Habitations spatiales, partie 3: comment nous vivrons sur Mars

Nous avons déjà parlé de la façon dont les gens vivront dans les colonies spatiales et sur le satellite naturel de la Terre - la Lune . Il est temps de discuter de la manière d'exister sur d'autres planètes. Le tour de Mars est arrivé.

La planète rouge est la plus proche de la Terre, à l'exception de Vénus. En seulement 9 mois, vous pouvez atteindre votre destination. L'humanité développe des technologies qui permettront d'accéder à Mars, d'y créer une base permanente, de mettre en place des mines et même de terraformer cette planète afin de simplifier la vie des gens qui s'y trouvent.



L'URSS a étudié la planète rouge dans le cadre des programmes Mars et Phobos. Le vaisseau spatial Mars-1, lancé le 1er novembre 1962, a été le premier à être lancé sur la trajectoire de vol vers Mars. À une distance de 106 millions de kilomètres de la Terre, l'appareil est entré en contact pour la dernière fois, mais sa tâche était de collecter des données sur le vol lui-même: l'intensité du rayonnement cosmique, la distribution de la matière météorique, la force du champ magnétique de la Terre et le milieu interplanétaire. L'orbiteur Mars-2 étudie la planète depuis l'orbite depuis plus de 8 mois. L'atterrisseur Mars-3 a été le premier à atterrir avec succès à la surface de la planète, bien qu'il se soit éteint après 20 secondes. Les orbites Mars-2 et Mars-3 ont permis d'étudier les propriétés de la surface et de l'atmosphère de Mars par la nature du rayonnement, d'identifier les anomalies thermiques, de mesurer la température de la calotte polaire nord.Les appareils portant les numéros de série 4, 5, 6, 7 ont pris des photos de la surface, y compris la couleur, et ont continué à collecter diverses données sur la planète, y compris la composition chimique de l'atmosphère.

De 1962 à 1972, la NASA a envoyé 10 vaisseaux spatiaux sur Mars et Vénus dans le cadre du programme Mariner. Mariner-4 a volé à une distance de 9 846 kilomètres de la surface de la planète et a été le premier à photographier Mars à courte distance. Les appareils Mariner-6 et Mariner-7 ont volé encore plus près, à une distance de moins de 3,5 mille kilomètres de la planète. Mariner-9 est devenu le premier satellite artificiel d'une autre planète et a photographié environ 85% de la surface. Dans les années 1970, la NASA a lancé le programme Viking. Deux appareils ont été envoyés en 1975 et ont fonctionné le premier jusqu'en 1978, le second jusqu'en 1980. Les véhicules de descente ont prélevé des échantillons de sol pour analyse à vie.

En 1996, la NASA a envoyé la station de recherche sans pilote Mars Global Surveyor. En 2005, cette station est devenue le premier vaisseau spatial à photographier un autre appareil en orbite extraterrestre. Après presque dix ans de travail, la communication avec l'appareil a été perdue.

Le rover Mars Sojoner a travaillé sur Mars en 1997 pendant près de trois mois, et Spirit a travaillé de 2004 à 2010. Aujourd'hui, la planète est étudiée par Opportunity , qui ne devait fonctionner que pendant 90 jours, mais qui fonctionne depuis plusieurs années depuis janvier 2004, et Curiosity , qui est remonté à la surface en août 2012.

Aujourd'hui, Mars est la planète la plus étudiée du système solaire après la Terre. Mais pour sa colonisation, il reste encore de nombreuses questions à résoudre.


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Pour vivre sur Mars, vous devez vous envoler vers lui. Envoyer des gens là-bas serait une énorme erreur, il est donc censé livrer divers équipements à la planète qui permettront plus tard le déploiement de bâtiments résidentiels, de modules pour les plantes en croissance, d'une usine de production de carburant de fusée (vous devez revenir sur Terre un jour!)

En URSS au début Les années 1960 se sont lancées dans le développement d'un navire interplanétaire lourd. En parallèle, deux projets ont été développés. Le premier véhicule de Maksimov avec l’équipage à bord comportait un compartiment habitable, un travailleur avec une passerelle pour entrer dans l’espace, un véhicule de descente et un système de propulsion correctif. L'appareil du Feoktistov impliquait l'assemblage du navire en orbite, un équipage de 4 personnes et un véhicule de descente. Le projet a été fermé en raison de la course lunaire.

Aux États-Unis, de 2004 à 2010, ils ont travaillé sur le programme Constellation, dans le cadre duquel ils ont planifié des vols habités vers Mars. L'un des objectifs était le nouveau navire de recherche habité Orion.

La société américaine SpaceX travaille sur un système de transport interplanétaire. Le projet implique la création de transports spatiaux réutilisables pour acheminer des personnes vers Mars. Le système consistera en un lanceur consigné, un vaisseau spatial et un vaisseau spatial interplanétaire pour le ravitaillement.

L'une des principales menaces à un vol habité vers Mars est le rayonnement. Les éruptions solaires qui garantissent une dose de rayonnement accrue peuvent devoir être attendues dans des pièces spéciales. Une protection complète du vaisseau spatial peut le compliquer considérablement et également augmenter le coût du vol. Mais il existe une autre façon - de créer un champ magnétique, qui devra être activé lors de fortes éruptions solaires.



Il est important de parler de l'échec du programme Mars One, qui jusqu'en 2015 a été l'un des plus célèbres grâce au recrutement ouvert de ceux qui souhaitent s'envoler pour Mars et à l'énorme quantité de relations publiques sur Internet, dans les médias et à la télévision. Cinq ans après le début des travaux, il s'est avéré qu'il n'y avait ni argent ni solutions techniques pour la mise en œuvre du projet.

L'agriculture

La livraison du fret vers Mars restera en tout cas une tâche assez coûteuse. Entre les fenêtres du vol, 26 mois s'écoulent. Le vol lui-même prend 9 mois, plus il faut du temps pour élaborer les détails, compiler et récupérer la cargaison. Par conséquent, pour créer une colonie, l'existence la plus autonome de personnes sur la planète est aussi importante que possible.

L'un des problèmes les plus importants à résoudre est le développement de l'agriculture . Depuis plus de cinquante ans, les scientifiques et les astronautes étudient les effets de la microgravité sur les graines et envisagent des moyens de créer des fermes sur des stations spatiales et d'autres planètes. En 1960, avec Belka et Strelka, les graines de maïs, de blé, de pois et d'oignons ont été envoyées en orbite et, en 1974, à la station orbitale Salyut-4, il y avait un cultivateur de plantes Oasis.


Oasis-1 au Memorial Museum of Cosmonautics. Source

La production végétale spatiale ne se limite pas aux expériences de microgravité. Il est nécessaire de comprendre comment les plantes se comporteront dans un sol différent de la terre et dans une atmosphère de composition différente. Le sol de météorite, tel qu'il a été découvert en 2014, convient à la culture d'asperges et de pommes de terre, mais il doit être broyé à ces fins. Il y a beaucoup de sable et de poussière sur Mars, cela simplifie la tâche. Mais il y a un autre problème: les métaux lourds.

Depuis 2013, des scientifiques néerlandais cultivent des plantes à l'imitation du sol martien. La teneur en métaux lourds des pois, des radis, du seigle et des tomates s'est avérée sans danger pour l'homme. Des études sur d'autres cultures, telles que les pommes de terre, sont en cours.

L'atmosphère de Mars est composée à 95% de dioxyde de carbone, ce qui aidera à maintenir la végétation.


Le chercheur Wager Wamelink inspecte les plantes cultivées sur un sol martien simulé. Photo: Joep Frissel / AFP / Getty Images

En plus de la nutrition humaine elle-même, les plantes, les algues et les micro-organismes peuvent jouer un rôle spécial dans la terraformation de la planète - créant ainsi des conditions propices à la vie humaine.

Terraformation

Mars et maintenant, selon un certain nombre de caractéristiques, est partiellement adapté à la vie humaine en présence d'équipements spéciaux, y compris une combinaison pneumatique. Une journée sur Mars dure 24 heures 39 minutes 35. Sur la planète, il y a un changement de saison, bien que sur Mars ce processus soit deux fois plus long. Une atmosphère d'une densité de 0,007 Terre offre une certaine protection contre le rayonnement solaire et cosmique. Il y a certainement de la glace et peut-être de l' eau sous forme liquide .

En cours de terraformation, il est possible de résoudre plusieurs problèmes. Tout d'abord, c'est une augmentation de la pression atmosphérique à laquelle l'eau existera sous forme liquide. Maintenant, l'eau sur la planète bout à +10 degrés, c'est-à-dire qu'elle se transforme de glace directement en vapeur. De plus, avec l'augmentation de la pression, il sera possible d'utiliser une combinaison compensatrice de hauteur au lieu de combinaisons spatiales.

Deuxièmement, sur la planète, vous pouvez augmenter la température à 10-20 degrés Celsius. Maintenant, la température moyenne est de -50 ° C et varie de −153 ° C au pôle en hiver à plus de +20 ° C à l'équateur à midi.

Troisièmement, il est nécessaire de créer une biosphère - pour peupler la planète avec des plantes, des champignons, des bactéries.


Les stries sombres sont des flux estimés d'eau liquide sur Mars. Photo: NASA

À l'heure actuelle, il existe un certain nombre de façons qui, selon les scientifiques, changeront Mars. Les astéroïdes, par exemple, peuvent être ramenés à la surface de la planète pour réchauffer l'atmosphère et la remplir d'eau et de gaz. Des satellites artificiels capables de concentrer la lumière du soleil sur sa surface pour le chauffage peuvent être placés en orbite.

Afin d'isoler les gaz à effet de serre sur Mars et d'obtenir en grande quantité les substances nécessaires de celles qui se trouvent déjà sur la planète, il est proposé d'utiliser des extrémophiles - ce sont des créatures vivantes, notamment des bactéries et des micro-organismes capables de vivre et de se multiplier dans des conditions extrêmes. Certaines espèces de lichens et de cyanobactéries en 34 jours ont pu s'adapter aux conditions martiennes simulées et commencer le processus de photosynthèse.

Elon Musk a suggéré que le moyen le plus rapide et le plus efficace de terraformer Mars est de faire exploser plusieurs charges nucléaires à sa surface dans certaines régions. Mais l'infection par les radiations dans ce cas peut annuler le résultat.

Pour le moment, il n'y a pas de solution exacte au problème de la terraformation, toutes les méthodes ci-dessus ne sont que des spéculations.


Stades de terraformation de Mars. Wikipédia

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Elon Musk a décrit ses plans pour la colonisation de Mars. La troisième étape sera la livraison de l'équipement pour la construction de Mars Base Alpha et la construction d'une usine de combustible pour fusées. Pour les gens, il y aura des bastions de dômes géodésiques de panneaux de verre avec des cadres en fibre de carbone. De tels dômes protégeront les colons des vents lors des tempêtes de poussière. Au fil du temps, l'air sera pompé dans la maison sous pression, ce qui permettra aux gens de vivre dans un écosystème agréable entouré de plantes.

Comme dans le cas de la lune , on suppose qu'il sera plus pratique de vivre sous la surface. Il y a des tubes de lave et des grottes sur Mars qui peuvent être utilisées à ces fins. Le sol protégera également contre les radiations, ainsi que les personnes et l'équipement contre les pluies de météores.



À l'heure actuelle, il n'y a pas de technologies toutes faites pour construire des bâtiments sur Mars. En fait, tout se limite à des croquis et plans, dont les détails sont moindres que dans le cas de la colonisation de la Lune. Afin de trouver de nouvelles idées, la NASA a organisé un concours en 2015 , parmi les participants: architectes, ingénieurs et scientifiques. Tous les projets doivent respecter un point: pour créer tout ou partie des éléments dont vous avez besoin pour utiliser une imprimante 3D. En outre, les conditions prescrivaient une zone de logement d'au moins 93 mètres carrés et la disponibilité de systèmes de survie, de plomberie, d'un endroit pour cuisiner et dormir.

L'une des meilleures idées était le projet LavaHive. Il s'agit d'un système gonflable dont certains éléments devront être imprimés. L'une des propriétés utiles d'un tel bâtiment est la capacité de souffler, collecter et transporter.



Moins, à première vue, un projet réaliste - Staye A While. Le bâtiment devrait être placé sous terre sous une mer gelée près de l'équateur.



Aujourd'hui, nous avons des technologies qui permettent de livrer des cargaisons sur Mars avec une forte probabilité. Qu'en est-il des gens - de nombreux autres problèmes doivent être résolus, y compris les radiations, pour parler d'un vol aussi long, de sorte que l'équipage restera en vie et en bonne santé. Il existe des matériaux sur la planète elle-même qui, en théorie, conviennent à la construction de bâtiments utilisant les mêmes imprimantes 3D, mais cette technologie devra également être testée pour parler de son efficacité. Compte tenu du délai entre les lancements possibles de navires, la colonie devrait subvenir à ses besoins pendant environ trois ans. Prendre de la nourriture, des matériaux et des outils pour une telle période serait un gaspillage, il est donc important de considérer l'agriculture sur Mars.

Quand volerons-nous vers Mars? À quoi ressemblera l’habitation du colon? Ni moi, ni la NASA, ni Roscosmos n'ont la réponse exacte.

Source: https://habr.com/ru/post/fr398777/