Le Dragon de SpaceX est arrivé à la Station spatiale internationale le 6 mai 2019, photographié ici au-dessus de l'océan Atlantique Nord. EspaceX Si vous pensez que l'idée de coloniser d'autres planètes vient d'un film ou d'un livre de science-fiction particulièrement farfelu, Elon Musk, fondateur de la société privée de voyages spatiaux SpaceX, a une surprise pour vous.
Musk a dit qu'il y a 70 pour cent de chances qu'il voyage à bord d'une fusée vers Mars de son vivant, et qu'il pense éventuellement s'y installer pour vivre dans un avant-poste humain à la surface de la planète rouge [source :Allen et VandeHei].
Contrairement au protagoniste du roman et du film de science-fiction "Le Martien, " Musk ne serait probablement pas seul sur la planète rouge. En 2012, lors d'une conférence de la Royal Aeronautical Society à Londres, il a esquissé une vision pour une colonie de Mars qui finirait par atteindre la taille d'une ville de petite à moyenne taille sur Terre, avec 80, 000 habitants [source :Coppinger].
Alors que Musk envisage une colonie martienne du secteur privé, La NASA a également l'intention d'établir une base sur Mars. L'administration Trump se concentre actuellement sur la visite de la Lune d'ici 2024 et sur la construction d'une base permanente là-bas qui offrirait l'opportunité de « développer les technologies pour emmener les astronautes américains sur Mars et au-delà, " selon les mots du vice-président Mike Pence [source :Wall]. En prévision de cette journée, La NASA teste déjà des technologies telles que des modules d'habitat spatial - en gros, des maisons mobiles spatiales qui fourniraient un support vital aux humains vivant à la surface d'autres mondes [source :NASA].
L'Agence spatiale européenne a également envisagé d'installer son propre « Village lunaire » sur la surface lunaire [source :Woerner].
Pendant ce temps, les visionnaires envisagent également la colonisation éventuelle d'exoplanètes semblables à la Terre en orbite autour d'autres étoiles [source :Ceriotti].
Qu'est-ce que les humains cherchent à faire de nouvelles maisons dans le cosmos ? La Société nationale de l'espace, une organisation du secteur privé qui promeut un avenir spatial, cite une variété de raisons pour la construction de colonies dans l'espace. L'une des raisons est que d'autres mondes contiennent de grandes quantités de métaux et d'autres ressources naturelles et sources potentielles d'énergie, et offrir des opportunités aux « industries potentiellement lucratives » [source :National Space Society].
Établir des avant-postes sur d'autres mondes pourrait également être un moyen de couvrir le pari sur la survie de l'humanité, au cas où notre existence sur notre planète natale serait menacée par une guerre nucléaire, changement climatique, pandémies et croissance démographique. Le regretté physicien Stephen Hawking pensait que l'humanité devait coloniser une autre planète au cours du prochain siècle, si c'est pour éviter la menace d'extinction [source :Kharpal].
Mais avant que les humains ne s'aventurent dans des mondes lointains, ils commenceront très probablement par une colonie sur la lune. Dans la section suivante, nous verrons ce qui pourrait être nécessaire pour y vivre.
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Le concept de cet artiste montre un système d'atterrissage humain et son équipage sur la surface lunaire avec la Terre près de l'horizon. Nasa Depuis que le programme Apollo a mis la lune à notre portée, établir un avant-poste lunaire a semblé une prochaine étape logique. Le satellite naturel de la Terre offre plusieurs avantages par rapport à des destinations plus éloignées, comme Mars ou Titan, la lune de Saturne. D'abord, c'est relativement proche, ce qui signifie que les équipages pourraient aller et venir de la Terre et de la Lune en quelques jours seulement. En outre, une base lunaire permettrait d'en apprendre beaucoup sur les effets de la faible gravité, isolation, fortes doses de rayonnement cosmique, et les rythmes circadiens perturbés sur les colons de l'espace humain - des connaissances qui seraient inestimables lorsque nous nous aventurons finalement dans d'autres mondes [source :Fecht].
En outre, la faible gravité de la lune et sa proximité avec la Terre en feraient un emplacement idéal pour un port spatial à partir duquel les astronautes pourraient embarquer pour des missions vers Mars et des mondes encore plus éloignés. Et en termes de possibilités à long terme, la lune est un grand endroit - sa surface est à peu près de la taille de l'Afrique - et elle a beaucoup de place pour les colons humains [source :Gand].
Mais vivre sur la lune ne sera pas un pique-nique. Sans atmosphère, il subit d'énormes extrêmes de température, oscillant de moins 298 degrés Fahrenheit (moins 183 degrés Celsius), la nuit, à 224 degrés Fahrenheit (106 degrés Celsius) le jour à l'équateur [source :CalTech]. Sa surface est également parsemée en permanence de micrométéorites et de rayons cosmiques [source :Redd].
Pour survivre à ces conditions environnementales hostiles, certains experts pensent que les colons devront probablement placer leurs habitats sous le sol lunaire ou à la base d'un tube de lave [source :Redd]. D'autres envisagent des dômes construits par des robots équipés d'imprimantes 3D, qui offrirait une protection [source :Gand].
Ensuite, il y a la question de la nourriture et de l'eau. En 2018, une équipe de scientifiques a repéré la première preuve définitive de glace d'eau sur la surface lunaire, une découverte qui suggère que les futurs colons lunaires pourraient être en mesure d'extraire leur propre approvisionnement, qui pourrait fournir de l'eau pour boire et pour irriguer les plantes dans les serres lunaires, ainsi qu'une matière première pour le carburant de fusée [sources :NASA, Grush].
Le plan actuel de la NASA pour retourner sur la lune consiste à construire une station orbitale lunaire, la passerelle, qui servira de zone de transit pour les équipes d'astronautes pour effectuer de courtes visites à la surface lunaire. La première partie du Gateway devrait être envoyée dans l'espace sur une fusée privée en 2022 [source :NASA].
Continuez votre lecture pour découvrir quel est le plan pour Mars.
Croquis d'artiste de ce à quoi pourrait ressembler le premier avant-poste martien. Comment voudriez-vous que ce soit votre cour avant? Nasa Certains experts spatiaux ont fait valoir que la NASA devrait se concentrer sur Mars au lieu de retourner sur la Lune. Mais la personne nommée par le président Trump en tant que chef de la NASA, Jim Bridenstine, a rassuré les partisans de Mars que malgré le passage de Trump à la priorité d'une mission lunaire, l'agence spatiale a toujours l'intention d'aller sur la planète rouge. Bridenstine a déclaré que le retour sur la lune permettra à l'agence de développer des technologies pour une éventuelle mission sur Mars, y compris les "systèmes d'atterrissage de précision, moteurs au méthane, habitation orbitale, habitation superficielle, mobilité de surface, opérations de survie de longue durée et bien plus encore » [source :Smith].
Depuis le passage de la NASA en décembre 2017 à se concentrer sur le retour sur la lune, il n'a pas publié de plans mis à jour pour effectuer un atterrissage habité sur Mars et établir une colonie humaine. Mais dans un plan que l'agence a publié en 2015, la mission initiale serait complexe. Les astronautes feraient le voyage de 180 jours vers Mars dans un module d'habitat d'équipage, un conteneur à deux niveaux qui servirait également d'habitat sur la surface martienne. Au moment où les astronautes ont atterri, un module de laboratoire séparé, un véhicule rover et d'autres équipements - y compris un réacteur nucléaire - et des fournitures les attendraient déjà sur la surface martienne, après y avoir été transporté par un vaisseau spatial robotisé. Un autre vaisseau spatial, alimenté pour un retour sur Terre, seraient positionnés en orbite pour permettre à l'équipage initial de revenir éventuellement sur Terre [source :NASA]. Des missions ultérieures pourraient étendre cette base d'origine ou en créer d'autres pour former une colonie martienne.
Sur Mars, les colons humains devraient cultiver leur propre nourriture. La NASA a expérimenté la culture de légumes sur la Station spatiale internationale, et a également développé un sol martien simulé, qui contient des nutriments dont les plantes auraient besoin pour survivre, pour mieux comprendre comment il pourrait être utilisé pour faire pousser des cultures [source :NASA].
Au cours des années, les écrivains de science-fiction et les futurologues ont spéculé sur la possibilité de terraformer Mars, transformer son environnement en quelque chose de plus proche de celui de la Terre. Une approche consisterait à libérer du dioxyde de carbone piégé dans la surface martienne pour rendre l'atmosphère plus épaisse, ce qui aiderait également à piéger le rayonnement solaire et à réchauffer la surface. Cependant, une étude de la NASA publiée en 2018 a conclu que la surface martienne ne contient pas assez de CO2 pour être remis dans l'atmosphère pour créer un effet de serre, et il ne serait pas possible d'extraire une grande partie de ce qui existe avec la technologie actuelle [source :NASA].
Dans la section suivante, nous parlerons de la possibilité de coloniser un astéroïde ou une planète naine.
Pensez-vous que vous pourriez vivre sur ce rocher? Riser/Getty Images Les astéroïdes – ces objets rocheux qui orbitent autour du soleil dans une large bande entre Mars et Jupiter – pourraient servir de tremplin vers les planètes extérieures. Il n'y a que 100 astéroïdes de plus de 125 miles (200 kilomètres) de diamètre, mais un milliard ou plus peut exister, ce qui en fait l'une des plus grandes ressources du système solaire [source :Rees].
Mais coloniser un astéroïde serait encore plus difficile que de construire une base sur Mars ou sur la Lune. Les astéroïdes n'ont pas beaucoup de gravité, les astronautes seraient donc confrontés à de graves problèmes de santé en vivant dans cet environnement à moins qu'ils ne créent une gravité artificielle à l'intérieur de la base, éventuellement en faisant tourner continuellement tout l'habitat.
Parce que la ceinture d'astéroïdes est si loin du soleil, les panneaux solaires qui alimentent de telles machines devraient être gigantesques. Il y aurait aussi le problème de protéger les colons du rayonnement cosmique. Vous pourriez penser que creuser un tunnel dans la surface pourrait fournir une certaine protection, mais faire cela serait délicat, parce que beaucoup d'objets que nous appelons astéroïdes ne sont pas en fait de la roche solide, mais essentiellement des tas de déchets spatiaux sans grande intégrité structurelle [source :Allison].
Mais si nous devions coloniser un objet distant plus petit, la planète naine Cérès, le plus gros objet de la ceinture d'astéroïdes et la seule planète naine du système solaire interne, pourrait avoir des possibilités. La sonde Dawn de la NASA a découvert que l'astéroïde a une enveloppe extérieure riche en eau, sous forme de glace et d'hydrates [source :NASA].
L'administration Obama avait un plan ambitieux, la mission de redirection d'astéroïdes, qui impliquait de capturer une partie d'un astéroïde et de le ramener au voisinage de la lune, afin que les astronautes puissent atterrir dessus et récupérer des échantillons. Mais le projet a été annulé en 2017 par l'administration Trump [source :Malik].
Êtes-vous prêt à aller au-delà du système solaire ?
Le vaisseau spatial Dawn a commencé son voyage de 1,7 milliard de milles en 2007 pour étudier les astéroïdes, grâce à un trio de moteurs solaires à propulsion électrique ionique. Nasa Si nous allons coloniser une planète dans un autre système stellaire, nous devons répondre à deux questions. D'abord, existe-t-il même des planètes semblables à la Terre en dehors de notre système solaire ? Grâce au télescope Kepler de la NASA, la réponse à cette question est oui. Kepler, qui a été désaffecté en 2018, situé à près de 2, 700 planètes - ce que les astronomes appellent des exoplanètes - en orbite autour d'étoiles situées entre quelques centaines et quelques milliers d'années-lumière. La plupart des exoplanètes sont des géantes gazeuses similaires à Jupiter et Saturne. Mais d'autres sont des "super Terres, " des planètes rocheuses légèrement plus grosses que la nôtre [source :Howell]. Certaines d'entre elles pourraient éventuellement avoir les bonnes conditions pour être hospitalières pour les colons humains.
La deuxième question est purement logistique :comment arriver sur une planète située à des milliers de milliards de kilomètres de la nôtre ? Pour répondre à cette question, les scientifiques devront repenser les voyages spatiaux. Par exemple, l'idée qu'un seul équipage s'envole vers une planète éloignée est hautement improbable. Au lieu, les engins spatiaux pourraient avoir besoin de transporter des groupes familiaux capables de vivre dans l'espace pendant des générations [source :Feltman].
Les scientifiques devront également proposer de meilleurs systèmes de propulsion pour réduire le temps de trajet. Les moteurs nucléaires à fission et fusion pourraient être réalisables, mais les candidats les plus probables incluent des voiles solaires, systèmes de propulsion ionique ou fusées à antimatière [source :Stromberg].
Les voiles légères fonctionnent en dirigeant la lumière laser sur une énorme voile en aluminium. Alors que les photons frappent la voile, ils transfèrent l'élan et poussent la voile vers l'avant. Les systèmes de propulsion ionique utilisent des panneaux solaires pour générer des champs électriques qui accélèrent les atomes chargés de xénon. Un tel moteur a propulsé la mission Dawn, qui a projeté un vaisseau spatial sans pilote sur deux astéroïdes, Vesta et Cérès, avant l'achèvement de sa mission en novembre 2018. Les fusées à antimatière sont les plus efficaces et atteignent les vitesses les plus élevées, mais la technologie est relativement peu testée. Une telle fusée mélange des quantités égales d'antihydrogène et d'hydrogène, qui s'annihilent dans une chambre de combustion pour libérer d'énormes quantités d'énergie [source :Stromberg].
À la fin, une combinaison de technologies peut être la solution, prouver une fois de plus que la conquête de l'espace lointain nécessitera une coopération et une collaboration entre scientifiques de différentes disciplines et nationalités.
