Loading article…
金星のテラフォーミングとは、生命にとって敵対的な惑星である金星を、保護や仲介なしに人間や他の生命体が持続的に生息できる惑星へと変えるという、仮説上の惑星工学的手順である。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
金星の既存の環境を人間の生命を支えるために必要な調整には、惑星の表面温度737 K (464 °C; 867 °F) [ 4 ]を下げること、惑星の密度の高い9.2 MPa (91 atm)の二酸化炭素と二酸化硫黄の大気の大部分を除去または他の形態に変換することによって除去すること、そして大気に呼吸可能な酸素を追加することなどの変更が必要となる。金星の極端な温度は、その密度の高い大気の高圧と温室効果によるものであるため、これらの変更は密接に関連している。
地球を改変する提案には、太陽から地球を「覆い隠す」ことが含まれる。これにより、二酸化炭素が凝縮または固体化するのに十分なほど温度を下げることができ、その後、二酸化炭素は何らかの方法で除去または貯蔵する必要がある。
哲学者であり作家でもあるオラフ・ステープルドンは、1930年の小説「最後の人類と最初の人類」[ 5 ]で金星のテラフォーミングについて記述した。
成功したSF作家であるポール・アンダーソンは、1954年の短編小説「大雨」の中でこのアイデアを提唱した。この作品は、彼の「サイコテクニック・リーグ」シリーズの未来史に属する物語である。
学術的な文脈で金星のテラフォーミングを最初に提案したのは、1961年の天文学者カール・セーガンであった。 [ 6 ]
1960年代初頭以前は、多くの天文学者は金星の大気は地球と同じような温度であると信じていました。金星には厚い二酸化炭素の大気があり、その結果として非常に大きな温室効果があることが理解されると、[ 7 ]一部の科学者は、表面をより地球に似せるために大気を変化させるという考えを検討し始めました。テラフォーミングとして知られるこの仮説的な展望は、1961年にカール・セーガンが、金星の大気と温室効果について論じたサイエンス誌の古典的な記事の最後のセクションで初めて提案しました。 [ 6 ]セーガンは、光合成細菌を金星の大気に注入し、二酸化炭素を有機形態の還元炭素に変換することで、大気中の二酸化炭素を減らすことを提案しました。
1961年にセーガンが最初の提案をした当時、金星の大気に関する知識はまだ不正確だった。最初の提案から33年後の1994年の著書『ペイル・ブルー・ドット』で、セーガンは、金星の大気は1961年に知られていたよりもはるかに濃密であるため、テラフォーミングに関する最初の提案はうまくいかないだろうと認めた。[ 8 ]
「致命的な欠陥はここにある。1961年当時、私は金星表面の大気圧を数バール程度と考えていた 。しかし現在では90バールであることが分かっている。もしこの計画がうまくいったとしても、結果として数百メートルもの厚さの微細な黒鉛に覆われた表面と、ほぼ純粋な分子状酸素からなる65バールの大気圧の大気が形成されることになる。大気圧によって最初に崩壊するのか、それとも大量の酸素によって自然発火するのかは疑問の余地がある。しかし、これほど大量の酸素が蓄積されるずっと前に、黒鉛は自然発火して二酸化炭素に戻り、このプロセスは短絡してしまうだろう。」
セーガンの論文以降、1980年代に再び関心が高まるまで、この概念に関する科学的な議論はほとんどなかった。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
テラフォーミングの様々なアプローチについては、Martyn J. Fogg (1995) [ 2 ] [ 12 ]およびGeoffrey A. Landis (2011) [ 3 ]によって概説されている。
テラフォーミングの観点から見ると、金星における現在の最大の課題は、非常に厚い二酸化炭素の大気です。金星の地表気圧は9.2MPa （91気圧、1,330psi ）です。この気圧は温室効果によって、地表温度を生命にとって数百度も高い温度にまで上昇させています。そのため、金星のテラフォーミングに関するあらゆるアプローチには、大気中の二酸化炭素をほぼ完全に除去することが含まれています。
1961年にカール・セーガンが提案した方法は、遺伝子操作された藻類を用いて炭素を有機化合物に固定するというものである。[ 6 ]この方法は金星のテラフォーミングに関する議論で今でも提案されているが[ 11 ]、その後の発見により、生物学的手段だけでは成功しないことが明らかになった。[ 13 ]
困難点としては、二酸化炭素から有機分子を生成するには水素が必要であるが、金星では水素が非常に少ないことが挙げられる。[ 14 ]金星には保護磁気圏がないため、上層大気は太陽風による直接的な侵食にさらされ、元々あった水素のほとんどが宇宙空間に失われている。また、セーガンが指摘したように、有機分子に結合していた炭素は、高温の表面環境によってすぐに再び二酸化炭素に変換される。金星は、二酸化炭素のほとんどが除去された後まで冷却を開始しないだろう。
金星を光合成生物の導入だけでテラフォーミングすることは不可能であると一般的に認められているものの、光合成生物を用いて大気中に酸素を生成することは、他のテラフォーミング手法の提案において依然として重要な要素となっている。
地球では、炭素のほぼすべてが炭酸塩鉱物の形で、または炭素循環のさまざまな段階で隔離されており、大気中には二酸化炭素の形で存在する炭素はごくわずかです。金星では状況は逆です。炭素の大部分が大気中に存在し、岩石圏に隔離されている炭素は比較的少ないです。[ 15 ]そのため、テラフォーミングの多くのアプローチは、炭酸塩鉱物の形で二酸化炭素を捕捉して安定化させる化学反応によって二酸化炭素を除去することに焦点を当てています。
宇宙生物学者のマーク・ブロックとデビッド・グリンスプーン[ 15 ]による金星の大気進化のモデル化では、現在の92バールの大気と既存の表面鉱物、特に酸化カルシウムと酸化マグネシウムとの間の平衡が非常に不安定であり、後者が炭酸塩への変換を通じて二酸化炭素と二酸化硫黄のシンクとして機能する可能性があることが示唆されている。これらの表面鉱物が完全に変換されて飽和すると、大気圧が低下し、惑星はいくらか冷えるだろう。ブロックとグリンスプーンがモデル化した可能性のある最終状態の1つは、43バール（42気圧、620psi ）の大気と400K （127 ℃、260 °F）の表面温度であった。大気中の残りの二酸化炭素を変換するには、より広範囲の炭酸塩変換を可能にするために、地殻のより大きな部分を人工的に大気にさらす必要があるだろう。 1989年、アレクサンダー・G・スミスは、金星は岩石圏の転覆によってテラフォーミングされ、地殻が炭酸塩に変換される可能性があると提唱した。[ 16 ] ランディスは2011年に、大気の十分な部分を変換するのに十分な岩石表面積を生成するには、地表の地殻全体が1km以上の深さまで関与する必要があると計算した。[ 3 ]
鉱物と二酸化炭素から炭酸塩岩が自然に形成される過程は非常にゆっくりとしたものです。しかし、地球温暖化対策として二酸化炭素を炭酸塩鉱物に固定する最近の研究では、ポリスチレンマイクロ球などの触媒を用いることで、この過程を大幅に加速できることが指摘されています（数百年または数千年からわずか75日に短縮） 。[ 17 ]したがって、同様の技術が金星のテラフォーミングにも応用できる可能性があると理論づけられるかもしれません。また、鉱物と二酸化炭素を炭酸塩に変換する化学反応は発熱反応であり、本質的に反応によって消費されるエネルギーよりも多くのエネルギーを生み出すことも注目に値します。これにより、大気中の二酸化炭素の大部分が変換されるまで変換速度が指数関数的に増加する可能性のある、自己強化的な変換プロセスを作り出す可能性が開かれます。
地球外から精製されたマグネシウムとカルシウムを金星に照射すると、炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムの形で二酸化炭素が隔離される可能性がある。約8 × 10カルシウム20kgまたは5 × 10大気中の二酸化炭素をすべて変換するには20kgのマグネシウムが必要となり、そのためには膨大な量の採掘と鉱物精製が必要となるだろう（おそらく鉱物資源が豊富な水星で）。 [ 18 ] 8 × 1020kgは、小惑星4ベスタ（直径500キロメートル（310マイル）以上
アイスランドと米国ワシントン州で行われた研究プロジェクトでは、二酸化炭素が急速に固体の不活性鉱物に変化する地下の多孔質玄武岩層に高圧注入することで、大気から大量の二酸化炭素を除去できる可能性があることが示されています。[ 19 ] [ 20 ]
他の研究[ 21 ]では、1立方メートルの多孔質玄武岩が注入された二酸化炭素47キログラムを隔離する可能性があると予測している。これらの推定によると、金星の大気中の二酸化炭素をすべて隔離するには、約98億6000万km³の玄武岩が必要になる。これは、金星の地殻全体を深さ約21.4キロメートルまで覆う量に相当する。別の研究[ 22 ]では、最適な条件下では、平均して1立方メートルの玄武岩が 二酸化炭素260キログラムを隔離できると結論付けている。金星の地殻は厚さ70キロメートル（43マイル）で、惑星は火山地形が支配的である。表面の約90％は玄武岩で、約65％は火山溶岩平原のモザイクで構成されている。[ 23 ]したがって、地球上には二酸化炭素隔離に非常に有望な可能性を秘めた玄武岩層が十分に存在するはずである。
研究により、マントル内の高温高圧条件下では、マントル内で最も豊富な鉱物である二酸化ケイ素（地球上およびおそらく金星でも）が、これらの条件下で安定な炭酸塩を形成できることも実証されています。これにより、マントル内での二酸化炭素隔離の可能性が開かれます。[ 24 ]
バーチ氏によれば、[ 25 ]金星に水素を照射し、二酸化炭素と反応させることで、ボッシュ反応により元素炭素（グラファイト）と水が生成される可能性がある。金星の大気全体を変換するには約 4 × 10 19 kg の水素が必要であり、そのような大量の水素はガス惑星やその衛星の氷から得られる可能性がある。水素のもう 1 つの可能性のある供給源は、惑星自体の内部にある可能性のある貯蔵庫から何らかの方法で抽出することである。一部の研究者によると、地球のマントルや核には、星雲から地球が最初に形成されたときからそこに残された大量の水素が含まれている可能性がある。[ 26 ] [ 27 ] 地球と金星の最初の形成と内部構造は一般的にいくらか似ていると考えられているため、金星についても同じことが言えるかもしれない。
反応を成立させるには、大気中の鉄エアロゾルも必要となるが、鉄は水星、小惑星、または月から供給される可能性がある。（太陽風による水素の損失は、テラフォーミングの時間スケールでは重要ではないと考えられる。）惑星の表面は比較的平坦であるため、この水は地球の表面の約70％を覆うことになるが、地球上の水の約10％に過ぎない。
残存する大気は、約3バール（地球の約3倍）の圧力で、主に窒素から構成される。その一部は新たな海洋に溶け込み、ヘンリーの法則に従って大気圧を低下させる。さらに圧力を下げるために、窒素は硝酸塩として固定される可能性もある。
未来学者アイザック・アーサーは、仮説上の星持ち上げと星形成のプロセスを利用して、太陽から電離水素の粒子ビームを生成することを提案しており、これは暫定的に「ハイドロキャノン」と呼ばれている。この装置は、金星の濃密な大気を薄くするだけでなく、水素を導入して二酸化炭素と反応させて水を生成することで、大気圧をさらに下げるためにも使用できる。[ 28 ]
金星の大気を薄くするには、さまざまな方法、おそらくはそれらの組み合わせで試みることができる。金星から大気ガスを直接宇宙空間に持ち上げるのはおそらく困難だろう。金星は脱出速度が非常に高いため、小惑星の衝突で吹き飛ばすのは現実的ではない。ポラックとサガンは1994年に計算した[ 29 ]。直径700kmの衝突体が秒速 20km以上で金星に衝突すると 、衝突地点から見て地平線より上のすべての大気が吹き飛ばされるが、これは全大気の千分の一にも満たず、大気密度が減少するにつれて収穫逓減するため、このような巨大な衝突体が非常に多く必要になるだろう。ランディスは計算した[ 3 ]。圧力を92バールから1バールに下げるには、大気除去の効率が完璧であっても、最低でも2,000回の衝突が必要になるだろう。より小さな物体でも、より多くの衝突が必要になるため、うまくいかないだろう。激しい衝突によって大量のガスが放出され、失われた大気が補充される可能性がある。放出された大気の大部分は金星近傍の太陽周回軌道に入り、何らかの介入がなければ、金星の重力場に捕らえられ、再び大気の一部となるだろう。
衝突を伴う別の方法としては、巨大なカイパーベルト天体を摂動させて、その軌道を金星との衝突経路に乗せるという方法がある。主に氷でできたその天体が、金星の表面をわずか数キロメートル貫通するのに十分な速度を持っていた場合、衝突体からの氷の蒸発と衝突自体によって生じる力が、リソスフェアとマントルを揺り動かし、金星から比例した量の物質（マグマやガスなど）を噴出させる可能性がある。この方法の副産物として、金星に新たな衛星が誕生するか、あるいは後日、新たな衝突体から生じた破片が金星の表面に落下することになるだろう。
大気ガスをより制御された方法で除去することも困難であることが判明する可能性がある。金星の自転速度が非常に遅いため、惑星の静止軌道が地表から非現実的なほど高い位置にあることから、宇宙エレベーターの建設は非常に困難であり、除去すべき大気が非常に厚いため、質量推進器は惑星表面からペイロードを除去するのに役立たない。考えられる代替策としては、高高度気球や大気の大部分よりも高い位置に伸びる気球支持塔に質量推進器を設置すること、宇宙噴水や回転式耕うん機を使用することなどが挙げられる。
さらに、大気密度（およびそれに伴う温室効果）が劇的に低下した場合、現在実質的に一定である地表温度は、昼側と夜側で大きく変動する可能性が高い。大気密度の低下によるもう一つの副作用として、大気の広範囲が急速な加熱または冷却を受けるため、明暗境界線付近に激しい気象活動や嵐が発生する領域が生じる可能性がある。
金星は地球の約2倍の太陽光を受けており、これが暴走温室効果の一因となっていると考えられている。金星のテラフォーミングの方法の一つとして、金星表面の日射量を減らし、惑星が再び温暖化するのを防ぐことが考えられる。
太陽遮光板は、金星が受ける日射量を減らし、惑星をいくらか冷却するために使用できる。 [ 30 ]太陽と金星のL1ラグランジュ点に遮光板を設置すれば、太陽風を遮断し、金星の放射線被ばく問題を解消することもできる。
適切な大きさのソーラーシェードは、 L1点に設置した場合、金星自体の直径の4倍にもなるだろう。そのため、宇宙空間での建造が必要となる。また、太陽と金星のラグランジュ点において、太陽光線に垂直な薄膜シェードを、入射する放射圧とバランスさせるのも難しい。放射圧はシェードを巨大なソーラーセイルに変えようとする傾向があるからだ。シェードをL1点にそのまま置いておくと、放射圧によって太陽側に力が加わり、シェードは加速して軌道から外れてしまう。代わりに、シェードを太陽に近づけて、太陽の圧力を利用して重力とバランスを取ることで、実際には静止状態を保つことができる。
L 1太陽遮光設計に対するその他の変更も、太陽帆の問題を解決するために提案されている。提案されている方法の 1 つは、極軌道を周回する太陽同期ミラーを使用して、金星の太陽側ではない側から光を遮光板の背面に向かって反射させるというものである。光子の圧力により、支持ミラーは太陽側から 30 度の角度に押し出される。[ 2 ]
ポール・バーチは[ 25 ]、金星と太陽の間のL1点付近に格子状の鏡システムを提案した。日よけのパネルは太陽光線に対して垂直ではなく、30度の角度で配置されるため、反射光は次のパネルに当たり、光子圧が打ち消される。パネルの各列は30度の偏向角から±1度ずれるため、反射光は金星に当たる角度から4度ずれることになる。
ソーラーシェードは太陽光発電機としても機能する可能性がある。宇宙空間におけるソーラーシェード技術、そして薄膜ソーラーセイル全般は、まだ開発の初期段階にある。その巨大なサイズには、これまで宇宙に持ち込まれた、あるいは宇宙空間で建造されたあらゆる人工物よりもはるかに多くの材料が必要となる。
金星は、大気中に反射板を設置することによっても冷却できる。上層大気に浮かぶ反射バルーンは日陰を作ることができる。バルーンの数や大きさは必然的に大きくなければならない。ジェフリー・A・ランディスは[ 31 ]、十分な数の浮遊都市が建設されれば、惑星の周囲に太陽光シールドを形成し、同時に大気をより望ましい形に処理するために使用できると提案している。これにより、太陽光シールド理論と大気処理理論が、金星の大気中に居住空間を即座に提供する拡張可能な技術と組み合わされることになる。カーボンナノチューブまたはグラフェン（シート状の炭素同素体）から作られる場合、主要な構造材料は、大気からその場で収集された二酸化炭素を使用して製造できる。最近合成された非晶質炭酸塩は、標準温度圧力（STP）条件に急冷できれば、おそらく通常のシリカガラスとの混合物で有用な構造材料となる可能性がある。バーチの分析によると、このようなコロニーと材料は、金星の植民地化から即座に経済的利益をもたらし、さらなるテラフォーミングの取り組みに資金を提供するだろう。
金星の表面（または雲頂より下の任意のレベル）に明るい色または反射性の物質を配置して惑星のアルベドを増加させることは、金星の表面がすでに完全に雲に覆われており、ほとんど太陽光が表面に届かないため、役に立たないだろう。したがって、ボンドアルベドが0.77である金星のすでに反射性の高い雲よりも多くの光を反射できる可能性は低い。 [ 32 ]
バーチは、太陽の遮光板は惑星を冷却するだけでなく、二酸化炭素の凍結によって大気圧を下げるためにも使用できると提案した。[ 25 ]これには、まず金星の温度を液化点まで下げる必要があり、そのためには温度を100℃未満にする必要がある。304.128(15) K [ 33 ] (30.978(15) ℃または87.761(27) °F ) および CO 2の分圧を下げて大気圧を下げます73.773(30) bar [ 33 ] (二酸化炭素の臨界点) から温度を下げて216.592(3) K [ 33 ] (−56.558(3) °Cまたは−69.8044(54) °F ) (二酸化炭素の三重点)。この温度以下では、大気中の二酸化炭素がドライアイスに凍結し、地表に堆積します。彼は、凍結した CO 2を埋めて圧力でその状態を維持するか、あるいは惑星外に輸送することさえできると提案しました (おそらく火星や木星の衛星のテラフォーミングに必要な温室効果ガスを供給するため)。このプロセスが完了したら、シェードを取り外したり、ソレッタを追加したりして、惑星を地球の生命にとって快適な温度まで部分的に温めることができます。水素または水の供給源は依然として必要であり、残りの 3.5 bar の大気中の窒素の一部を土壌に固定する必要があります。バーチは、たとえば土星の氷の衛星ハイペリオンを破壊し、その破片で金星を爆撃することを提案しています。
ポール・バーチは、L1 に日よけを設置して惑星を冷却することに加えて、惑星上に「ヒートパイプ」を建設して冷却を加速できると提案している。提案されたメカニズムは、太陽上昇気流タワーのように、表面から大気圏上層のより低温の領域に熱を輸送し、それによって余剰熱を宇宙空間に放射することを促進する。[ 25 ]この技術の新たに提案されたバリエーションは、大気渦エンジンであり、物理的な煙突パイプの代わりに、静止した竜巻に似た渦の生成によって大気上昇気流を実現する。この方法は材料集約が少なく、費用対効果が高い可能性があるだけでなく、このプロセスはエネルギーの正味余剰を生み出し、金星の植民地やテラフォーミングの他の側面に電力を供給するために利用できると同時に、惑星の冷却を加速することにも貢献する。惑星を冷却するもう 1 つの方法は、放射冷却を使用することです[ 34 ]この技術は、特定の波長では、金星の下層大気からの熱放射が、部分的に透明な大気の「窓」、つまり近赤外線領域0.8～2.4 μm (31～94 μin)の強い CO 2および H 2 O 吸収帯の間のスペクトルギャップを通して宇宙に「逃げる」ことができるという事実を利用できます。放出される熱放射は波長に依存し、 1 μm (39 μin)の地表から2.3 μm (91 μin)の約35 km (22 mi)まで変化します。[ 35 ]ナノフォトニクスとメタマテリアルの構築は、周期的なナノ/マイクロ構造を適切に設計することによって表面の放射スペクトルを調整する新しい可能性を開きます。[ 36 ] [ 37 ] 最近では、放射冷却によって熱を宇宙空間に伝達し、熱流の一部を余剰エネルギーに変換できる「放射エネルギーハーベスター」と呼ばれる装置の提案があり、[ 38 ]地球を指数関数的に冷却できる自己複製システムの可能性が開かれています。
金星には地球の水のほんの一部しかなく（大気中の水は地球の半分以下、地表には水がない）、[ 39 ]水は前述の水素導入法、または他の惑星間もしくは惑星外の供給源から導入する必要があるだろう。
ポール・バーチは、金星を太陽系外縁部の氷衛星のいずれかと衝突させる可能性を示唆している[ 25 ]。これにより、テラフォーミングに必要なすべての水が一度に運ばれる可能性がある。これは、土星の衛星エンケラドゥスとハイペリオン、または天王星の衛星ミランダを重力によって捕獲することで実現できる。これらの衛星の速度を現在の軌道から移動させ、重力によって金星へ輸送できるようにするには、膨大な量のエネルギーが必要となる。しかし、複雑な重力連鎖反応によって、推進に必要なエネルギーは数桁削減できる可能性がある。バーチが言うように、「理論的には、小石を小惑星帯に投げ込むだけで、火星を太陽に投げ込むことになるかもしれない」[ 25 ]。
研究によると、地球型惑星のマントルには相当量の水（水素の形で）が存在する可能性があることが示されています。[ 40 ]そのため、現在実現可能な方法は存在しないものの、技術的にはマントルから地表へこの水を抽出することは可能だろうと推測されています。[41]
金星は地球の243日ごとに1回転します。これは太陽系で知られている天体の中で最も遅い自転周期です。そのため、金星の恒星日は金星の1年よりも長くなります（243日対224.7地球日）。しかし、金星の太陽日は恒星日よりもかなり短く、金星表面の観測者にとっては、日の出から次の日の出までの時間は116.75日になります。したがって、金星の遅い自転速度は、地球の極地における昼夜サイクルに似た、非常に長い昼と夜をもたらします。ただし、地球の極地よりも短く、地球全体に及ぶサイクルです。太陽日の正確な周期はテラフォーミングにとって非常に重要です。なぜなら、117日間の昼間はアラスカの温暖な地域では夏に相当するのに対し、58日間の昼間は北極圏の非常に短い生育期間に相当するからです。これは、永久凍土と永遠の氷、あるいは緑豊かな北方林のどちらになるかという違いを意味する可能性があります。回転速度が遅いことも、強い磁場が存在しない理由の一つかもしれない。
金星のテラフォーミングを成功させるには、金星の自転速度または昼夜サイクルを速める必要があると最近まで考えられていました。しかし、最近の研究では、金星の現在の遅い自転速度は、地球のような気候を維持する惑星の能力に全く悪影響を与えないことが示されています。むしろ、地球のような大気があれば、遅い自転速度によって、太陽に面した側に厚い雲層が形成されます。これにより、惑星のアルベドが上昇し、太陽に近いにもかかわらず、地球のような温度まで地球全体の温度が冷却されます。計算によると、地球のような大気があれば、最高気温はわずか35 ℃（95 °F）程度になります。 [ 42 ] [ 43 ]したがって、自転速度を速めることは、テラフォーミングの取り組みにとって非現実的で有害です。現在のゆっくりとした自転を持つテラフォーミングされた金星では、地球の高緯度地域における季節に似た、それぞれ約2か月（58日）の「昼」と「夜」の期間を持つ地球規模の気候となるだろう。「昼」は、暖かく湿潤な気候、厚い曇り空、豊富な降雨を伴う短い夏に似ているだろう。「夜」は、かなり寒い気温と降雪を伴う短く非常に暗い冬に似ているだろう。日の出と日没時には、より穏やかな気候と晴天の時期があり、「春」と「秋」に似ているだろう。[ 42 ]
約2ヶ月に及ぶ「夜」の期間中の非常に暗い状況という問題は、ズナミヤ（衛星）プロジェクトの実験と同様に、24時間周期の軌道（地球の静止軌道と同じ距離）に宇宙鏡を使用することで解決できる可能性がある。これらの実験から得られた数値を金星の状況に外挿すると、直径1700メートル弱の宇宙鏡で惑星の夜側全体を満月10～20個分の明るさで照らし、人工的な24時間周期の光周期を作り出すことができる。さらに大きな鏡を使えば、さらに強力な照明条件を作り出すことができる可能性がある。さらに外挿すると、約400ルクス（通常のオフィス照明や地球の晴れた日の日の出に匹敵する）の照明レベルを達成するには、直径約55キロメートルの円形鏡が必要になることが示唆される。
ポール・バーチは、 L1に恒久的な格子状の日よけシステムを設置して惑星全体を日光から保護し、極軌道上の回転するソレッタミラーで表面を照らし、24 時間の光周期を作り出すことを提案した。[ 25 ]
（上述のように現在の回転速度が気候に及ぼす潜在的にプラスの効果にもかかわらず）惑星の自転速度を上げることが望ましい場合、軌道上の太陽鏡の建設や金星の大気の除去よりも何桁も大きなエネルギーが必要となる。バーチは、金星の自転を地球のような太陽周期まで上げるには約 1.6 × 10 29ジュール[ 44 ]（500 億ペタワット時）が必要になると計算している。
科学的研究によると、直径100キロメートル（60マイル）を超える小惑星や彗星が惑星に接近することで、 惑星の軌道を移動させたり、自転速度を上げたりできる可能性がある。[ 45 ]これを行うには膨大なエネルギーが必要となる。フォッグはテラフォーミングに関する著書の中で、金星と太陽の間を2時間ごとに周回する3京個の物体（それぞれ光速の10%で移動）を使って金星の自転速度を上げるという概念について論じている。[ 2 ]
G. デイビッド・ノードリーは、フィクションの中で、金星の大気を質量駆動装置で宇宙空間に放出することで、金星の自転周期を地球の30日分にまで延長できると示唆している[ 46 ]。バーチの提案では、動的圧縮部材を用いて、高速の質量流を介してエネルギーと運動量を金星の赤道付近の帯状領域に伝達するという。彼は、光速の約10%という十分に高速な質量流であれば、金星の自転周期を30年で24時間にすることができると計算した[ 44 ] 。
水素の損失を防ぐために、新しい大気を太陽風から保護するには、人工磁気圏が必要となる。金星は現在、固有の磁場を持たないため、太陽風との相互作用によって磁気圏を形成するには、人工的な惑星磁場を生成する必要がある。NIFSの日本人科学者2名によると、それぞれ十分な量の直流電流を流す冷却された緯度方向の超伝導リングのシステムを構築することで、現在の技術でそれが可能であるという。同じ報告書では、このシステムを惑星エネルギー伝送・貯蔵システム（SMES）としても使用することで、システムの経済的影響を最小限に抑えることができると主張されている。[ 47 ]
別の研究では、 L1ラグランジュ点に磁気双極子シールドを配置することで、太陽風や放射線から地球全体を守る人工磁気圏を作り出す可能性が提案されている。 [ 48 ]