金星改造机会——创造宇宙中的第二个地球

改造方案

第一个改造金星的方案是1961年由卡尔·萨根（Carl Sagan）提出。在一篇题为《金星》（The Planet Venus）的论文中，他提出了使用经过基因改造的细菌把金星大气中的二氧化碳转化为有机分子的方法。但随后人们就发现了金星云层中存在硫酸，这个事实再加上太阳风效应，使得这个方案也不具备可行性了。

英国科学家保罗·伯特（Paul Birch）在他1991年的研究《快速改造金星》（Terraforming Venus Quickly）中提出可以用氢气引爆金星大气层。爆炸引发的化学反应会生成石墨和水，而后者会降落到星球表面形成覆盖约80%行星表面的海洋。但是所需的氢气实在太多了，多到我们必须直接从某个气态巨行星或它们卫星上的冰层里采集才够。

这个方案还要把铁的气溶胶颗粒洒入大气层里，它可以从很多来源（例如月亮，小行星，水星）获取。剩下的大气估计还有3bar的气压（是地球的三倍），主要成分是氮气，而其中的一部分会溶解到新生海洋中，这又会进一步降低大气压强。

另一个设想是用精炼镁和钙轰击金星，这可以把碳元素以碳酸钙和碳酸镁的形式封存起来。科罗拉多大学博尔得分校的马克·布洛克（Mark Bullock ）和大卫·H·格林斯普恩（David H. Grinspoon）在1996年发表了题为《金星气候的稳定性》（The stability of climate on Venus）的论文，他们指出金星本身存在的氧化镁和氧化钙沉积物是可以加以利用的。通过对沉积层的开采，这些矿物会暴露在行星表面，吸收二氧化碳，起到碳汇的作用。

然而，布洛克和格林斯普恩也指出，利用本土矿物的冷却效果是很有限的——只能降到约400K（126.85℃），而且也只能把大气压降到了约43 bar。因此，为了得到让金星降温所需要的8×10^20 kg钙或5×10^20 kg镁，必须从其他地方补充一部分，最有可能的方法就是从小行星上开采镁和钙了。

人们还曾讨论过遮阳罩（solar shades）的概念，就是用一群小型太空飞船挡住照射到行星表面的阳光，或者直接用一面巨型反射镜把阳光反射回太空，以此达到全面降低地表温度的效果。由于金星吸收的光照量是地球的两倍，科学家们认为过量的太阳辐射是诱发失控的温室效应，导致金星变成现在这个样子的一个主要因素。

金星的遮阳罩可以架设在太空中，位置处于太阳与金星间的拉格朗日点L1，起到遮挡部分阳光的作用。而且防护罩还能起到屏蔽太阳风的效果，这会有效减少金星表面承受的辐射剂量（辐射量对于是否适宜居住也是一个关键因素）。

另一个替代方案是太阳反射镜，它可以架设在大气层里也可以放在金星地表。反射镜可以由大型反光气球阵列组成，也可以由碳纳米管或石墨烯片层构成。前一种方案具备两个优势：第一，大气层反射镜可以利用金星本地丰富的碳资源在这个行星上制造。第二点，金星的大气层密度足够大，使反射镜这样的大型结构很容易悬浮在云层上方。

NASA的科学家杰弗里· A·兰迪斯（Geoffrey A. Landis）还提出过在金星的云层上建造房屋的设想，这些房屋反过来也充当可以遮阳罩和处理站的角色。它们还可以为殖民者提供最早期的住所，也能起到转化器的作用，它们会逐渐把金星大气变得适宜人类居住，这样殖民者就能移居到地面了。

人们甚至想到了改变金星自转速度的办法。金星每243天才自转一周，是太阳系行星里自转周期最长的。这导致金星上的白天和黑夜极其漫长，绝大部分已知的地球动植物都是无法适应这种极端条件的。不仅如此，自转太慢很可能也致使金星磁场强度过低。

为了解决这个问题，英国星际协会成员保罗·伯特（Paul Birch）提议在金星和太阳间的拉格朗日点L1架设一组轨道太阳镜系统。再结合极轨道上的太阳反射镜，可以在金星表面形成24小时的光照循环。