La colonización de Venus, planeta más cercano a la Tierra, ha sido asunto de mucha especulación, tratado en muchas obras de ciencia ficción tanto antes como después del inicio de la exploración espacial de Venus. Tras el descubrimiento del hostil ambiente de la superficie venusiana, la atención se ha dirigido principalmente hacia la colonización de la Luna y la colonización de Marte. Recientemente sin embargo, la investigación especulativa ha hecho reaparecer la viabilidad de colonizar Venus.
La colonización planetaria es un paso más de la exploración espacial, e implica la presencia permanente de humanos en entornos ajenos a la Tierra. Stephen Hawking ha indicado que la colonización del espacio sería la mejor manera de asegurar la supervivencia de la especie humana. Otras razones para colonizar los planetas incluyen intereses económicos e investigaciones científicas a largo plazo.
La colonización de Venus requiere dos cambios importantes; eliminar la mayoría del dióxido de carbono de la atmósfera del planeta que alcanza los 9 MPa (unas 90 atmósferas) de presión y reducir la temperatura de la superficie que es de 737 K (unos 464 °C). Ambas metas están profundamente interrelacionadas, ya que la temperatura extrema de Venus es debida al efecto invernadero causado por una atmósfera tan densa.
Geoffrey A. Landis ha resumido las dificultades percibidas de la colonización de Venus como derivadas meramente de la asunción de que una colonia necesariamente debe estar en la superficie de un planeta:
Él propone hábitats aerostáticos y ciudades flotantes, basándose en el concepto de que el aire respirable (21:79 mezcla de Oxígeno-nitrógeno) es un gas ascendente en la atmósfera de Venus Esto permitiría los domos aéreos. Alternativamente los domos podrían contener un gas ligero como hidrógeno o helio (extraíble de la atmósfera) para permitir una densidad más alta.
Carl Sagan en 1961 propuso aplicar la ingeniería planetaria a Venus en un artículo publicado en la revista Science 1961 titulado "The Planet Venus". Sagan imaginó plantar la atmósfera de Venus con algas, que absorberían el dióxido de carbono y reducirían el efecto invernadero hasta que la temperatura de la superficie cayese a niveles confortables. Posteriores descubrimientos sobre las condiciones de Venus hicieron este enfoque imposible ya que Venus tiene demasiada atmósfera que procesar y fijar. Incluso si las algas atmosféricas pudieran prosperar en el ambiente árido y hostil de la alta atmósfera de Venus, todo el carbono que se fijara en forma orgánica sería liberado como dióxido de carbono tan pronto como cayera a las calientes regiones inferiores.
Robert Zubrin, siguiendo un estudio de 1999 de Paul Birch, ha propuesto el uso de un parasol ubicado en el punto de Lagrange interno (L1) o en un anillo orbitando el planeta para reducir la insolación total recibida por Venus, enfriando así el planeta.
Landis ha sugerido la construcción de ciudades flotantes, que podrían formar un escudo solar alrededor del planeta, y podría usarse para procesar la atmósfera simultáneamente, combinando la teoría del escudo solar y la teoría del proceso atmosférico con una tecnología escalable que proporcionaría un espacio habitable inmediatamente en la atmósfera de Venus.
Otro camino prometedor hacia la colonización venusiana sería el uso del espacio cercano al planeta para la captura orbital y explotación de cometas y asteroides. Aunque Venus no tiene ninguna luna actualmente, en el futuro cercano puede ser práctico poner cuerpos pequeños en la órbita alrededor de los planetas internos. Venus es especialmente bueno para esto porque el aerofrenado de su espesa atmósfera reduciría la velocidad de estos cuerpos. La energía solar libre disponible hace deseable a Venus para el desarrollo industrial.
También es un precursor probable que cualquier intento serio de desarrollar la actividad económica en el pozo de gravedad de Venus. Recursos en la órbita de Venus podría ser utilizado para ampliar la actividad a la baja. Sin embargo, un ascensor espacial sería probable que no sea posible debido a la lenta rotación de Venus (243 días terrestres). Un Skyhook en la atmósfera es sin embargo posible.
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