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Terraformation

  1. #1
    Schuberth

    Terraformation

    Bonjour,
    Je me demandais, si on plaçait un disque de 500 km de diamètre à 50000 km de venus bloquant toute l'énergie solaire (le disque reflétant tout le rayonnement). En combien de temps la planètes pourrait t'elle se refroidir au point que l'eau formant une partie de l'atmosphère réforme des océans?

    -----


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  3. #2
    mach3

    Re : Terraformation

    Votre disque est trop petit, il ne cacherait pas totalement le soleil, et il n'y aurait qu'une petite zone de Vénus qui serait impactée (le disque cacherait partiellement le soleil que sur à peine la moitié de la face éclairée). La taille angulaire de votre disque (0,010radian) est plus petite que celle du soleil (0,014radian).

    Cela dit, avec un disque plus grand, ou plus proche, je n'ai aucune idée de l'impact sur Venus.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  4. #3
    vanos

    Re : Terraformation

    Juste pour savoir, comment le disque va-t-il tenir en place ?
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  5. #4
    Schuberth

    Re : Terraformation

    0,014 radian correspond à quel diamètre en km exactement (à quel distance ce disque devrait être pour cacher totalement le soleil)? Sur 10 ans, sans énergie solaire, la température sur la surface serait bien en dessous de 0 non et donc l'eau et d'autres gaz serait à nouveau retombé?

  6. #5
    Gilgamesh

    Re : Terraformation

    Effectivement, pour masquer le Soleil, il faudrait un disque plus grand.

    Disons qu'on y arrive. Privée de rayonnement solaire, combien de temps va mettre Vénus pour perdre sa chaleur ?

    Il faut déjà fixer le rayonnement émis par Vénus. En principe c'est très compliqué, parce qu'il faudrait intégrer le rayonnement de toutes les couches de l'atmosphère, qui fait intervenir la profondeur optique et la puissance quatrième de la température et la courbe d'émission implique de résoudre une équation différentielle ingérable... En pratique on peut simplifier énormément le problème : Vénus émet à la température d'équilibre du corps noir à 231,7 K (température de la haute atmosphère) et on peut considérer que cette température va rester constante : les basses couches vont communiquer leur chaleur aux couches élevée. Si ce transfert ne se fait pas bien, on tombe sur un truc ingérable sans code de calculs compliqués.

    Bon, on fixe donc la puissance émise P



    avec
    R= 6051,8 km, le rayon moyen de Vénus
    sigma=5,67.10-8 W.m-2.K-4, la cte de Stefan
    T=231,7 K, la température d'équilibre de corps noir actuelle

    P = 7,52.1016 W

    Ensuite on doit estimer la quantité de chaleur à évacuer. Pour ça il faut calculer la masse et la capacité calorifique moyenne de l'atmosphère. Je pars du profil de température et pression de l'atmosphère :

    https://en.wikipedia.org/wiki/Atmosphere_of_Venus

    La masse volumique au sol est de 67 kg/m3 et j'estime la masse volumique de chaque couche au prorata de la pression-température



    et j'utilise la formule pour calculer la capacité calorifique du CO2 avec la température :

    Cp = a + bT + c T2 (J.mol-1.K -1 )

    avec pour le CO2 :
    a = 32,22
    b = 22,18.10-3
    c= -3,35.10-6

    Ce qui me donne :

    Masse de l'atmosphère
    M = 4,99.1020 kg

    Température moyenne
    T = 353°C

    Capacité calorifique moyenne
    Cp = 44,77 J.mol-1.K -1

    Pour chaque couche on calcul le MCpT et la somme nous donne la quantité totale de chaleur stockée dans l'atmosphère de Vénus avant refroidissement :
    Qi = 7,10.1024 J

    Disons maintenant qu'on veut réduire la température de surface de 462°C à 15°C. On va estimer (parce que là encore la résolution complète serait effroyablement compliquée) que le profil de température se décale d'un bloc de cette différence de -447°C, sans dépasser la température de corps noir de 231,7 K. On refait la manip couche par couche en appliquant la nouvelle température et on obtient la quantité de chaleur stockée dans l'atmosphère de Vénus après refroidissement
    Qf = 2,74.1024 J

    Quantité de chaleur à évacuer de l'atmosphère est donc :
    ΔQa = 4,36.1024 J

    Il y a aussi de la chaleur stockée dans le sol. On prend un basalte de densité ρ ~ 3000 kg/m3 de conductivité thermique λ ~ 2 W.m-1.K-1 et de capacité calorifique Cp ~ 820 J.kg-1.K-1. On calcule l'épaisseur e de roche qu'il faut refroidir pour que le flux de chaleur par conduction à travers la roche soit égale au rayonnement de la surface à la température visée de Tf= 15°C



    e = 2,3 m

    La quantité de chaleur dans cette mince couche de basalte à la température initiale de 462°C est :



    Qi = 3,97.1020 J

    Après refroidissement elle de :



    Qf = 2,05.1020 J

    Quantité de chaleur à évacuer du sol est donc :
    ΔQs =1,92.1020 J

    Tout à fait négligeable devant la quantité à évacuer de l'atmosphère.

    La durée de refroidissement est



    t = 1 an et 10 mois
    Dernière modification par Gilgamesh ; 28/05/2017 à 08h23.
    Parcours Etranges

  7. #6
    Schuberth

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par vanos Voir le message
    Juste pour savoir, comment le disque va-t-il tenir en place ?
    Par des réacteurs chimique...

  8. #7
    vanos

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Schuberth Voir le message
    Par des réacteurs chimique...
    Ah oui, et les ravitaillera ? cela risque fort d'être si coûteux que cela en deviendra impayable et donc impossible.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  9. #8
    Schuberth

    Re : Terraformation

    Toute terraformation est une fiction sur le plan économique. Le coût ne m'intéresse pas, seulement l'aspect technologique.

  10. #9
    Carcharodon

    Re : Terraformation

    ba oui mais la technologie "magique" n'existe pas autre part que dans la science fiction.
    Les objections de vanos démontrent simplement que ton idée n'existe que dans un monde totalement imaginaire qui ne répond pas a nos lois physiques.
    Et a ce tarif la, on peut ensuite imaginer tout et n'importe quoi.
    Ce n'est plus de la projection scientifique, c'est du rêve irréaliste.
    Donc chercher un aspect technologique dans du rêve est une illusion.

    La preuve ? tu imagines des propulseurs qui contrent la vitesse orbitale.
    Sauf que dans la vraie physique, si tu fais ça, alors tu annules ta vitesse orbitale et le truc retombe a la surface de la planète... léger détail...

    On ne peut pas comprendre ce que dit la physique en inventant des exemples irréels.
    Sans vouloir t'offenser, il faut se mettre au niveau de ce que disent les théories et non pas essayer de rabaisser les théories a ses propres concepts.
    Et la physique (plus exactement l'astrodynamique dans ce cas) dit clairement qu'un objet ne peut pas rester immobile en permanence dans l'axe vénus /soleil, sauf a le mettre à un point Lagrange bien trop éloigné pour permettre de masquer le soleil sur la surface de vénus.
    Ou alors il faudrait qu'il soit d'une taille de plusieurs centaines de fois le diamètre de Vénus...
    Donc quel est l'intérêt de tenter de rechercher une méthode "technologique" pour tenter de violer les lois de la physique ?
    Ça n'a pas de sens.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  11. #10
    tezcatlipoca

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Schuberth Voir le message
    Bonjour,
    Je me demandais, si on plaçait un disque de 500 km de diamètre à 50000 km de venus bloquant toute l'énergie solaire (le disque reflétant tout le rayonnement). En combien de temps la planètes pourrait t'elle se refroidir au point que l'eau formant une partie de l'atmosphère réforme des océans?
    Salutations,

    Sans insister davantage sur les objections qui viennent d'être présentées, il y a un autre problème majeur par rapport à l'objectif que tu visais avec cette opération de terraformation.
    Vénus a perdu par photodissociation une énorme partie de l'eau qu'elle a pu posséder au tout début de son histoire et, désormais, son atmosphère n'en contient plus que 30 ppm sous forme de vapeur, essentiellement dans sa couche nuageuse supérieure.
    Si tu parvenais, par baisse de T° a condenser la totalité de cette eau résiduelle, je crains que la profondeur d'un océan se rapportant à la surface totale de la planète ne soit que de l'ordre du centimètre. (Peut-être que Gilgamesh qui à l'air très versé dans les calculs ardus pourrait nous le préciser ?)

    A peine suffisant pour prendre un bain de pieds dans une fosse abyssale, ce serait se donner beaucoup de mal pour pas grand chose !!!
    Dernière modification par tezcatlipoca ; 28/05/2017 à 11h30.

  12. #11
    vanos

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    sauf a le mettre à un point Lagrange bien trop éloigné pour permettre de masquer le soleil sur la surface de vénus.
    Et pas n'importe quel point de Lagrange, Le L1 seulement à plus de un million de kilomètres de Vénus (+ 1,08 million) je te laisse imaginer le diamètre du disque en question, oublie cette idée, c'est une ineptie scientifique.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  13. #12
    Carcharodon

    Re : Terraformation

    yes vanos, je précises bien que du coup le diamètre du truc se compterait en centaines de fois le diamètre de Vénus, même si en me relisant, je ne me trouve pas bien clair sur ce sujet (formulation maladroite).
    merci d'avoir été chercher le chiffre de la distance de ce L1, j'ai eu la flemme, alors que c'est toujours beaucoup mieux avec des vrais chiffres
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  14. #13
    Gilgamesh

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par tezcatlipoca Voir le message
    Salutations,

    Sans insister davantage sur les objections qui viennent d'être présentées, il y a un autre problème majeur par rapport à l'objectif que tu visais avec cette opération de terraformation.
    Vénus a perdu par photodissociation une énorme partie de l'eau qu'elle a pu posséder au tout début de son histoire et, désormais, son atmosphère n'en contient plus que 30 ppm sous forme de vapeur, essentiellement dans sa couche nuageuse supérieure.
    Si tu parvenais, par baisse de T° a condenser la totalité de cette eau résiduelle, je crains que la profondeur d'un océan se rapportant à la surface totale de la planète ne soit que de l'ordre du centimètre. (Peut-être que Gilgamesh qui à l'air très versé dans les calculs ardus pourrait nous le préciser ?)

    A peine suffisant pour prendre un bain de pieds dans une fosse abyssale, ce serait se donner beaucoup de mal pour pas grand chose !!!
    Oui en effet, il ne reste que 3-4 cm d'eau précipitable dans l'atmosphère de Vénus.

    La terraformation de Vénus implique forcément un double processus : faire baisser le température de surface et apporter de l'eau, en quantités telles que ça implique en ordre de grandeur d'y consacrer une petite lune glacée.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 28/05/2017 à 16h40.
    Parcours Etranges

  15. #14
    Carcharodon

    Re : Terraformation

    La meilleure solution au final serait de déplacer Vénus.
    C'est finalement la solution la plus crédible, pour dire...

    Ha ba toutes les planètes ne peuvent pas avoir "la chance" de la terre, faut pas rêver, la bande est étroite quand même, et il faut en plus les bons éléments dans les bonnes proportions et dans une masse totale elle aussi assez bornée.
    En bref, la terraformation, c'est pas possible.
    Totalement et définitivement hors de notre portée pour Vénus ou même Mars.
    Dernière modification par Carcharodon ; 28/05/2017 à 13h13.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  16. #15
    tezcatlipoca

    Re : Terraformation

    @ Gilgamesh : Merci bien.

  17. #16
    Schuberth

    Re : Terraformation

    La terraformation n'est pas possible? Personne n'a dit que c'était pour dans 20 ans et la science ne l'interdit pas de toute manière.

    @Gilgamesh,
    Faudrait t'il aussi apporter de l'eau sur mars si on parvenait à faire grimper la température en émettant suffisamment de CO2?

  18. #17
    Schuberth

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    ba oui mais la technologie "magique" n'existe pas autre part que dans la science fiction.
    Les objections de vanos démontrent simplement que ton idée n'existe que dans un monde totalement imaginaire qui ne répond pas a nos lois physiques.
    Et a ce tarif la, on peut ensuite imaginer tout et n'importe quoi.
    Ce n'est plus de la projection scientifique, c'est du rêve irréaliste.
    Donc chercher un aspect technologique dans du rêve est une illusion.

    La preuve ? tu imagines des propulseurs qui contrent la vitesse orbitale.
    Sauf que dans la vraie physique, si tu fais ça, alors tu annules ta vitesse orbitale et le truc retombe a la surface de la planète... léger détail...

    On ne peut pas comprendre ce que dit la physique en inventant des exemples irréels.
    Sans vouloir t'offenser, il faut se mettre au niveau de ce que disent les théories et non pas essayer de rabaisser les théories a ses propres concepts.
    Et la physique (plus exactement l'astrodynamique dans ce cas) dit clairement qu'un objet ne peut pas rester immobile en permanence dans l'axe vénus /soleil, sauf a le mettre à un point Lagrange bien trop éloigné pour permettre de masquer le soleil sur la surface de vénus.
    Ou alors il faudrait qu'il soit d'une taille de plusieurs centaines de fois le diamètre de Vénus...
    Donc quel est l'intérêt de tenter de rechercher une méthode "technologique" pour tenter de violer les lois de la physique ?
    Ça n'a pas de sens.
    Tu n'as rien compris à mon poste...puis comme déjà dit, on parle d'un disque situé à plus de 50k de km, je vois pas bien comment tu l'imagines tomber à la surface. Puis je crois pas vraiment qu'on puisse parler de ´rêve' à ce sujet.

  19. #18
    tezcatlipoca

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Schuberth Voir le message

    @Gilgamesh,
    Faudrait t'il aussi apporter de l'eau sur mars si on parvenait à faire grimper la température en émettant suffisamment de CO2?
    Si je peux me substituer à lui.
    De l'eau sur Mars ?
    Il y a encore des quantités de glace d'eau assez importantes sur Mars, dans les calottes polaires, sous forme de permafrost et, même probablement, de l'eau à l'état liquide dans des aquifères profonds.

  20. #19
    Schuberth

    Re : Terraformation

    ### message de référence supprimée###

    @tezc

    Oui, je suis au courant pour la glace sur mars. J'aurais dû être plus précis, je parles de suffisamment d'eau pour vraiment parler de terraformation.
    Dernière modification par Gilgamesh ; 28/05/2017 à 16h35.

  21. #20
    Carcharodon

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Schuberth Voir le message
    La terraformation n'est pas possible? Personne n'a dit que c'était pour dans 20 ans et la science ne l'interdit pas de toute manière.
    Le problème fondamental de mars et de vénus, ce n'est pas vraiment qu'elles n'ont pas eu ce qu'il faut pour tourner "comme la terre", c'est qu'elles n'ont pas pu le garder en l'état.
    Déja, mars a pas été aidée a cause de Jupiter qui a trop "nettoyé" son coin, ne lui laissant que des miettes (modèle de Nice et Grand Tack).
    Donc mars toute petite.
    Pour Vénus : trop proche du soleil, pleins de soucis (température et ralentissement de rotation propre).

    Donc toi, ce que tu proposes, c'est qu'avec nos petits bras, on corrige suffisamment des énooormes défauts naturels grâce à de l’ingénierie appliquée.

    Rappel :
    Sur terre, on a pris 1° en 2 siècles sur l'ensemble de nos activités.
    Avec TOUT ce qu'on a fait depuis le début de la révolution industrielle.
    Et toi tu veux carrément corriger des défauts d'une planète extra terrestre !
    Ça c'est de la science fiction.
    Et il y a beaucoup de choses scientifiques bien plus intéressants que ces sujets stériles, scientifiquement parlant.
    La preuve, tu parles de terraformation sans connaitre l'histoire du système solaire...
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  22. #21
    Schuberth

    Re : Terraformation

    Bien,
    Je crois qu'on peut fermer le sujet.

  23. #22
    Gilgamesh

    Re : Terraformation

    Le sujet de la terraformation est à voir évidemment comme un exercice de style académique, il est clair que sa mise en oeuvre n'est pas pour demain, ni sans doute pour jamais. Cela reste un sujet scientifique au plan intellectuel, si on reste rigoureux dans l'emploi des concepts physiques et astrophysiques.

    Il n'y a donc rien qui justifie l'hostilité manifestée sur ce fil. Merci à tous de rester courtois.

    La discussion reste ouverte.
    Parcours Etranges

  24. #23
    Carcharodon

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Le sujet de la terraformation est à voir évidemment comme un exercice de style académique
    Et ça, ça suppose d'avoir des connaissances "académiques" (au sens sérieuses, pas forcément très nombreuses, futura est justement la pour aider à les étoffer) sur l'histoire de la formation du système.
    Pour jouer à l'exercice (purement) intellectuel de la terraformation, il faut déjà comprendre pourquoi les planètes actuelles sont dans l'état ou elles sont.
    Sinon on ne peut pas dire autres choses que des bêtises, on croit vite fait au père noël, et la discussion ne peut avoir aucun tournant scientifique.
    Il se trouve que, à de très rares exceptions, ces sujets ne sont abordés que par des personnes qui mettent la charrue avant les bœufs.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  25. #24
    Gilgamesh

    Re : Terraformation

    Je suis d'accord, mais d'un autre coté c'est un bon moyen d'apprendre un peu de physique et de planétologie.
    Parcours Etranges

  26. #25
    Bluedeep

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    yes vanos, je précises bien que du coup le diamètre du truc se compterait en centaines de fois le diamètre de Vénus, même si en me relisant, je ne me trouve pas bien clair sur ce sujet (formulation maladroite).
    N'exagérons pas : le diamètre de Venus c'est un peu moins de 1% celui du soleil, et L1 (de Venus) se situe à aussi à peu près 1% de la distance Venus-Soleil.
    Mais ça fait un gros disque quand même.

  27. #26
    vanos

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Bluedeep Voir le message
    N'exagérons pas : le diamètre de Venus c'est un peu moins de 1% celui du soleil, et L1 (de Venus) se situe à aussi à peu près 1% de la distance Venus-Soleil.
    Mais ça fait un gros disque quand même.
    Le L1 de Vénus se trouve à 1,08 million de kilomètres de la planète, un disque devrait avoir une certaine grandeur certes pas des centaines de fois le diamètre vénusien mais disons cinq fois en comptant large, ce qui fait un bon 60.000 km tout de même.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  28. #27
    Carcharodon

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    Je suis d'accord, mais d'un autre coté c'est un bon moyen d'apprendre un peu de physique et de planétologie.
    C'est exactement pour cette raison que je dis : c'est pas des questions a poser avant de connaitre l'histoire de notre système.
    Et il n'y a rien d'autre de valable a en dire a ce stade.
    Sa question a montré qu'il employait une mauvaise porte d'entrée, donc il faut lui montrer la bonne.

    N'exagérons pas : le diamètre de Venus c'est un peu moins de 1% celui du soleil, et L1 (de Venus) se situe à aussi à peu près 1% de la distance Venus-Soleil.
    Mais ça fait un gros disque quand même.
    Je suis sur que quelqu'un pourrait nous faire un petit calcul...
    moi non en tout cas... sinon ce serait déjà fait.
    Restons superficiel pour ne pas fâcher

  29. #28
    dinank

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Carcharodon Voir le message
    C'est exactement pour cette raison que je dis : c'est pas des questions a poser avant de connaitre l'histoire de notre système.
    Et il n'y a rien d'autre de valable a en dire a ce stade.
    Hihi attention on se rapproche un peu de l'argumentum ad nauseam là

  30. #29
    Jiav

    Re : Terraformation

    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    combien de temps va mettre Vénus pour perdre sa chaleur ? (....)
    Bravo!


    Citation Envoyé par Gilgamesh Voir le message
    t = 1 an et 10 mois
    mmm... par contre je crois qu'il y a une approximation injustifiée concernant la température de la haute atmosphère (tu la prends constante n'est-ce pas?) qui conduit à une sous-estimation du temps de refroidissement nécessaire. A vue de pif 1 an et 10 mois serait plutôt le temps de demi-vie, i.e. au bout d'un an et 10 mois la moitié du travail est fait, puis les 3/4 pour un autre moitié, etc. Bref, plutôt une dizaine d'année àmha.
    The opposite of a deep truth may well be another deep truth. Information is physical.

  31. #30
    Gilgamesh

    Re : Terraformation

    Oui, je la prend constante en effet. Et bien sûr que c'est grossier, mais je ne suis pas sûr de te suivre dans ton correctif, si on inclut la convection dans l'atmosphère, et les modification d'opacité lié au refroidissement. Si une couche de nuage opaque aux IR se condense et laisse apparaître les couches plus basses surchauffées, ça peut complètement changer la donne dans l'autre sens.

    En fait c'est compliqué
    Parcours Etranges

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