La NASA a testé une pelle à roue à godets pour Mars
Essais de la pelle martienne RASSOR 2.0 au Space Center. Kennedy. Photo: NASA / Dimitri GerondidakisEn préparation du programme de colonisation de Mars , des robots sont testés, dont les premiers colons auront probablement besoin. En particulier, les ingénieurs et les scientifiques vérifient désormais l'opérabilité des dispositifs d' extraction et de traitement des ressources locales . Il y a trois domaines principaux dans ce domaine:- traitement des déchets;
- extraction de ressources du régolithe martien et de l'atmosphère;
- faire pousser des plantes sur le sol martien.
Les habitants de Mars ne pourront pas recevoir de la Terre toutes les ressources nécessaires à la survie et au développement de la colonie. Même si Elon Musk met en œuvre son plan fantastique - lance des navires de transport réutilisables et réduit le coût de la livraison du fret à 140 000 $ la tonne - certaines ressources devront encore être extraites sur Mars, il n'y a pas d'autre moyen. La production d'un kilogramme de carburant sur Mars permet d'économiser 250 kilogrammes sur un cargo de la Terre, estime la NASA . La livraison du fret vers Mars prend de six à neuf mois. Même le plan Mask prévoit l'extraction de carburant sur Mars pour ravitailler un navire de transport avant de retourner sur Terre.Options de carburant martien pour un navire de transport réutilisable. Diapositive de la présentation du masque IlonaLe processus de production de carburant sur Mars. Diapositive de la présentation d' Elon MaskEn plus du carburant, les colons auront besoin d'autres ressources. Par exemple, des matériaux sont nécessaires pour la construction de maisons et de bureaux.La principale source de ressources utiles sur Mars est le régolithe, un sol résiduel qui est un produit de l'altération de la roche, qui couvre partout la surface de la planète.La composition du régolithe martien
La composition du sol est différente à différents endroits. Le composant principal est la silice (20-25%), contenant un mélange d'hydrates d'oxydes de fer (jusqu'à 15%), qui donnent au sol une couleur rougeâtre. Il y a des impuretés importantes de soufre, de calcium, d'aluminium, de magnésium, de composés de sodium (unités de pourcentage pour chacun). La concentration de glace d'eau dans le sol peut atteindre 2% en poids.
Le rover Curiosity de la dune du Namib Martien prélève des échantillons de régolithe pour analyse le 19 janvier 2016. Photo: NASA / Jet Propulsion Laboratory-CaltechAinsi, dans le régolithe martien, il existe de nombreux matériaux utiles pour la colonie. La question est de savoir comment les obtenir. Les experts de la NASA tiennent compte du fait que les robots devront travailler dans des conditions environnementales défavorables. La température près des pôles tombe à -125 ° C, et près de l'équateur martien un jour d'été, elle peut monter à + 21 ° C assez confortable pour les humains. L'atmosphère de Mars est composée d'environ 95% de dioxyde de carbone.Il est très important de poser le navire dans un endroit approprié où il y a précisément de la glace d'eau dans le sol. Pour gagner une telle confiance, une reconnaissance préliminaire de la zone est nécessaire. La NASA prévoit de scanner à distance le sol depuis l'orbite. Une station de renseignement de boîte à outils sera similaire à l' orbiteur de reconnaissance de Mars- La station interplanétaire multifonctionnelle de la NASA, qui a commencé à fonctionner sur l'orbite de Mars en novembre 2006 et est engagée, entre autres, dans la recherche d'eaux de surface.Après avoir reçu des renseignements du véhicule orbital, des rovers de reconnaissance seront envoyés dans la zone de la construction présumée de la base pour prélever des échantillons de sol et confirmer définitivement que le régolithe convient à l'extraction de ressources utiles.Les préparatifs pour l'extraction de ressources sur Mars seront effectués dans le cadre de la mission lunaire Resource Prospector - la première mission de l'histoire de l'humanité à extraire des minéraux sur des corps célestes autres que la Terre. On suppose que cette mission sera réalisée au début des années 2020. Le robot sera équipé d'outils pour étudier la composition et l'échantillonnage des sols.
Le prototype du robot Resource Prospector, qu'ils prévoient de lancer sur la lune. Photo: le NASA
Resource Prospector prélève un échantillon de sol. Photo: NASAUn autre appareil sera engagé dans l'extraction et le traitement du régolithe sur Mars. Actuellement en cours de test, une machine appelée RASSOR ( Regolith Advanced Surface Systems Operations Robot). Cette machine est équipée de nombreux petits godets à bords dentelés. Ils tournent, mordent dans le sol martien, saisissent progressivement le régolithe et le versent dans un réservoir de collecte. Cette conception est appelée une pelle à roue à godets - une pelle continue sur un équipement de train de chenilles qui développe le sol à l'aide de godets montés sur une roue à godets.
Après sa collecte, le régolithe subit un traitement thermique dans un four avec libération d'eau, d'hydrogène et d'oxygène. Les matières premières peuvent également être utilisées pour l'impression 3D d'abris pour les colons et autres bâtiments.Essais d'une pelle rotative au Centre spatial. Kennedy est montré dans la vidéo.Plantes en croissance
Le rapport de pH et certains autres paramètres des sols martiens sont proches de la terre et, théoriquement, il est possible d'y cultiver des plantes. Les chercheurs pensent que le sol martien contient les éléments nécessaires pour soutenir la vie. Le niveau de pH du sol alcalin pH 7,7 est assez courant sur Terre et n'interfère pas avec la production agricole.Sur Terre, plusieurs groupes scientifiques étudient actuellement les plantes les mieux adaptées à la croissance sur Mars. Par exemple, en mars 2016, des biologistes du centre de recherche de l'Université de Wageningen (Pays-Bas) ont réalisé une deuxième expériencesur la culture de légumes et autres plantes sur le sol modélisant le sol de Mars et de la Lune. Il s'est avéré qu'avec l'ajout de fumier et l'humidification du sol, au moins 10 cultures y poussent bien. Les scientifiques ont récolté des tomates, des pois, du seigle, de la roquette, des radis, des poireaux, des épinards, de l'ail, des oignons verts et du cresson.La NASA mène également des expériences sur la croissance des plantes sur l'ISS. Il y a un an, les astronautes de l'ISS ont essayé la laitue cultivée à la station et, en janvier 2016, la fleur a fleuri pour la première fois sur l'ISS .Les scientifiques pensent que sur Mars, vous pouvez cultiver un grand nombre de cultures, y compris les tomates.Recyclage des déchets
Un groupe spécial de la NASA développe une technologie de traitement des déchets qui seront laissés par une colonie humaine sur Mars. Tous les types de déchets, y compris les déchets biologiques, les emballages et les déchets, deviendront des produits utiles. Par exemple, le méthane est censé provenir d'eux.Sur la photo, l'ingénieur chimiste de la NASA, Annie Caraccio, montre les détails d'un réacteur biologique pour transformer les déchets en biocarburant sur Mars.
Les expériences ont montré que jusqu'à 700 grammes de méthane peuvent être obtenus à partir d'un kilogramme de déchets.À en juger par les expériences de la NASA, l'humanité est sur le point de garantir que la colonie martienne est complètement indépendante de la Terre.Source: https://habr.com/ru/post/fr398109/
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