快金星的自转周期或如何模拟地球自转，人们提出了几种解决方案。在他的提案文件中，伯奇建议在太阳-金星L1拉格朗日点附近建立一个轨道太阳镜系统。

这些反射镜将阳光直接照射到金星极地轨道上的另一个太阳反射镜上。通过确保不同的半球接收到反射的阳光，这套镜子系统可以模拟24小时的昼夜循环。其他方案建议通过流星撞击金星表面或用大质量物体近距离飞行来加速金星的旋转速度。

如果以正确的角度撞击，这些撞击可能会减缓和逆转金星的自转，理论上最终会将其轨道周期加速至24小时。其好处包括，金星也有可能重新唤醒行星核心的发电机效应，这将促进磁场的形成。

这种磁场将有助于确保金星蓬松的新大气层在亿万年内不会被太阳风吹走。如果这些撞击器还携带大量的钙、镁和其他碳隔离化合物，它们也将有助于将大气转化为可呼吸的物质。

撞击器的另一个好处是将金星当前的一些大气喷射到太空中。通过输出气体来减少大气的其他方法需要在云层上方的浮动平台上安装太空电梯和质量加速器。随着时间的推移，这些气体会从大气中“舀”出来，并将其喷射到太空中。

正如你所看到的，将金星转变为宜居环境的过程包括相互补充的步骤。无论我们是在稀释大气、冷却地球、转换大气还是加快其自转，在一个地形形成领域的进展也可能对其他领域产生积极影响。

为了实现这一目标，似乎有很多选择（或组合），金星可以转变成温暖、海洋和非常类似地球的环境。出生在这个天堂的人将被称为“金星人”或“赛德兰人”，他们无疑将以热情好客和放松的天性而闻名！

同时，我们可以建立漂浮的城市，在那里我们可以一代又一代地完成这项工作，直到天空中的城市准备慢慢地降落到地面。当他们到达时，他们肯定会发现一个海洋天堂，它正等待着生命（小心地）被引入它的表面。

“我们感谢您在金星公海与我们共度时光！我们知道，在经历了许多天的风沙、海浪和阳光之后，离开可能会很困难。请务必从我们的商店购买一些纪念品，包括所有生育女神的装饰图案。我们也有许多与之相关的流行神话副本，比如《伊娜娜的阴间世系》、《伊利亚特》和《天空女人的传说》。

“我们祝愿您一切顺利，并希望如果您的最终目的地不是地球，那么向低重力的过渡过程将尽可能轻松。我们建议您在毕达哥拉斯空间站上花时间适应低重力环境。尽可能多地花时间预订。

“当你考虑下一个度假目的地时，一定要记住金星。在我们的海洋、群岛、海滨和温度条件之间，我们是太阳系的度假目的地。简言之，金星被称为'地球的姐妹行星’是有原因的。”