Si nous réussissons à atterrir sur Mars, pourrions-nous y vivre?

L'atterrissage est une chose. S'épanouir en est un autre.

Par Megan Ray Nichols  | Publication: mercredi 3 mai 2017

NASA

Il semble que tout le monde ait Mars en tête ces jours-ci. La NASA veut envoyer des humains sur la planète rouge d'ici 2030, et SpaceX veut y arriver encore plus tôt, avec des plans pour y avoir des gens d'ici 2024.

Mars est un thème préféré à Hollywood, avec des films comme The Martian et Life de cette année explorant ce que nous pourrions trouver une fois que nous atteindrons enfin notre voisin céleste, mais la plupart d'entre eux ne répondent pas aux plus grandes questions - une fois que nous y arriverons, comment allons-nous survivre à long terme?

L'atmosphère de Mars est principalement composée de dioxyde de carbone, la surface de la planète est trop froide pour soutenir la vie humaine et la gravité de la planète ne représente que 38% de celle de la Terre. De plus, l'atmosphère sur Mars équivaut à environ 1% de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer. Cela rend difficile de remonter à la surface. Comment la NASA y parviendra-t-elle? Comment pouvons-nous espérer survivre contre de telles chances?

Représentation d'un artiste de la grue céleste pendant la descente du rover Curiosity de la NASA vers Mars.

NASA / JPL-Caltech

Idées d'atterrissage: hier et aujourd'hui

Voyager vers Mars n'est que la première étape du voyage - lorsque la Terre et Mars sont les plus proches l'une de l'autre, le voyage ne prendra que 260 jours. Une fois sur place, le défi devient l'atterrissage à la surface de la planète. Quel type de système d'atterrissage ramènera nos astronautes et colons en toute sécurité à la surface?

En 2007, les scientifiques ont envisagé quatre solutions possibles pour ramener les astronautes à la surface. Une idée était un système d'atterrissage à pattes basé sur le Lunar Lander. Ce système pourrait offrir la possibilité d'atterrir et de décoller de la planète rouge. Deuxièmement, le système SLS, ou Sky-Crane Landing System, utiliserait des systèmes de population pour abaisser les rovers et autres équipements à la surface. Ce système peut décharger la cargaison et décoller à nouveau. La troisième conception discutée était un système d'atterrissage d'airbag, qui s'appuierait sur une fusée qui coupe sa poussée au-dessus de la surface de la planète ainsi qu'un airbag pour l'équipement sur lequel atterrir. Cependant, ce ne serait pas la meilleure option pour les gens. Enfin, les scientifiques ont envisagé Touchdown Sensing. L'équipement détecte la surface et le site d'atterrissage et compense en conséquence.

Dix ans plus tard, les scientifiques ont d'autres idées sur la façon de faire atterrir des missions habitées sur Mars. Selon Richard (Rick) McGuire Davis, Jr., directeur adjoint pour la science et l'exploration et co-chef de l'étude Mars Human Landing Sites Study à la NASA, «les atterrisseurs devront plonger profondément dans l'atmosphère martienne et longer la surface plus près que nous l'avons fait dans le passé ... [depuis] l'atmosphère martienne est la plus épaisse près de la surface. "Interrogé sur les méthodes technologiques précédentes mentionnées ci-dessus, il a dit:" L'atterrisseur est si lourd que de nombreuses technologies ne fonctionneront pas, comme les airbags, grues et parachutes. En fait, pour ralentir, nous dépendrons fortement des jets. »Quel sera le poids des missions avec équipage? Cette technologie de rétro-propulsion supersonique est nécessaire pour pouvoir livrer le vaisseau spatial «projeté de 20 tonnes» à la surface de Mars.

Une fois arrivé sur Mars, quelle est la prochaine étape?
 

Que faudrait-il pour installer la planète rouge? Consultez notre eBook téléchargeable gratuitement: Martian Homes and Gardens: Your Handbook for Settling Mars .

Gagnant du concours de conception du Défi Habitat 2015, Mars Ice House par Team Space Exploration Architecture and Clouds Architecture Office.

NASA

Une habitation construite pour durer

La NASA réfléchit déjà au type d'habitation dont nous aurons besoin pour survivre à la surface de Mars. Six entreprises ont commencé à concevoir des prototypes d'habitat possibles en 2016, et des prototypes achevés devraient être disponibles dans 24 mois.

Tous ces habitats auront probablement quelques points en commun - ils doivent être autonomes, scellés contre la mince atmosphère et capables de soutenir la vie pendant de longues périodes sans soutien de la Terre. Pour avoir une idée de ce à quoi vous attendre, pensez à l'ISS. "La Station spatiale internationale nous a vraiment appris énormément de ce dont nous avons besoin dans un habitat lointain", a déclaré Davis. «Nous aurons besoin de choses comme les systèmes de contrôle environnemental et de maintien de la vie (ECLSS), les systèmes d'alimentation, les ports d'amarrage et les sas pour que l'équipage puisse effectuer des promenades dans l'espace pour réparer des choses qui cassent ou pour ajouter de nouvelles capacités. équipement pour voyager à travers les étoiles vers Mars pendant la première mission habitée. Tout ce que les astronautes utilisent doit être prêt pour le long voyage.

Davis a également posé une question intéressante: combien d'espace est nécessaire pour chaque membre d'équipage? Pouvez-vous imaginer passer des mois dans un seul endroit, entouré par les mêmes murs jour après jour? Quelle distance devraient-ils avoir pour tenir la claustrophobie à distance? «À l'époque de la navette spatiale, les missions s'étalaient sur 7 à 15 jours et il n'y avait pas beaucoup d'espace pour chaque membre d'équipage. Dans une station spatiale, où les membres d'équipage sont à bord pendant une période beaucoup plus longue (généralement 6 mois), nous avons constaté que les membres d'équipage ont simplement besoin de plus d'espace. »Selon cette logique, il est possible que les bases habitables sur Mars nécessitent plus de pieds carrés pour les habitants. .

La science-fiction aide également le public à imaginer à quoi ressemblera cette future mission. Le récent film The Martian , dépeint le type d'habitats que la NASA étudie pour un Mars. Neuf éléments technologiques présentés dans le film sont adaptés au type d'équipement que les astronautes de la planète utiliseront.

Feuilles artificielles conçues par des scientifiques de l'Université de technologie d'Eindhoven, Pays-Bas, 16 décembre 2016.

Bart van Overbeeke

Croissance

Garder les stocks de nourriture et de médicaments stockés sur Mars est le meilleur moyen de rendre un habitat autosuffisant, mais avec une atmosphère mince et une lumière solaire réduite, il peut être difficile de faire pousser quoi que ce soit. Les feuilles artificielles, conçues pour fonctionner dans des conditions difficiles , pourraient offrir une solution pour les premiers soins.

Ces feuilles, faites de caoutchouc de silicone, peuvent prendre un peu de soleil et la transformer en assez de puissance pour alimenter les réactions chimiques nécessaires à la fabrication de médicaments et d'autres composés. Le chercheur principal Tim Noel, professeur adjoint à l'Université de technologie d'Eindhoven a déclaré: «[L'appareil] récolte l'énergie solaire et la réémet dans une région de longueur d'onde qui est utile pour la chimie dans les canaux. [Il a la capacité de rendre les] conditions de réaction… uniformes où que vous soyez. »

En d'autres termes, il peut utiliser la lumière du soleil pendant la journée sur Mars, même s'il est potentiellement exposé à des rayons UV plus nocifs. Les canaux à l'intérieur de la feuille sont protégés car votre appareil peut réémettre l'énergie qu'il recueille à une longueur d'onde plus sûre, ce qui permet à tous les processus chimiques d'avoir lieu. «Cela pourrait être utile lorsque l'irradiation sur une certaine planète est trop énergétique. [Puisque] la lumière est pratiquement partout… [théoriquement] vous pouvez utiliser cette énergie pour commencer à fabriquer les molécules nécessaires, que ce soit des produits pharmaceutiques, des produits agrochimiques ou des combustibles solaires. »

À l'heure actuelle, le bleu de méthylène est utilisé comme photocatalyseur pour produire des médicaments. Le travail d'un catalyseur est d'accélérer une réaction, de sorte que le bleu de méthylène permet aux scientifiques de produire des médicaments plus rapidement qu'ils ne le pourraient sans lui. Tim et son équipe travaillent dur pour créer un ensemble diversifié de réacteurs. Ils espèrent avoir l'appareil à bord pour le voyage vers Mars. La nature nous a donné les outils parfaits pour survivre presque partout. Ils ont juste besoin d'un peu de peaufinage pour survivre sur Terre.

Une visualisation d'un Mars semblable à la Terre, qu'il soit ancien ou un futur de terraformation.

Kevin M. Gill

Terraformation: ce ne sera pas tout à fait comme les films au début

Quand vous pensez aux astronautes sur Mars, qu'est-ce qui vous vient à l'esprit? Avez-vous imaginé une planète rouge devenant verte avec le temps et la colonisation humaine continue? Malheureusement, ces jours sont loin dans le futur, s'ils arrivent même du tout. Au cours de l'interview, Davis a expliqué: «La terraformation a une connotation d'humains faisant un autre corps planétaire, comme Mars, semblable à la Terre. Mais en réalité, il s'agit des humains qui modifient leur environnement afin de mieux répondre à nos besoins. »Qu'est-ce que cela signifie?

Les premiers voyages vers Mars ne comprendront que l'essentiel. L'un des premiers objectifs de la NASA pour ses astronautes est d'apprendre à vivre sur la planète. Puisqu'elle diffère grandement de la Terre, la survie est une compétence importante que les astronautes doivent maîtriser. «La base initiale comprendra probablement un habitat et un laboratoire scientifique. [L'intérieur de] ces modules ressemblera beaucoup à la station spatiale, mais il y aura des différences. »Un exemple donné par Davis comprenait la prévention de la pénétration de poussières toxiques dans l'habitat et le laboratoire. La vie microbienne est une autre menace pour les astronautes. Sans plus de recherches sur la planète, la NASA ne peut pas dire avec certitude quels dangers pourraient menacer la vie humaine. Dans cet esprit, tous les scientifiques impliqués dans la mission Mars prendront en compte ces risques et d'autres risques potentiels.

Une fois que la base de la NASA est bien établie et que les astronautes ont appris les bases de la survie, les choses deviennent plus intéressantes. «Finalement, comme cela coûte tellement cher d'envoyer des choses de la Terre, nous voudrons cultiver sur Mars. Une telle ferme sera vraiment des maisons vertes pour protéger les plantes contre l'environnement martien difficile », a déclaré Davis. Gardez à l'esprit que le sol martien n'est pas comme le sol sur Terre. Il manque de matières organiques «[les] matières biologiques en décomposition dont les plantes ont besoin». Heureusement, il contient les minéraux dont elles ont besoin. Davis a déclaré que son équipe appelle ce régolithe du sol et qu'il devra être nettoyé de certaines matières toxiques. Et les scientifiques de la NASA peuvent faire le travail.

Le sol détoxifié n'est pas la seule chose dont les astronautes auront besoin pour faire pousser des plantes. Ils devront également utiliser l'eau des poteaux enneigés de Mar. Davis a déclaré: «Beaucoup prévoient que la première base humaine sera située à côté de ces dépôts de glace vieux d'un milliard d'années, afin que les humains puissent facilement produire les volumes d'eau dont ils auront besoin pour soutenir des activités gourmandes en eau comme l'agriculture.» pourtant, on ne sait pas quel pôle sera le plus avantageux, s'il y a une différence.

Avant de parler à Davis, je pensais que les futures fermes martiennes seraient équivalentes à des serres ici sur Terre. Cela semblait logique. C'est ainsi que les gens contrôlent la croissance des plantes ici. Cependant, alors que les plantes auront besoin d'une pression plus élevée pour croître, les plantes «[ne] doivent pas être [à] une pression semblable à la Terre. En fait, nous pouvons pressuriser la serre avec du dioxyde de carbone, qui est la principale composante de l'atmosphère martienne. »Cela ressemble à un gagnant-gagnant pour les scientifiques et les plantes. Au lieu que les astronautes aient à porter des combinaisons spatiales encombrantes, ils pourraient «simplement porter des masques à oxygène légers» dans les serres. Le point clé à retenir est que la planète n'a pas à se transformer en Terre 2.0. Peut-être qu'un jour, ce sera le cas, mais pour le moment, il doit simplement fonctionner pour que les scientifiques de la NASA vivent et travaillent. 

Le temps nous le dira

Mars a capturé l'imagination des humains pendant des décennies. Ces plans ne sont que la prochaine étape du processus consistant à faire passer la mission Mars du «plancher du salon» à une mission financée avec une date de lancement. La NASA n'est pas la seule à avoir les yeux sur Mars. D'autres élaborent déjà leurs propres plans pour la planète rouge. Les scientifiques et les enthousiastes ont spéculé sur tout, de nuquer la planète à l'habitabilité à créer un bouclier magnétique autour de la planète pour l'encourager à «grandir» sa propre atmosphère.

J'espère que Mars n'est que notre premier pas dans l'univers. Une fois que nous aurons plongé nos orteils dans le système solaire, il sera plus facile de s'étendre dans la ceinture d'astéroïdes et au-delà. La faible gravité de Mars offre la plate-forme idéale pour construire et lancer d'autres véhicules spatiaux. Une fois que nous avons pris pied, la seule chose qui nous retient est notre technologie. Comme c'est la technologie est le talon d'Achille de la mission maintenant. Nous pourrions avoir un moyen d'atteindre Mars avant d'avoir un moyen d'exploration en toute sécurité.

Ceux d'entre nous qui ont grandi en regardant les missions Apollo, le décollage des navettes spatiales et maintenant les fusées Falcon qui grimpent dans l'atmosphère ne verront probablement pas Mars colonisé de notre vivant, mais cela n'annule pas l'émerveillement que nous ressentons tous à chaque fois. une de ces roquettes monte dans le ciel. Ce n'est pas seulement une fusée, mais une source d'inspiration pour les générations à venir - dont l'une marchera sur le sol martien.   

Megan Ray Nichols est rédactrice scientifique indépendante et éditrice de Schooled By Science. Quand elle n'écrit pas, Megan aime faire de la randonnée, nager et aller au cinéma. Elle vous invite à la suivre sur LinkedIn et à vous abonner à son blog ici .

Êtes-vous prêt à regarder de plus près Mars? Consultez notre eBook téléchargeable gratuitement: Mars: Explorer la planète rouge .

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/news/2017/05/could-we-live-on-mars?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR0YOrux3718pMBFRkWOB3uj7nOK0Q8bMos8jUrOlgV7ZbbpN56lZgmwFl0