vignette|droite|upright=1.5|Vue d'artiste d'un avant-poste hypothétique flottant à au-dessus de la surface de Vénus. La colonisation de Vénus, la plus proche planète de la Terre, est une idée qui est à l'origine de plusieurs ouvrages de science-fiction datant de l'époque où les seules caractéristiques connues de Vénus (présence de nuage, taille) pouvaient laisser penser que celle-ci était un lieu en partie favorable à la présence de l'homme. Les sondes spatiales ont permis de découvrir dans les années 1960 un environnement particulièrement hostile : températures très élevées, pression atmosphérique équivalente à celle des profondeurs océaniques, atmosphère dépourvue d'oxygène et de vapeur d'eau mais saturée de dioxyde de carbone et d'acides, absence de champ magnétique protecteur. Les spéculations concernant une colonisation future se sont tournées vers la Lune et surtout vers Mars. Toutefois, de nouveaux scénarios de colonisation ont été élaborés récemment reposant sur l'implantation de colonies « flottantes » situées dans la région occupée par les nuages les plus élevés et caractérisée par un milieu moins hostile.
Raisons de colonisation vignette|droite|100px|Vénus La colonisation des corps célestes est un pas vers la conquête de l'espace et implique une implantation permanente ou à long terme de l'Homme dans un environnement extérieur à la Terre. Stephen Hawking a émis l'idée que la colonisation de l'espace serait le meilleur moyen d'assurer la survie de l'homme. Les autres raisons de colonisation spatiale incluent des intérêts économiques, des recherches scientifiques à long terme, etc. Avec les technologies actuelles, la seule zone de l'espace réaliste pour une colonisation est l'environnement direct de la Terre, c'est-à-dire la Lune, les astéroïdes géocroiseurs, Mars, et Vénus.
Avantages 280px|vignette|droite|Cette représentation à l'échelle de la Terre et de Vénus montre la similitude de taille. Vénus est un peu plus petite. droite|vignette|280px|Pression atmosphérique sur Vénus, commençant à la surface par une pression 90 fois plus importante, l'équivalent terrestre est atteint à de hauteur.
Vénus a certaines similitudes avec la Terre ce qui rendrait la colonisation plus facile sous certains aspects. Ces similitudes, et sa proximité, ont fait que Vénus a été surnommée la « sœur jumelle de la Terre ». Actuellement on n'a pas établi si la pesanteur sur Mars, environ un tiers de celle de la Terre, serait suffisante afin d'éviter la décalcification des os et la perte de tonicité des muscles éprouvés par les astronautes vivant dans un environnement de microgravité (la sonde Mars Gravity Biosatellite sera la première à l'étudier). Inversement, Vénus est proche en taille et en masse de la Terre, il en résulte une quasi-identité de la gravité à la surface (0,904 g). La plupart des autres soucis des plans d'exploration et de colonisation de l'espace concernent l'effet préjudiciable de l'exposition à long terme d'une microgravité ou d'une gravité nulle sur l'appareil locomoteur humain. Les humains nés sur Vénus n'auraient presque aucune difficulté à s'adapter à la pesanteur de la Terre, ce qui devrait être une bonne raison de faire des visites et d'y retourner. Dans la haute atmosphère de Vénus, à une altitude de , la pression et la température sont similaires à la Terre (1 bar et 0-50 degrés Celsius). De plus, dans ces régions, l'énergie solaire est abondante. La constante solaire en haut de l'atmosphère vénusienne est de 2610 watts par m², 1,9 fois celle de la Terre, et les nuages sont assez réfléchissants pour que des panneaux solaires tournés vers eux reçoivent autant de lumière que s'ils étaient tournés vers le Soleil lui-même. Les vents de cette altitude feraient faire à une station flottante le tour de la planète en 100 h environ. À des altitudes plus élevées, cela prendrait encore moins de temps, ayant pour résultat une « journée » plus proche de la journée terrestre de 24 heures alors que sur la surface de Vénus une journée prendrait 243 jours terrestres. Vénus est également le corps le plus proche de la Terre en dehors de la Lune, facilitant le transport et les communications contrairement aux autres endroits du système solaire. Avec les systèmes actuels de propulsion, les fenêtres de lancement vers Vénus se produisent tous les 584 jours, comparés aux 780 jours nécessaires vers Mars. Le temps de parcours est également légèrement plus court ; la sonde Venus Express qui est récemment arrivée sur Vénus a fait légèrement plus de cinq mois de trajet, comparé à presque six mois pour Mars Express. À son point le plus proche, Vénus est à 45 millions de km de la Terre, comparé à 56 millions de km pour aller sur Mars.
Obstacles vignette|Graphique de la pression (en bars) dans l'atmosphère de Vénus par rapport à l'altitude (en km depuis la surface). Vénus présente de nombreux défis pour la colonisation humaine, qui rend impossible toute tentative de colonisation avec la technologie actuelle.
La planète est extrêmement chaude, avec une température atmosphérique moyenne de , plus élevée que la température de fusion du plomb, qui est de . La pression atmosphérique à la surface est environ , c'est-à-dire 92 fois celle de la Terre au niveau de la mer ; une pression équivalente sur Terre est celle ressentie dans les océans à environ de profondeur. Ces conditions font que la durée de vie des sondes spatiales qui parviennent à la surface est extrêmement brève : les sondes Venera 5 et Venera 6 par exemple ont été écrasées par la pression à respectivement au-dessus de la surface. Les sondes suivantes, Venera 7 et Venera 8 réussirent à transmettre après avoir atteint la surface, mais ces transmissions étaient très brèves, ne fonctionnant qu'à peine plus d'une heure dans l'atmosphère brûlante et corrosive.
L'eau est, sous toutes ses formes, presque entièrement absente ; l'atmosphère est exempte de dioxygène et elle est constituée à la surface d'une concentration toxique et très élevée (96 %) de dioxyde de carbone, tandis qu'en altitude les nuages épais sont composés d'acide sulfurique et d'anhydride sulfureux sous forme de vapeur.
En ce qui concerne les ressources, une colonie située dans la haute atmosphère aurait des difficultés d'accès aux matériaux de la surface.
L'inclinaison de l'axe de la planète, très faible (de ), entraîne la quasi-absence de saisons. Un jour solaire vénusien dure terrestres, donnant des nuits et des journées de près de 2 mois terrestres chacune.
Par ailleurs, Vénus est dépourvue de champ magnétique ; sur Terre c'est la présence d'un tel champ qui assure sa protection contre les rayons cosmiques et les tempêtes solaires.
Méthodes de colonisation et d'exploration vignette|Vue d'artiste de Venus terraformée Étant donné les conditions hostiles présentes à la surface de Vénus actuellement, une colonisation du sol de celle-ci est au-delà de nos capacités actuelles. Certains auteurs suggèrent de remédier à cela en terraformant Vénus rendant la planète très semblable à la Terre. Les besoins en énergie pour tous les plans de terraformation proposés sont gigantesques en comparaison de nos technologies actuelles, et le temps requis pourrait probablement dépasser des dizaines de milliers d'années, si ce n'est des millions. Malgré le pessimisme que fait germer ce laps de temps, la terraformation offrirait un potentiel permettant de répondre à la croissance exponentielle de l'espèce humaine qui devrait prendre plus de place dans l'espace. Si une grande partie ou la planète entière pouvait être ombragée, Vénus se refroidirait à une température plus clémente en seulement quelques décennies. Des méthodes pourraient consister à placer une voile entre Vénus et le Soleil au point de Lagrange, ou des nuages de poussière commandés dans l'espace, et un grand nombre d'autres idées. D'autres suggèrent une approche différente, plaidant pour la colonisation non pas de la surface de la planète mais de son atmosphère supérieure, la partie la plus habitable de n'importe laquelle des planètes excepté la Terre.
Explorations et recherches avant la colonisation
Puisque Vénus n'a pas autant été étudiée que des astres tels que la lune ou Mars, d'autres recherches doivent être conduites avant que des missions habitées soient approuvées. La sonde Venus Express a achevé sa mission en 2014, mais d'autres missions à bas prix ont été proposées pour approfondir l'exploration de l'atmosphère de la planète, comme la zone des 50 kilomètres au-dessus de la surface où la pression atmosphérique est la même que celle de la Terre au niveau de la mer.
Une telle sonde devrait utiliser l'énergie solaire. Cependant, la vitesse des vents dans l'atmosphère supérieure de Vénus peut atteindre jusqu'à au niveau supérieur des nuages, la pesanteur légèrement inférieure (²) et la pression atmosphérique plus élevée allègent ceci légèrement, et le vol d'un avion sur Vénus serait plus facile que sur Mars avec sa pression extrêmement basse. La sonde devrait se "stationner" à d'altitude où la pression est suffisamment basse et où l'énergie solaire est abondante pour qu'elle puisse se recharger elle-même pour des excursions temporaires plus bas dans l'atmosphère pendant quelques heures. Comme une journée sur Vénus dure près de 100 jours terrestres à cause de sa très faible vitesse de rotation, la sonde devrait rester continuellement du côté éclairé et devrait seulement se déplacer à une vitesse de à l'équateur pour conserver la même vitesse de rotation que la planète. Explorer l'autre face de la planète ne devrait pas être possible jusqu'à ce que la lumière du soleil atteigne la zone, puisqu'une sonde à énergie solaire n'aurait pas la puissance nécessaire pour traverser la face non éclairée entièrement sans se recharger.
Habitats aérostats et cités flottantes
Le chercheur de la NASA et auteur d'ouvrages de science-fiction Geoffrey Landis a rejeté les obstacles à la colonisation de Vénus en indiquant qu'ils reposaient sur l'hypothèse d'une colonisation à la surface de la planète alors que l'environnement était particulièrement propice à celle-ci au-dessus de la couche supérieure des nuages vénusiens. Il a proposé des habitats aérostats suivis par des cités flottantes, fondés sur le fait que l'air respirable (mélange d'environ 21 % d'oxygène et de 79 % d'azote) est un gaz surnageant dans la dense atmosphère vénusienne, avec environ la moitié de la puissance d'élévation de l'hélium sur Terre. Ceci permettrait aux dômes d'air respirable de soulever une colonie en plus de leur propre poids. Parallèlement, les dômes pourraient, s'ils étaient divisés en deux parties, contenir un gaz plus léger comme l'hydrogène ou l'hélium (qui peuvent être extraits de l'atmosphère) pour augmenter l'élévation des colonies.
Terraformation
La terraformation est le processus théorique de modification de l'environnement d'un corps céleste (planète, satellite, etc.) pour le rendre plus habitable en termes d'atmosphère, de température ou d'écologie. Vénus a été le sujet de plusieurs propositions de terraformation. Parmi celles-ci, on peut retenir les suivantes.
Carl Sagan en 1961 suggéra de terraformer Vénus en envoyant dans son atmosphère des algues dans le but de changer le dioxyde de carbone de cette planète en oxygène. Cependant, il est actuellement connu que l'eau est tellement rare sur Vénus que même les meilleurs efforts de photosynthèse ajouteraient une quantité négligeable d'oxygène tout en consommant le peu de vapeur d'eau qu'il y a.