金星の植民地化

金星の植民地化は、宇宙飛行が始まる前から多くのSF作品の主題となっており、現在でもフィクションと科学の両方の観点から議論されている。しかし、金星の極めて過酷な表面環境が発見されたことで、注目は月と火星の植民地化へと大きく移り、金星に対する提案は上層中層大気に浮かぶ居住地^[1]とテラフォーミングに焦点が当てられている。

宇宙植民地化は宇宙探査の一歩先を行くもので、地球外の環境に人間が永久的または長期的に存在することを意味します。宇宙の植民地化は、人類が種として生き残るための最善の方法であるとスティーブン・ホーキング博士は主張しました。 ^[2]宇宙を植民地化するその他の理由としては、経済的利益、ロボット探査機ではなく人間によって最もよく実行される長期的な科学研究、そして純粋な好奇心などがあります。金星は地球に2番目に大きい地球型惑星であり、地球に最も近い隣人であるため、潜在的なターゲットとなります。

金星は地球といくつかの類似点があり、厳しい環境さえなければ、他の候補地と比べて多くの点で移住が容易になるかもしれない。こうした類似点と近さから、金星は地球の「姉妹惑星」と呼ばれるようになった。

現時点では、火星の重力は地球の0.38倍であり、微小重力環境で生活する宇宙飛行士が経験する骨の脱灰や筋緊張の低下を防ぐのに十分であるかどうかは確立されていません。対照的に、金星は大きさと質量が地球に近いため、同様の表面重力（0.904  g ）となり、無重力に関連する健康問題を防ぐのに十分であると考えられます。他のほとんどの宇宙探査および植民地化計画では、長期間の微小重力または無重力への曝露が人間の筋骨格系に悪影響を及ぼすのではないかという懸念に直面しています。

金星は地球に比較的近いため、輸送や通信は太陽系の他のほとんどの場所よりも簡単です。現在の推進システムでは、金星への打ち上げ機会は584日ごとにありますが、 ^[3]火星の場合は780日です。^[4]飛行時間もいくぶん短く、 2006年4月に金星に到着した探査機「ビーナス・エクスプレス」は、飛行に5か月強を費やしましたが、火星探査機「マーズ・エクスプレス」はほぼ6か月でした。これは、最接近時に金星は地球から4000万km (2500万マイル) (地球の近日点から金星の遠日点を引いた値と概算) 離れているのに対し、火星の場合は5500万km (3400万マイル) (火星の近日点から地球の遠日点を引いた値と概算) 離れているため、金星が地球に最も近い惑星となっているためです。

金星の大気は主に二酸化炭素で構成されています。窒素と酸素は二酸化炭素よりも軽いため、呼吸可能な空気を充填した気球は約 50 km (31 マイル) の高さで浮かびます。この高さでは、気温は 75 °C (348 K; 167 °F) と扱いやすいです。5 km (3.1 マイル) 高いところでは、気温は 27 °C (300 K; 81 °F) と温暖です (金星の大気 § 対流圏を参照)。

大気は、炭素、水素、酸素、窒素、硫黄など、人間の生活や農業に必要なさまざまな元素も提供します。^[5]

さらに、上層大気は地球の大気が提供するのと同等の有害な太陽放射線からの保護を提供できる可能性がある。火星や月の大気はそのような保護をほとんど提供していない。^{[6] [7] [8]}

金星はまた、人類の移住にとっていくつかの重大な課題を突き付けている。金星の表面条件は対処が難しく、平均温度は約464℃（737 K、867 ℉）で^{[9] 、}鉛の融点である327℃よりも高い。表面の大気圧も地球の少なくとも90倍高く、これは地球上で1キロメートルの水の下で経験する圧力に等しい。これらの条件により、表面へのミッションは極めて短時間しか続かなかった。ソ連の探査機ベネラ5号とベネラ6号は、表面から18km上空で高圧により押しつぶされた。その後のベネラ7号とベネラ8号などの着陸機は、表面に到達した後にデータを送信することに成功したが、これらのミッションも短く、表面で1時間以上生き延びることはできなかった。

さらに、金星にはいかなる形態の水もほとんど存在しません。大気には分子状酸素が存在せず、主に二酸化炭素で構成されています。さらに、目に見える雲は腐食性の硫酸と二酸化硫黄の蒸気 で構成されています。

1962年以来、20回を超える成功した宇宙ミッションが金星を訪れている。最後のヨーロッパの探査機はESAのビーナス・エクスプレスで、2006年から2014年まで金星の極軌道上にあった。日本の探査機あかつきは金星周回軌道への最初の試みで失敗したが、2015年12月7日に軌道への再投入に成功した。地表から50km（31マイル）上の、ガス圧が地球と同じレベルの領域はまだ徹底的に探査されていないため、金星の大気をさらに探査するための他の低コストのミッションが提案されている。

少なくとも1971年には^[10]ソ連の科学者たちは、人類は金星の過酷な表面に移住するのではなく、金星の大気圏に移住するかもしれないと示唆していた。NASAグレン研究センターのジェフリー・A・ランディスは、金星の植民地化の困難さは、植民地は惑星の表面に拠点を置く必要があるという仮定から生じていると要約している。

しかし、別の見方をすれば、金星の問題は、地表レベルが 1 気圧レベルよりはるかに低いということだけです。雲の上のレベルでは、金星は楽園の惑星です。

ランディスは、呼吸可能な空気（酸素と窒素の混合比 21:79）が高密度の二酸化炭素大気中の浮揚ガスであり、地球上のヘリウムの 60% 以上の浮揚力を持つという概念に基づいて、気球居住施設とそれに続く浮上都市を提案している。 ^[11]実際には、人間が呼吸できる空気で満たされた気球は、空中でそれ自体と余分な重量（コロニーなど）を支えることができる。金星の表面から 50 キロメートル（31 マイル）の高度では、環境は太陽系内で地球以外で最も地球に似ており、圧力は約 1気圧または 1000  hPa、温度は 0 〜 50 °C（273 〜 323 K、32 〜 122 °F）の範囲です。宇宙放射線に対する保護は、地球と同等の遮蔽質量を持つ上空の大気によって提供される。^[12]

金星の雲の頂上では、風速は最大95m/s（時速340km、時速210マイル）に達し、地球の約4日ごとに惑星を一周する「スーパーローテーション」と呼ばれる現象が起きている。^[13]金星の太陽日が118地球日であることと比較すると、この地域で自由に浮遊するコロニーの昼夜サイクルははるかに短くなる可能性がある。コロニーが自由に移動できるようにすることで、地面に縛られた場合に受ける風による構造的ストレスも軽減される。

最も極端な場合、金星全体を気球で覆い、人工惑星の表面を形成することも可能であり、その下には圧縮された大気が存在する。^[14]

呼吸可能な空気バルーンの内側と外側の間には大きな圧力差がないため、破れや裂け目があっても、爆発的な減圧ではなく通常の大気混合速度でガスが拡散し、損傷を修復する時間ができます。^[11]さらに、人間は屋外にいるときは加圧スーツを必要とせず、呼吸するための空気、酸性雨からの保護、場合によっては低レベルの熱に対する保護があれば十分です。あるいは、2つの部分からなるドームに水素やヘリウム（大気から抽出可能）などの浮上ガスを入れて、質量密度を高めることもできます。^[15]したがって、屋外での作業のためにスーツを着たり脱いだりすることが容易になります。非加圧スーツで車両外で作業することも容易になります。^[16]

構造材料や工業材料を地表から回収するのは困難で、地球や小惑星から持ち込むには費用がかかる。硫酸は、コロニーをPTFE（炭素とフッ素のみで構成された化合物）などの酸による腐食に耐える材料で構築またはコーティングする必要があるという点で、さらなる課題となる。

2015年、NASAは大気圏有人ミッションの可能性を探るために高高度金星運用コンセプト（HAVOC）を開発しました。 ^[17]彼らはまた、主要な物資と通信を備えた仮想の浮遊空中ステーションも計画しました。^[18]

金星は、数多くのテラフォーミング提案の対象となってきた。^{[19] [5]}これらの提案は、濃い二酸化炭素の大気を除去または変換し、金星の450℃（723 K; 842 ℉）の表面温度を下げ、地球に近い昼夜の光周期を確立することを目指している。

多くの提案では、日射量を減らして金星の暗部に光を供給するために、ソーラーシェードや軌道ミラーシステムの配備が行われている。ほとんどの提案に共通するもう1つのテーマは、大量の水素や水を導入することである。また、金星の大気中の_CO2の大部分を凍結するか、炭酸塩^[20] 、尿素^{[要出典]、}またはその他の形態に変換することも提案されている。^[要出典]

• 火星の植民地化
• 月の植民地化
• 太陽系の植民地化
• 有人金星フライバイ
• 金星の観測と探査
• 航空宇宙建築

• 金星の浮遊都市 – スペースモニターの記事
• NASA の金星に人類の植民地を建設するという、驚くべき、未来的かつ完全に現実的な計画 – Business Insider UK の記事