De quoi les humains ont-ils besoin pour coloniser la Lune et Mars

Ce sera une étape importante dans l’histoire du vol spatial américain lors de son lancement à la fin de 2024. Non seulement ce sera la première fois que des astronautes américains voyagent plus loin que LEO depuis les années 1970, et ce ne sera pas seulement la première chance pour une femme. astronaute pour mettre le pied sur une surface, la lune. La mission Artemis fera le travail essentiel dont l’humanité a besoin pour continuer à explorer et à coloniser notre voisin céleste le plus proche, et en fin de compte également servir de point de départ à notre quête pour atteindre Mars. Donné Cependant, la NASA et ses partenaires seront confrontés à un défi majeur pour maintenir les colons lunaires en vie et en bonne santé.

À l’époque de la mission Apollo, l’idée de créer une présence semi-permanente à la surface de la Lune était risible – en grande partie à cause des nombreuses lunes. Lors de la session SXSW 2021, le technologue en chef de la NASA pour le développement de projets avancés, Rob Muller, a déclaré que les échantillons prélevés et ramenés sur Terre pendant cette période “se sont avérés secs”. “C’était la sagesse commune, qu’il n’y a pas d’eau sur la lune, et par conséquent cette hypothèse pendant de nombreuses années était l’hypothèse dominante dans [aerospace] communication sociale.”

Il n’y avait pas de spectromètre à neutrons à bord de la NASA jusqu’à la fin des années 1990 J’ai trouvé des indices révélateurs sur les atomes d’hydrogène , Ce qui indique la possibilité de glace d’eau. Et cela n’est arrivé qu’en octobre dernier Révéler de l’eau sur la surface ensoleillée de la lune, plutôt que de simplement s’évader dans les cratères lunaires profonds et sombres.

«Nous avons des indications que H2O – l’eau familière que nous connaissons – peut être du côté ensoleillé de la lune», a déclaré Paul Hertz, directeur de la division astrophysique de la Direction des missions scientifiques au siège de la NASA. . “Maintenant, nous savons qu’elle est là. Cette découverte remet en question notre compréhension de la surface de la lune et soulève des questions intéressantes sur les ressources liées à l’exploration de l’espace lointain.”

Sur la base de ces nouvelles preuves, Mueller estime qu’il devrait y avoir suffisamment de glace d’eau “pour lancer un véhicule comme une navette spatiale tous les jours pendant 2000 ans. Il y a donc beaucoup d’eau sur la lune. L’astuce est que nous devons la trouver, allez-y, puis extrayez-le. “Ensuite, nous l’utilisons économiquement.”

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Révéler que la lune contient un bunker d’eau – qui pourrait être utilisé pour étancher la soif d’un astronaute et faire fonctionner sa fusée – pourrait extraire des ressources contrairement à tout ce que nous avons vu depuis les 49 jours, Pete Karato, l’ingénieur consultant en chef de Bechtel, lors du même panel discussion. “Donc, pour moi, la prochaine ruée vers l’or est le pôle sud de la lune, qui est un environnement difficile.”

En effet, de plus grandes accumulations d’eau sont situées dans des zones ombragées en permanence où la lumière du soleil chaude ne peut pas atteindre la glace et l’évaporer de la surface de la lune. Le problème est que la température dans ces régions oscille autour de 40 degrés Kelvin, ce qui est plus froid que l’azote liquide. C’est tellement cool que même les plates-formes minières modernes conçues pour les environnements les plus extrêmes de la Terre auront du mal à y fonctionner. “Vous obtenez les pièces métalliques par temps froid, elles sont presque comme du verre”, a déclaré Karatu.

Mueller a ajouté: “C’est aussi un vide difficile sur la lune, donc vous allez rencontrer des problèmes vraiment étranges comme le soudage à froid des métaux.” “Si deux surfaces métalliques sont exposées l’une à l’autre, elles peuvent en fait se lier dans un vide solide et nous l’avons déjà vu dans l’espace. C’est un problème connu.”

Partout, lame tranchante, La poussière électrostatique sur la lune constitue également une menace pour les colons – une menace avec laquelle la NASA est aux prises depuis que l’astronaute d’Apollo 17 Harrison Schmidt a eu le premier cas de «rhume des foins lunaire». Non seulement cette poussière adhère aux rovers et aux combinaisons spatiales, mais de petites particules pénètrent dans les composants électroniques sensibles, les filtres d’arrêt, les fermetures à glissière de blocage et les joints de congélation. La NASA l’a Pour contrer l’attraction électrique de la poussière, mais son efficacité généralisée reste incertaine. Les délicates météorites elles-mêmes, dont les effets de surface créent cette dangereuse poussière, doivent également être prises en compte lors de la conception des habitats lunaires.

Mais contrairement à l’ère Apollo, qui a contribué à l’inauguration de la guerre froide, cette fois, le gouvernement américain ne va pas seul. Artemis coordonne profondément ses efforts aux côtés d’un groupe de Et des partenaires commerciaux tels que SpaceX, qui sont en charge En orbite lunaire (pour 331,8 millions de dollars) en 2024.

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“Cela nous permettrait de le faire à un coût raisonnable avec un retour sur investissement. Nous pouvons dire que nous ne pouvons pas le faire comme la NASA. Mueller a expliqué que la NASA est une agence gouvernementale et que le rôle du gouvernement est de faciliter l’industrie.” nous mettons en place le cadre, l’infrastructure, tous les processus, le cadre juridique, les communications et les sites de lancement. Tout cela est nécessaire, et alors le secteur privé peut venir faire ce qu’il sait faire, c’est-à-dire gagner de l’argent et créer un système économiquement efficace. “

Bien que le partenariat avec d’autres nations dans cette entreprise soit un excellent moyen de répartir les coûts initiaux, cela peut conduire à des conflits pour savoir quels États membres auront accès et auront des droits sur la ressource. Actuellement, ces questions sont régies par le Traité des Nations Unies sur l’espace extra-atmosphérique de 1967, mais leur langage n’est pas tout à fait clair, ce qui laisse les règles ouvertes à diverses lectures. “L’interprétation américaine est que nous ne revendiquerons pas la terre et / ou ne revendiquerons pas la souveraineté, mais nous avons le droit d’utiliser les ressources et l’industrie commerciale a le droit d’utiliser les ressources”, a déclaré Mueller. De plus, le Traité sur l’espace extra-atmosphérique ne dispose pas de mécanismes d’application spécifiques et n’a encore été ratifié par aucun État signataire, ce qui fait que ses règles ressemblent davantage à des propositions. De même, les conventions Artemis sont des lignes directrices et non des directives, bien que si suffisamment d’États les signent et agissent en leur sein, il a poursuivi, «avec le temps, cela devient un droit de facto».

Mars pose bon nombre des mêmes défis dans l’exploration finale et la colonisation que la Lune fait face, tels que les radiations mortelles, les petits impacts de météorites et les particules de poussière collantes – sans parler du voyage de six mois nécessaire uniquement pour atteindre le premier, par rapport à un trivial. voyage de trois jours pour ce dernier. Cette vaste distance limite également notre capacité à contrôler à distance les rovers et autres systèmes robotiques livrés à distance que nous envoyons à la planète rouge en raison du délai de communication de quelques minutes.

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Les futurs explorateurs et colons devront également faire face aux larges plages de températures trouvées à chaque destination. Sur la lune, par exemple, le côté de l’aile solaire peut être aussi chaud que 125 ° C tandis que le côté ombragé peut descendre jusqu’à -175 ° C, ce qui provoque un stress thermique intense sur les objets se déplaçant entre eux. La protection contre le rayonnement galactique et solaire doit également être un facteur important dans toutes les décisions relatives à l’endroit où s’installer à la surface. Les vallées ombragées et les sites de falaises offrent un degré plus élevé de protection naturelle, nous devrons donc examiner attentivement la topographie locale lors de la sélection des sites de peuplement. Une solution potentielle au problème des radiations est de préserver nos habitats artificiels avec une coque imprimée en 3D fabriquée à partir du sol martien lui-même, a souligné Xavier De Kestelier, responsable de la technologie de conception et de l’innovation chez Hassell lors de la session.

Le maintien de la santé physique et mentale de l’équipage dans ces tâches à long terme sera d’une importance primordiale et devra être accompli sans aide de la maison. Plus nous serons éloignés de la Terre, “les modèles médicaux dont nous aurions besoin et le stress psychologique du personnel seront différents”, a déclaré Beth Healy, chef du service des urgences de l’Hôpital du Valais. Chaque membre d’équipage sera appelé à remplir des rôles multiples qui transcendent leurs spécialités individuelles au cours de la mission.

Si nous pouvons surmonter ces défis, les récompenses seront substantielles. “Il est très difficile de vivre dans l’espace”, a déclaré Mueller lors d’une table ronde distincte au SXSW 2021. La bonne nouvelle est qu’il y a tellement de ressources dans notre système solaire et au-delà, il y a presque une quantité infinie de ressources par rapport à ce que nous Tout cela, de l’eau, des gaz atmosphériques, des matières volatiles et des métaux rares aux déchets d’équipage en passant par l’énergie. Il a poursuivi: “Si vous avez la lumière du soleil, vous pouvez accéder à l’énergie.” L’humanité a déjà démontré qu’elle est capable de vivre dans certains des endroits les plus inhospitaliers de la planète, comme la station Concordia en Antarctique. Avec une diligence continue, des recherches et une coopération internationale, les stars elles-mêmes pourraient bientôt nous rejoindre.

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