Des scientifiques esquissent les fondations d'une colonie sur Mars

Anonim

Les scientifiques de l'EPFL ont défini les étapes nécessaires à la construction d'une base de recherche autonome sur Mars qui serait habitable à long terme. Leur travail peut aider les chercheurs à définir des priorités pour les programmes spatiaux explorant Mars ainsi que le système solaire dans son ensemble.

S'il y avait de la vie sur Mars, ses traces se trouvent probablement sur les pôles de la planète. Ou plus précisément, dans ses dépôts en couches polaires, qui sont des couches de glace et de poussière qui se sont accumulées au cours de milliers d'années. Ainsi, selon une équipe de scientifiques de l'EPFL, les pôles seraient l'endroit le plus logique pour créer une base de recherche et, potentiellement, des colonies. Cette équipe a élaboré une stratégie étape par étape avec la technologie requise pour construire une base de recherche sur Mars qui serait autonome et pourrait accueillir une présence à long terme. Les résultats de leurs travaux seront bientôt publiés dans Acta Astronautica et seront présentés aujourd'hui à la conférence des Entretiens Internationaux du Tourisme du Futur à Vixouze, en France.

"Les pôles peuvent poser plus de problèmes au début, mais ils sont le meilleur emplacement à long terme, car ils abritent des ressources naturelles que nous pouvons utiliser", explique Anne-Marlene Rüede, auteur principal de l'étude et étudiante en minéralisation. dans la technologie spatiale au Space Engineering Center (eSpace) de l'EPFL. Et même si les scientifiques réfléchissent à l'avenir - des colonies qui seraient développées sur plusieurs générations - leur conception était encore très détaillée. "Nous voulions développer une stratégie basée sur des technologies sélectionnées en conséquence et définir un scénario de test pour que, dans 20 ans, les astronautes puissent mener à bien ce type de mission spatiale", ajoute-t-elle.

D'abord la base, puis l'équipage

La stratégie des scientifiques de l'EPFL consiste à envoyer un équipage de six personnes au pôle nord de Mars pendant l'été polaire, afin de profiter des 288 jours de lumière continue, puis de les ramener en toute sécurité sur Terre. Le premier élément novateur de leur stratégie est qu’il se déroule en deux phases. Tout d'abord, les robots seraient envoyés pour construire un espace de vie minimal pour l'équipage et tester les ressources naturelles disponibles sur le site. Ensuite, l'équipage serait amené. Cette approche minimiserait la charge utile que les navettes spatiales devraient transporter et rendre la mission aussi sûre que possible pour les membres de l'équipage. Cependant, les ingénieurs n'ont pas encore développé de fusées capables de traiter 110 tonnes de matériel.

Pour que la base de recherche puisse maintenir une présence humaine pendant neuf mois - et même plus longtemps - il est prévu d'utiliser au maximum les ressources naturelles trouvées sur Mars, en premier lieu l'eau. La découverte de la glace aux pôles signifie que la base pourrait théoriquement produire de l'eau, de l'oxygène et de l'azote - des composés essentiels à la vie humaine. D'autres substances chimiques présentes dans l'air de Mars (en particulier le CO2) et le sol (comme le silicium, le fer, l'aluminium et le soufre) pourraient être utilisées pour fabriquer des matériaux tels que briques, verre et plastique, voire des carburants comme l'hydrogène et le méthanol. Tout cela rendrait la base de recherche autonome à long terme.

Mais dans un premier temps, des ressources vitales telles que la nourriture et l’énergie devront être acheminées depuis la Terre. Celles-ci pourraient inclure des aliments lyophilisés, un réacteur au thorium et des batteries.

Un igloo de trois mètres d'épaisseur

La base de recherche comprendrait trois modules: un noyau central, des capsules et un dôme. Le noyau central aurait 12, 5 mètres de haut et cinq mètres de diamètre et abriterait le minimum d'espace vital ainsi que tout ce dont l'équipage avait besoin pour vivre. Les trois capsules seraient construites autour de l'espace vital minimal et serviraient de sas entre cet espace et l'extérieur. Les robots créeraient ces structures pendant la première phase de la mission. Le dôme couvrirait toute la base et serait fait de fibres de polyéthylène recouvertes d'une couche de glace de trois mètres d'épaisseur, créant ainsi une sorte d'igloo. Le dôme représenterait également un espace de vie supplémentaire, fournirait une seconde barrière pour protéger l'équipage contre les radiations et les micrométéorites, et aiderait à maintenir la pression constante à l'intérieur de la base.

Une autre innovation dans le plan des scientifiques est de créer un système de grue qui orbiterait autour de Mars et serait lancé lors de la deuxième mission. Ce système servirait de point de transfert entre les navettes spatiales venant de la Terre et la base de recherche sur Mars. Un véhicule de grue spécial conçu par les scientifiques déchargerait l’équipement des navettes spatiales sur la surface de Mars. "Le véhicule de grue pourrait être réutilisé plusieurs fois et serait alimenté par du carburant produit sur Mars. Cela réduirait la charge utile que les navettes spatiales devraient transporter jusqu'à la base de recherche", explique Claudio Leonardi, un autre scientifique impliqué dans l'étude. "Le système d'amarrage du véhicule serait similaire à celui de la station spatiale internationale: une fois la navette amarrée, le véhicule déchargerait la cargaison et l'équipage et les déposerait sur Mars." Ce qui rend la conception de leur véhicule unique, c'est que les moteurs sont situés au-dessus du centre de gravité du véhicule et que le véhicule peut être utilisé pour six missions. Le carburant pour la montée serait fait in situ et celui de la descente proviendrait de la Terre.

"Nous devions mener une mission initiale pour tout essayer pour la première fois. Et plus la mission initiale sera réfléchie, plus vite nous pourrons faire avancer les choses et passer à la colonisation", déclare Anne-Marlene Rüede.. En réalité, les scientifiques n'ont pas pris position sur la perspective de coloniser Mars. Mais l'un des principaux avantages de cette recherche est que les systèmes envisagés pourraient être utilisés pour des missions robotiques en général, qu'elles soient martiennes, lunaires, terrestres ou autres.

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