Autrefois la seule domination des films et romans de science-fiction, le sujet de l'exploration de l'espace lointain et de la colonisation interplanétaire s'est rapproché de plusieurs étapes de sa réalité grâce aux avancées majeures de l'ingénierie aérospatiale, Médicament, et physique.

L'envoi d'astronautes à la Station spatiale internationale pour des missions prolongées a fourni une mine d'informations sur la façon de maintenir les humains en vie dans l'environnement difficile de l'espace. De retour sur terre, les scientifiques et les ingénieurs tentent de reproduire des conditions hors du monde pour tester les limites de missions plus ambitieuses.

Trouver la vie ou transporter la vie ?

Des scientifiques du département de génie mécanique de la CSU travaillent avec la NASA pour comprendre comment parcourir de plus grandes distances de manière plus sûre et durable dans l'espace lointain.

Du point de vue de Chris McKay, planétologue senior à la NASA et astrobiologiste de renom, la recherche de preuves de la vie présente ou passée au-delà de la Terre pourrait représenter une origine distincte de la vie. Ce ne serait pas seulement un saut pour satisfaire des siècles de curiosité humaine, mais pourrait également conduire à des avancées scientifiques en médecine.

"Si nous devions trouver un autre exemple de vie indépendante de la vie sur Terre, nous saurions que le nombre de formes de vie dans l'univers est d'au moins deux, " a dit McKay. " Et si c'est deux, c'est des milliards et des milliards. Tout ce qui est vivant serait phénoménal, partout, quoi que ce soit de vivant, et même si c'est mort, c'est quand même phénoménal !"

Au professeur de génie mécanique de la CSU, John Williams, le sujet de la vie sur d'autres planètes est moins de la trouver que de la livrer.

"Je ne savais pas que croire que la Terre est un vivant, respiration, organisme multicellulaire avait besoin d'une hypothèse, mais bien sûr que oui, car une définition importante de quelque chose de vivant est qu'il peut se répliquer, " a déclaré Williams. "Pour que les humains déplacent la Terre dans le domaine de la division et de la réplication, nous devons créer une capacité pour qu'il établisse des colonies hors de la Terre elle-même."

Le problème de la distance

La technologie existe pour nous emmener dans l'espace lointain et a déjà été utilisée pour différentes missions, y compris aller sur la lune. Le défi consiste à faire évoluer ses niveaux de puissance par ordre de grandeur et à comprendre à quel point, des systèmes plus puissants fonctionneront dans l'espace.

La technologie, la propulsion électrique, est un produit très économe en carburant, invention continue à faible poussée idéale pour les missions dans l'espace lointain. Il nécessite très peu de propergol pour manœuvrer des objets d'un point à un autre par rapport à la propulsion par fusée conventionnelle.

La dernière initiative de la NASA, JANUS

Williams et son collègue professeur de génie mécanique Azer Yalin joueront un rôle important dans un nouvel institut de recherche spatiale de la NASA - la Joint Advanced Propulsion Initiative (JANUS) - pour faire progresser les essais au sol de propulsion électrique alors qu'ils envisagent l'exploration humaine dans l'espace lointain.

Yalin est l'un des co-chercheurs principaux du projet, tandis que Williams servira de chercheur principal de la CSU et de membre du comité de direction de JANUS. L'institut universitaire, dirigé par Georgia Tech, rejoindra quatre instituts de la NASA existants, et recevoir jusqu'à 15 millions de dollars sur cinq ans. L'équipe est composée de 12 universités et de trois entreprises aérospatiales privées.

Tester la puissance et les performances

L'établissement d'un environnement de type spatial suffisant est crucial pour évaluer et prédire le comportement du système de propulsion à haute puissance et assurer le succès de la mission. L'équipe développera des stratégies et des méthodes pour surmonter les limites des essais au sol des systèmes de propulsion électrique à haute puissance et pour améliorer la caractérisation de l'usure et des performances des dispositifs. Ils utiliseront une modélisation basée sur la physique, test de propulseur haute puissance, développement de nouveaux diagnostics, et des expériences fondamentales.

L'un des objectifs de recherche de CSU est d'utiliser des lasers pour effectuer des mesures précises au niveau atomique de l'érosion des propulseurs, un processus important limitant la durée de vie qui limite les missions lointaines. Pour faciliter le transport et la mise en œuvre dans les installations partenaires, l'équipe CSU développera également des systèmes de diagnostic portables pour compléter les mesures laser haute fidélité.

L'avenir de l'exploration de l'espace lointain

La vie a-t-elle jamais existé sur Mars ? Le pourrait-il à l'avenir ? Que trouverions-nous si nous allions plus loin dans l'espace ?

Les opportunités qui pourraient être offertes avec une propulsion électrique à grande échelle et sans danger pour l'espace sont importantes.

Le continuel, La technologie de propulsion électrique à faible poussée offre la possibilité d'établir une flotte de fret interplanétaire pour déplacer des charges utiles massives et établir des modules sur la lune ou en orbite où les humains pourraient vivre. Si les modules étaient capables de supporter la vie, ils pourraient être transformés en bases, fournir des points de passage aux astronautes pour s'enfoncer plus profondément dans l'espace.

A plus grande échelle et plus loin dans le futur, les flottes pourraient être utilisées pour établir des colonies humaines préliminaires sur d'autres planètes. Cela pourrait être une première étape pour déterminer si la colonisation interplanétaire est une option viable pour la survie des humains, ou comme le dit Williams, diviser et reproduire.