商聿衡浏览了一遍后,跟上陆安的思路:“即便保住了固体形态,金星表面的环境也会出现巨大偏差。”
他转头看向陆安:“尤其大气滞后引发灾难级的永久性超级飓风,金星本就有着极为稠密的大气,表面气压是地球的90多倍……”
当人工引力只是“拖拽”固态天体时,稠密的大气会因为惯性跟不上天体加速。
结果便是金星地壳以1.8千米/秒,超过5倍音速旋转,大气还停留在原地,这就会产生持续不断的超音速地表狂风,把一切山体削平。
听到商聿衡的话,陆安点点头表示认可。
同时说道:“所以必须在加速天体的同时,同步利用人工引力场拖拽大气层,否则便会如你说的那般,金星表面会迎来永无止境的超音速风暴。”
过了一段时间,商聿衡不由得自顾自说:“这得需要消耗多大的能量啊……”
陆安把所需能耗的计算结果调出来。
金星质量约为4.87×10^24kg;转动惯量约为6.6×10^37kg·m²。
当前角速度极小,目标角速度是它的243倍。
需要注入的动能ΔE=1/2×6.6×10^37×(7.27×10^−5)^2。
陆安说道:“算下来大概是1.7×10^29焦耳的能量,这相当于太阳在1.5万年内辐射到地球的总能量。”
商聿衡当场被这个数字给惊呆:“这个能量规模,即便是以当前全人类采集的总能量,也需要采集25万年左右……”
陆安笑道:“要不怎么说千年大计呢?用不了25万年,戴森群阵列今后得继续不停地大规模铺设部署,未来人类能够掌控的能量规模会指数级飙增,所需的能耗全指望从太阳那里获取。”
好在能量来源问题不用愁,太阳可以源源不断地提供能量。
这个能耗极其夸张不假,但相较于太阳所辐射的能量而言,不如其九牛身上的一根毛。
末了,陆安操作全息界面。
只见全息屏幕上浮现出一个环绕金星的巨型环状结构。
与火星的人造星环类似,但规模更加庞大,金星的质量比火星大得多,而且距离太阳更近,需要更强的磁场来抵御太阳风。
“金星星环的周长5.5万公里,配套的戴森群光伏阵列每年需要提供1587.6万亿千瓦的电力。”
这已经是一个普通人难以想象的天文数字,但跟前面角动量修正所需的能耗相比,又是小巫见大巫。
金星的自转被人工干预加速后,达到了24小时自转一圈。
但依然无法像地球那样可以恢复自然磁场,快速自转是启动行星“发电机”的必要条件之一,但并非唯一条件。
金星能否重获磁场,还取决于它的“发电机”是否还能被重新激活。
行星内部需要有大量处于熔融状态的导电金属流体,比如地球液态外核的铁镍熔浆。
这些导电流体需要进行剧烈的对流,自转产生的科里奥利力,能将无序的对流组织成有序的螺旋运动,从而让产生的微弱磁场叠加起来,形成强大的全球偶极磁场。
如果金星的核心仍像地球一样保持着旺盛的热对流,那么加速自转是能成功激活“发电机”的,也就能恢复类似地球的全球磁场。
但问题是金星核心虽然没有完全冷却,加速自转也会对核心进行一定的加热,但难以形成热对流。
即便自转加速,也如同用坏掉的涡轮发电,无法产生磁场。
火星就是前车之鉴,它现在自转周期与地球相近,达到了24.6小时,但几乎没有全球磁场,就是因为其内部发动机早已“熄火”了。
所以,火星也需要人工星环,金星也同样需要。
陆安有条不紊地说道:“与火星星环相比,金星星环所面临的挑战不在规模,在于环境。金星离太阳更近,太阳风的强度比火星轨道强了将近四倍,这意味着星环的磁场强度需要更高,材料需要更好的抗辐射能力,好在这些问题都解决了。”
商聿衡补充说道:“还有温度,金星轨道附近的太阳辐射强度大约是地球的两倍,电磁模块的热管理是个大问题。”
陆安点了点头说:“问题不大,在电磁模块中集成液氦冷却回路,利用戴森群提供的电力驱动主动制冷,这在能量上是可行的,有足够的能量来支撑。”
这一系列的大工程都有一个必不可缺的前提,那就是能量必须得够。
接下来,陆安向他交代金星改造的另一大核心环节。
即“三降”工程,所谓的“三降”就是降温、降压、降二氧化碳。
陆安说道:“这三者是同一过程的不同侧面,金星的问题有三个维度,温度太高、压力太大、大气成分极度恶劣,这三者又是相互关联的,必须同时着手解决。”
全息屏幕上出现了一段详细的工程模拟动画。
“第一步,制造全球永夜。”
陆安调出了一个全息示意图,金星、太阳、以及它们之间的五个拉格朗日点被清晰地标注出来。
“在L1点部署一套戴森群太阳镜阵列,用来遮挡阳光。”
陆安放大了L1点的阵列,该阵列构成一道巨大的屏障,精准地挡在金星和太阳之间。
L1点太阳镜阵列的总面积达到了恐怖的10.35亿平方千米,商聿衡看到这个数字也是再次为之动容。
要知道,金星最大的横截面积也不过1.15亿平方千米,表面积也不过4.6亿平方千米,地球的表面积也不过5.1亿平方千米。
太阳并非一个点光源,因此遮阳阵列投射的本影会随距离扩大。
金星直径约12104千米,其横截面积约为1.15亿平方千米,这是理论上的最小遮阳面积。
但由于阴影会扩散,遮阳阵列的直径需要达到金星的3倍。
这意味着其面积将是金星横截面积的9倍,即约10.35亿平方公里。
L1点的超级阵列展开,就像一把巨大的遮阳伞,将金星完全笼罩在阴影之中。
太阳的光芒被彻底阻隔,金星表面持续数十亿年的炙烤,在人工干预之下会骤然停止。
当金星改造完成之后,这个遮阳阵列就可以重新放太阳光输入金星表面,并且能控制太阳光输入金星的总功率,大概比现在要小一倍左右,因为金星距离太阳近了4000万公里。
要是把太阳镜从L1点移走,金星的温室效应很快就会再次加剧。
“全球温度开始下降。”陆安指着模拟数据,“但仅仅遮光是不够的,金星大气的热容量极其巨大,92个地球大气压的二氧化碳层储存了难以想象的热量。”
显然,即便是完全遮住了太阳光,如果单纯依靠热辐射自然散逸,金星表面温度从465度降到宜居水平需要数百年万年乃至数千万年的时间。
“所以我们要主动干预。”陆安接着说道:“第二步,极地低温循环。”
模拟动画显示,在人工主动气象管理系统的引导下,金星的大气开始向南北两极定向流动。
极地区域本来就比赤道寒冷得多,在大气环流的持续输送下,两极的温度进一步降低。
当温度降至二氧化碳的凝华点时,二氧化碳会变成干冰。