La terraformation de Vénus est un thème que j’évité d’abordé pour deux raisons. Premièrement, cela nous demande des niveaux technologiques et une disponibilité d’énergie bien au-delà de ce qui est anticipable aujourd’hui, donc c’est de la pure spéculation. Deuxièmement, le processus prendrais plusieurs siècle pendant lequel, les humains se serais surement implanté sur venus au travers de colonie atmosphérique (voir : https://venautics.space/projet-dexploration-venusien/premier-jour-sur-venus/). Or cela signifie que (sauf rupture complète dans l’espérance de vie ou Trans humanisme) des dizaines de génération auront vécu toute leur vie dans ces colonies, les faisant croître et adaptant leur mode de vie. Bref au moment de s’investir dans un projet aussi pharaonique que la terraformation, les vénusien seront habituer à leur colonie atmosphérique et pour eu la terre ne sera qu’une destination de vacances (un an et demi au minimum). Donc pourquoi consacrerais t’il tant d’énergie a transformé LEUR planète a la Terre (donc simulé un mode de vie qu’ils n’ont jamais connue) alors qu’ils peuvent continuer à faire croitre et améliorée les colonies atmosphérique qu’ils ont toujours connue.
Bon malgré cette avant-propos, je me suis quand même lancé dans des calculs pour imaginer a quoi ressemblerais une Vénus terraformé. L’objectif est d’avoir des conditions de vie en surface vivable pour un être humain sans scaphandre.
Etat actuel en surface : 460°c 90 bars, 97% CO2 3% d’azote, trace SO2, eau, CO….
Etape 1 : refroidissement.
Les deux premiers 2 problèmes sont la température de 460°c et la pression à 90bar. La solution consiste à refroidir la planète avec un immense pare-soleil au point de lagrange L1 Venus soleil. Je ne rentrais pas dans le détail du design du pare-soleil car encore à débattre et de tout façon hors de portée de nos technologie. Par contre il serait bien de cherché une homogénéité des températures sur la planète (vous verrais plus loin pourquoi), donc le pare-soleil devrais diminuer fortement l’éclairage au niveau de l’équateur et resté assez élevé au pôle.
Actuellement à 90bar 460°c, le CO2 en surface n’est plus gazeux mais critique (un mixte entre liquide et gazeux). Le pare soleil fera baissé progressivement la température, d’abords sans impact sur la pression de surface (généré par la masse de gaz au-dessus) mais rendant l’atmosphère plus compacte. Arrivé à 30°C, (le point critique du CO2) les fluides critique en surface se transformeront en liquide qui formera des mers, diminuant la masse de l’atmosphère et donc la pression en surface. A 30°c la pression à la surface des mers de CO2 sera d’environ 70bar. En diminuant la température, de plus en plus de CO2 se liquéfiera transformant les mers en un océan. Tout se CO2 retiré de l’atmosphère auras pour effet de diminuer progressivement la pression en surface (surface de l’océan). Le but est d’avoir une température maximum de -5°c à partir de laquelle tout le CO2 se serais liquéfier sous la pression des 3,2 bars généré par l’azote de l’atmosphère (oui les 3% d’azote initiaux suffit a génère 3 bars). L’océan s’élèverait à 1km au-dessus de l’altitude de référence aujourd’hui défini. Sur la carte ci-dessous, seul les régions en vert claire, jaune et rouge serais émergé soit environ 25% de la surface de la planète (sa vous rappel pas quelque chose ?)
En même temps, l’eau de l’atmosphère serait solide et flotterais a la surface de l’océan de CO2. Si la glace était parfaitement repartie sur l’océan, sa ferais une couche de 8cm sur les 75% de la planète recouvert. Le dioxyde de souffre et beaucoup d’autre gaz se liquéfierais et coulerais au fond de l’océan ou se mélangerais au CO2. Dans l’atmosphère serais composé d’azote et de traces de monoxyde de carbone (environ 763 partie par million) mais déjà à des seuils toxique (je ne suis pas médecin donc l’info est a confirmé).
A la fin de cette étape, Je n’ai pas trouvé d’indication comme quoi une pression de 3 bars soit dangereuse sur le long terme (on parle uniquement de pression, pas de composition des gaz). La température de -5°c est viable à condition d’être bien couvert, mais vu que c’est la température maximal (au-dessus le CO2 océanique pourrais se retransformé en gaz), mais pour des raisons de confort (évité d’avoir des températures invivable au pôle) il faudrait que ce soit la température la plus uniforme possible sur la face éclaire de la planète, d’où l’intérêt d’un pare-soleil laissant passé plus d’énergie au pôle. La composition de l’air en azote nécessite un apport en oxygène (pour l’instant j’en ai parlé a des infirmiers hyperbariste, a confirmé avec des biologistes, visé les 20% d’oxygène est acceptable jusqu’à 6bars de pression, sinon, on devra diminuer le pourcentage d’oxygène). Les bâtiment devrons donc être étanche pour contenir un air respirable et dehors, il faudrait un masque a oxygène. Le dernier problème est le CO toxique qui impose des bâtiments équipé de sas et ou en surpression pour éviter que le CO ne rentre quand on ouvre les ports et le masque a oxygène extérieur devra aussi être étanche. Bref à la fin de cette étape, il sera possible de vivre et sortie en surface avec un bon manteau et un masque a oxygène.
Etat à la fin de l’etape 1 : -5°C 3,2 bar, 100% azote + trace de CO
Etape 2 : détoxification
Cette étape peu en pratique être fait en parallèle de la fin de l’etape 1. Elle consiste à produire de l’oxygène a partir de l’eau ou préférentiellement du CO2. Il faudrait aller plus loin que le moxie de persévérance, car il faudra produire du carbone et pas juste du CO libère dans l’air. Le carbone devra être stocké ou pourra servir de matériau de fabrication (fibre de carbone, graphene, diamant….on parle de technologie disponible dans 1000ans) et l’oxygène libère dans l’air. Dans cette étape, l’oxygène produit se combinerais au CO créant du CO2 qui se liquéfierais et finirais aussi dans l’océan (il rehausserait le niveau que de façon marginal compensé par la production d’oxygène).
A la fin de cette étape, l’atmosphère serait constituée uniquement d’azote sans CO toxique. Il faudrait garde de bon manteau, des bâtiments séparent l’air extérieur de l’air intérieur et un masque a oxygène à l’extérieur, mais le besoin d’étanchéité parfaite et de sas disparais car l’air n’est plus toxique, il faudrait juste éviter que les porte reste ouverte trop longtemps pour éviter d’appauvrie le bâtiment en oxygène (bon à -5°c on ferme vite la porte). On pourrait même retirais sont masque pour une ou deux bouffé d’air (très) frais, mais n’apportant pas d’oxygène.
Etat a la fin de l’etape 2 : -5°C 3,2 bar, 100% azot
Etape 3 : oxygénation
Cette étape est la continuité de la précédente, on continu à produire de l’oxygène qui n’est plus absorbé par le CO. Là on parle de produire des quantités astronomique (c’est le cas de le dire) car on veut atteindre 20% d’oxygène dans l’air (a confirmé que ce n’est pas toxique a 4bar). Rien que cet oxygène équivaut n’a la masse de l’atmosphère terrestre. Au fur et à mesure, l’air extérieur deviendra respirable, donc plus besoin de masque a oxygène ou de bâtiment isolé (chauffé quand même).
Du coté thermique, l’augmentation de a masse de l’atmosphère fait monté la pression a 4bar se qui autorise une température a 3°C. Cette température autorise la présence d’eau liquide et donc la culture de végétaux en extérieur. Mais cela pose un problème d’accès à l’eau. En effet, au-dessus de 0°C (oui la limite solide-liquide est très peu dépendent de la pression) l’eau se liquéfié et je ne sais pas si elle se mélange au CO2 liquide (à environ 100 particule par millions, sa vas être cotons a récupéré) ou s’il coule au font de l’océan (masse volumique supérieur) en tout cas ce ne sera pas une banquise qu’il suffit de récupéré en surface.
Etat à la fin de l’etape 3 : 2°C 4 bar, 80% azote + 20% d’oxygène
Donc tout dépendra de la pilotabilité du pare soleil et la capacité a contrôlé la température a l’échelle mondial. Par exemple, on pourrait parfaitement augmenter la température a 20-30°C à l’intérieur des continent, là où il n’y a pas de risque faire évaporé l’océan de CO2 et gardé des températures basse sur les océans. De plus, pour l’instant je ne prévois pas de miroir autour du point L2 pour réchauffé l’arrière de la planète et avec une atmosphère « allège » (comparé a aujourd’hui) on aura perdu la circulation thermique qui fait que sur venus il fait aussi chaud de jour que de nuit. Donc la température risque de chuter la nuit (qui dure une cinquantaine de jours terrestre), ce qui fera remonter a glace. Au aura donc une barrière de glace qui se formera au niveau de l’aurore dans laquelle il faudra piocher l’eau pour tenir toute la journée (une cinquantaine de jour aussi) avant qu’elle ne fonde et disparais dans l’océan.
Cela permet d’introduire le mode de vie des vénusien (attention, sa revient a anticipé des notions de sociologie dans 1000ans). Il y a peu de chance qu’on puisse modifier la durée des journées solaire qui est de 116jours terrestre (58j de lumière, 58j de nuit). Même si certaine personne affecté a de la production primaire (mine ou entretien des villes par exemple) pourrons rester toute la nuit sur un même site, je pense que la majorité de la population sera nomade, se déplacent chaque mois pour rester sur la phase éclairé de la planète. On peut donc imaginer des cités de passage dans la population passerais de millions d’habitant de jours a quelque milliers de chargé d’entretien ou responsable de site proche la nuit. Dans les équipes d’entretien, il y aurait notamment les personnes de récupéré la glace remonté à la surface de l’océan le plus proche pendant la nuit pour remplir les citernes de la ville avant l’afflux de population du jour.
On peut aussi avoir des cités flottantes qui avanceraient en permanence pour rester sur la phase éclairé (13 km/h sur l’équateur, moins vite à des latitudes plus élevé) car pour rappel, il n’y a pas de glace sur la phase jours. Une solution intermédiaire serais que les vénusien ai des bateaux rapide voir des ekranoplanes (avion volant juste au-dessus de l’eau) qui leur sert d’habitation et se rassemblerais autour des villes côtière pour former des quartiers d’habitation provisoire ce déplaçant avec le soleil.
Coté météo et climatologie…. C’est compliqué a anticipé. Pour l’instant j’imagine mal qu’il y ai des nuages car l’eau aurais du mal à s’évaporé (soit gelé, soit au fond de l’océan) et le CO2, même si une partie s’évaporé, le gaz restera près du sol (plus lourd que l’air) et se condensera en surface avant de formé des nuages. Pour les vents aussi c’est difficilement anticipable sur un système qui n’existe pas encore, mais avec l’homogénéité des températures sur la planète, il devrait y en avoir peu)
Il y a aussi la question de la source d’énergie. Avec peu de vent et un soleil volontairement masqué, l’énergie renouvelable d’aujourd’hui en prendrait un coup. Une solution serait que le pare-soleil convertisse une partie de l’énergie qu’il absorbe en laser pour les transférer sur venus. Sinon (on parle des technologies dans 1000ans, donc carrément inimaginable) on pourrait employer des réacteurs a fusion. Et pour cela, l’eau de venus est bien plus chargée en deutérium (« combustible » nucléaire) que l’eau terrestre. De plus, la glace d’eau lourd (eau ou l’hydrogène est remplacé par du deutérium) coulerais contrairement à la grâce d’eau normal. Donc sur la nuit, le font de l’océan serais tapissé de cristaux de glace d’eau lourd (4mm au fond de tous les océans de la planète s’il était uniformément repartie). Pour donner un ordre de grandeur, la quantité de deutérium sur la surface d’un terrain de foot suffit à produire autant d’énergie que la production annuelle électrique en France.
Transition colonie=> terraformation
Il reste le cas complexe de la transition entre le système de colonie atmosphérique et le monde terraformé présenté ici. Dans un premier temps (jusqu’à 30°c en surface), il n’y aurait pas de changement dans la composition de l’atmosphère, des colonies flottante pourront continuer a flotté grâce à la portance de l’air respirable supérieur a celui du CO2. Les seules différences serais que l’atmosphère plus froid serais plus compact (donc a masse volumique égale on serait plus bas) et que le refroidissement risque d’affecté la super rotation de l’atmosphère. Une colonie mettrais plus de temps à faire le tour de la planète et le cycle jours nuit (100h grâce à la super rotation) vas augmenter. Pour finir, avec l’obscurcissement volontaire du soleil, il faudrait commencer a cherché de nouvelle source d’énergie (laser ou nucléaire).
Lorsque la température passeras en dessous de 30°c en surface, les choses vont se compliqué car on sera encore à 70bar en surface (donc invivable) mais le CO2 commencent à se liquéfier, la proportion d’azote dans le mélange vas augmenter. Cela aura donc pour effet de diminuer la masse molaire moyenne de l’atmosphère et donc diminuer la portance de l’air respirable de l’intérieur des colonies. Pour éviter le crash, il va falloir alléger les colonies (peut-être en placent des installations dans des bunkers au sol) et en augmentant le volume des colonies (dommage d’agrandir un truc qui ne servira plus). On peut aussi crée des ballons remplie uniquement d’hydrogène pour porter le reste de la colonie.
Au bout d’un moment, lorsqu’il y aura trop peu de CO2 dans l’air, la portance deviendra impossible a moins de crée d’immense ballon d’hydrogène (qui en plus deviendrais inflammable si on commence à libère de l’oxygène avec les étapes 2 et 3), donc il faudrait commencer à s’installé au sommet des plus hautes montagnes (Ishtar terra, maat mons) ou la pression commencerais à être acceptable. Pour éviter une surpopulation sur cette espace restreint, peut-être que les colons qui s’y installe pourrais offrir leur ballon vide aux colonies volant encore pour servir de ballon d’hydrogène.
Le peuplement de la surface s’étendra de plus en plus bas au fur et à mesure que la pression descend jusqu’à pouvoir s’installer sur les côtes de l’océan de CO2.