Comment coloniser Mars à partir de ses ressources ?

Giwa a écrit:

Kostya a écrit:Quelqu'un a-t-il entendu parler de HI-SEAS ?

http://www.forum-conquete-spatiale.fr/t16161-mission-hi-seas

Je ne connaissais  que le ukulélé d’Hawaï… mais effectivement le  HI-SEAS  (Hawai‘i Space Exploration and Analog Simulation ) mérite d’être connu sur notre forum :  Second HI-SEAS Mars space analog study begins

Justement, la mission évoquée dans cette article s'est terminée il y a un mois et je n'ai pas trouvé grand chose sur ses résultats.

Lunarjojo a écrit:Un article fort intéressant sur la possibilité de cultiver des plantes sur la Lune et sur Mars

http://passeurdesciences.blog.lemonde.fr/2014/09/11/peut-on-cultiver-des-plantes-sur-mars-et-sur-la-lune/#xtor=RSS-3208

Merci Lunarjojo pour cet article .

Il faut souligner - même si l'article en parle - le problème du manque initial en élément azote de ces sols équivalents à ceux de la Lune ou de Mars. 
Si on ambitionne de dépasser le simple recyclage et d'augmenter la masse biologique, il faudra trouver cet élément sur place ou l'apporter.
Pour Mars, il y a la possibilité de l'extraire de l'atmosphère martienne toutefois à des concentrations  plus faibles que pour l'atmosphère terrestre : c'est possible mais il y aura  une facture énergétique pour cette extraction . Mais pour la Lune à moins que l'on découvre de l'azote combiné dans le sol - ce qui est peu probable - il faudra l'importer de la Terre ou d'autres astres.
Le même problème se posera aussi pour l’élément carbone en ce qui concerne la Lune.
Quant à l'élément oxygène, il est présent dans les roches lunaires ; mais son extraction demandera beaucoup d'énergie.

N'oublions pas non plus l’élément hydrogène, présent sur Mars , mais absent pour la majorité des sites sur la Lune (peut-être présent au fond de cratères plongés dans l'obscurité permanente sous forme de glace d'eau )

Peut-on envisager un transport  de carbone et d’hydrogène au moyen de méthane CH₄ dont la masse moléculaire assez légère: 16 g/mol ?
De même pour l'azote, ne pourrait-on envisager un transport sous forme d'ammoniac liquide NH₃ permettant aussi un apport simultané en hydrogène ?

Les problèmes notoirement différents entre la Lune et Mars ne plaident pas trop en faveur d'une expérimentation lunaire (qui nécessitera donc des investissements importants) dont les "matériels" ne seraient pas transférables pour Mars *.
Les américains ont tranché (pour le moment) en laissant la Lune de côté et en visant Mars.
D'autres (les chinois, et peut-être les russes) visent la Lune d'abord. Leurs finances suivront-elles pour viser deux objectifs si différents ?

* je ne rejette pas pour autant des "expérimentations" sur la Lune (avec des expéditions courtes) si cela aide vraiment à préparer Mars (donc investissement pérenne)

montmein69 a écrit:Les problèmes notoirement différents entre la Lune et Mars ne plaident pas trop en faveur d'une expérimentation lunaire (qui nécessitera donc des investissements importants) dont les "matériels" ne seraient pas transférables pour Mars *.
Les américains ont tranché (pour le moment) en laissant la Lune de côté et en visant Mars.
D'autres (les chinois, et peut-être les russes) visent la Lune d'abord. Leurs finances suivront-elles pour viser deux objectifs si différents ?

* je ne rejette pas pour autant des "expérimentations" sur la Lune (avec des expéditions courtes) si cela aide vraiment à préparer Mars (donc investissement pérenne)

 L'objectif premier de la NASA (qui n'est pas celui de Space X) n'est pas sa colonisation , mais son exploration humaine avec vol aller ... et surtout retour  assuré  et avec un tel objectif , on peut comprendre que l'on puisse mettre la Lune de côté !

La colonisation de Mars est une autre affaire puisqu'il s'agit de s'y installer durablement .
Faut-il s'y installer directement ou non sans avoir tester et roder le matériel ailleurs?
Certes la Lune n'est pas Mars pour l'exploitation des ISRU puisqu'on y trouve comme élément vital avec certitude que l'oxygène et encore il faudra l'extraire de roches et non du CO₂  : donc avec une dépense énergétique bien plus considérable que sur Mars !

Si on est "pressé "et " confiant " dans les technologies pour les ISRU martiennes , à quoi bon passer par la Lune !

Toutefois une expérimentation sur la Lune de bases pouvant vivre en autonomie sur quelques années sans ravitaillement au moyen de recyclages et de réserves pour compenser les pertes permettrait de s’assurer qu'il serait possible de sauver  des colons martiens - si l'exploitation des ISRU dysfonctionnait et que pour survivre il ne faudrait plus compter que sur les recyclages et les réserves  en attendant les secours ... C'est probable que dans ce cas la colonisation martienne ne commencerait pas avant le XXII siècle !

Giwa a écrit:
La colonisation de Mars est une autre affaire puisqu'il s'agit de s'y installer durablement .

La colonisation d'une planète est le fait de s'y installer . Pour Mars, on désire produire sur place même pour un voyage d'exploration car la masse à emporter est limitée.

Lorsque je lis les messages sur le forums ou des livres parlant de missions martiennes, implicitement, il est dit que si on décide d'aller sur Mars, c'est pour commencer sa colonisation. Pourquoi ne pas envisager que l'histoire ne se répète et qu'un scénario du type Apollo ne se reproduise? Surtout que les sommes en jeu sont sans commune mesure.....

Giwa a écrit:

La colonisation de Mars est une autre affaire puisqu'il s'agit de s'y installer durablement .

Lunarjojo a écrit:

Giwa a écrit:
La colonisation de Mars est une autre affaire puisqu'il s'agit de s'y installer durablement .

La colonisation d'une planète est le fait de s'y installer . Pour Mars, on désire produire sur place même pour un voyage d'exploration car la masse à emporter est limitée.

Lorsque je lis les messages sur le forums ou des livres parlant de missions martiennes, implicitement, il est dit que si on décide d'aller sur Mars, c'est pour commencer sa colonisation. Pourquoi ne pas envisager que l'histoire ne se répète et qu'un scénario du type Apollo ne se reproduise? Surtout que les sommes en jeu sont sans commune mesure.....

C'est bien ce que j'ai voulu mettre en avant : la différence entre une exploration et une colonisation : les explorateurs rentrent chez eux... si possible  et les colons restent sur place... si possible aussi !
Que le scénario du type Apollo se répète , c'est possible aussi , mais pour cela il faudrait une conquête précipitée de Mars sur fond de rivalité idéologique ou géopolitique ... bon, il y a comme des prémisses, mais je ne m’aventurai pas plus  sur ce terrain

Giwa a écrit:Que le scénario du type Apollo se répète , c'est possible aussi , mais pour cela il faudrait une conquête précipitée de Mars sur fond de rivalité idéologique ou géopolitique ... bon, il y a comme des prémisses, mais je ne m’aventurai pas plus  sur ce terrain

Ou simplement une crise économique sévère.....

Lunarjojo a écrit:

Giwa a écrit:Que le scénario du type Apollo se répète , c'est possible aussi , mais pour cela il faudrait une conquête précipitée de Mars sur fond de rivalité idéologique ou géopolitique ... bon, il y a comme des prémisses, mais je ne m’aventurai pas plus  sur ce terrain

Ou simplement une crise économique sévère.....

Effectivement !

Giwa a écrit:

Lunarjojo a écrit:
Ou simplement une crise économique sévère.....

Effectivement !

Avec quand même en corollaire le fait que l'économie peut se porter à merveille et qu'une quelconque crise financière intervienne quand même puisque la finance et ses cycles sont de nos jours très largement déconnectée des réalités économiques.

Kostya a écrit:

Giwa a écrit:
Effectivement !

Avec quand même en corollaire le fait que l'économie peut se porter à merveille et qu'une quelconque crise financière intervienne quand même puisque la finance et ses cycles sont de nos jours très largement déconnectée des réalités économiques.

Tout à fait !
Et tout çà avec interactions entre politiques , économies, distribution des richesses produites... ou des déficits !
Qui en premier? C'est un peu le problème de la poule et de l’œuf ... que l'on peut d'ailleurs résoudre par l'évolution des espèces au cours des millions ou milliards d'années ! Pour les interactions humaines ... parlons en milliers d'années !

Il y en a un pour qui le doute n'existe pas

http://internetactu.blog.lemonde.fr/2014/10/10/un-million-dhumains-sur-mars-dici-un-siecle-serieux/

arjojo a écrit:Il y en a un pour qui le doute n'existe pas

http://internetactu.blog.lemonde.fr/2014/10/10/un-million-dhumains-sur-mars-dici-un-siecle-serieux/

  :scratch: Si, en ce qui me concerne, je suis assailli par le doute que cette colonisation soit pérenne après la lecture de cet article sur Le Point:
Quand Mars fera sa guerre d'indépendance...
Les ingrats après tout ce l'on aurait fait pour eux ! :(

Bon, je me consolerai en créant un nouveau sujet: Comment décoloniser Mars  pacifiquement ?... Mieux vaut prévenir que guérir ! ;)

Pourquoi la terre devrait avoir le contrôle de Mars ? C'est débile. Je ne pense pas qu'il y'aura de guerre d'indépendance sur Mars car aucun pays en réclamera le contrôle. Un gouvernement autonome à 100% sera vite mis en place. Ah moins que ça soit Poutine qui décide de coloniser Mars bien sûr ;)

Une colonie de millions de personnes, façon termitière. ? Il faudra soigner les brochures pour donner envie.

Sur Terre on a déjà bien appris des fourmis (elles savent faire) !

Anecdote amusante : K.S.Robinson himself trouve que finalement, coloniser Mars, ben ça sera plus compliqué que dans sa trilogie martienne.
http://io9.com/kim-stanley-robinson-says-colonizing-mars-wont-be-as-ea-1691315529

Quelques papiers et articles sur l'extraction de l'eau du sous-sol de Mars :
http://sservi.nasa.gov/articles/nasa-looking-to-mine-water-on-the-moon-and-mars/
http://www.space.com/5748-martian-water.html
http://www.911metallurgist.com/blog/scientists-test-new-technique-to-mine-water-on-mars
http://www.lpi.usra.edu/publications/reports/CB-1106/csm01.pdf

À noter la proposition et les tests d'utilisation de micro-ondes permettant de sublimer directement la glace en vapeur d'eau purifiée et la capter sans chauffer les autres composants du sol martien.
Avec la combinaison de ces techniques et de l'électrolyse, l'eau, l'hydrogène et l'oxygène seraient disponibles et cela éviterait tout importation d'hydrogène pour une ISRU basée sur l'utilisation de la réaction de Sabatier...

Reste à calculer le nombre de PEPS par colon pour cette architecture (en tenant compte des retours de MCT refuelé par ISRU)... :D

Il y a quelques semaines, j'avais vu passer une nouvelle sur un système de forage par plasma (en fait, l'alimentation électronique), développé par la société Zaptec.
http://nextbigfuture.com/2015/03/zaptec-plasma-lightning-pulses-could.html

lambda0 a écrit:Tout à fait d'accord, et d'ailleurs on a déjà dû discuter des sources d'énergie (c'était en fait vite vu : solaire ou nucléaire).
Mais comme une ressource inexploitable car demandant une quantité d'énergie pharamineuse est de peu d'intérêt, je pense qu'on devrait toujours mettre en face quelques évaluations d'ordre de grandeur de besoin énergétique, même sans descendre dans le détail.
Comme unité "pratique", je propose : 1 PEPS = 40 W
Puissance Equivalente Panneau Solaire
1 PEPS = puissance électrique moyenne produite par 1 m² de panneau solaire sur Mars
1 PEPS.jour = énergie électrique produite par 1 m² de panneau solaire pendant 1 jour
On doit mieux visualiser les "PEPS" que les kW, en se représentant de la surface de panneaux solaires.
S'il faut 1 PEPS/habitant pour compenser les fuites d'azote, ça parait acceptable.
Si l'exploitation d'une autre ressource nécessite 10000 PEPS/habitant, ça peut être un peu éliminatoire.

Pour l'eau, il parait y en avoir sur Mars, sous diverses formes, mais combien de PEPS/habitant pour la récupérer/recycler ?

Le sujet comportant déjà de nombreux posts, il est peut-être nécessaire de redonner l’origine de cette unité  PEPS inventée jadis par lambda0  car il faut avoir du  PEPS pour revenir à la source qui se trouve à la page 2 ! ;)

En fait l'utilisation de micro-ondes est adaptée à l'extraction de l'eau situé très près de la surface (quelques décimètres) ce qui évite tout forage, mais là il faut périodiquement se déplacer (sous peine de voir le dispositif d'extraction creuser un cratère dans le sol et s'y s'enfoncer).
Le dispositif de Zaptec permettrait de forer profondément à partir d'un point fixe, comme un puits pétrolier traditionnel, ce qui évite toute la robotique de prospection/extraction de l'eau proche de la surface de part en part autour de l'unité ISRU cliente.
Deux de leurs papiers :
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_infoark_plasmadrilling_A4.pdf
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_mars_drilling_unit.pdf

Quand au PEPS comme unité de puissance, l'idée n'était pas mauvaise, mais il faudrait définir l'unité d'énergie comme étant le PEPS*Sol et non pas le PEPS*Jour à mon avis...

Henri a écrit:En fait l'utilisation de micro-ondes est adaptée à l'extraction de l'eau situé très près de la surface (quelques décimètres) ce qui évite tout forage, mais là il faut périodiquement se déplacer (sous peine de voir le dispositif d'extraction creuser un cratère dans le sol et s'y s'enfoncer).

Effectivement on risque sinon de retrouver ce qui se passe en Sibérie lors de la fonte du permafrost (ici ce serait une sublimation, mais le sol  s'effriterait comme un gâteau sec

Henri a écrit:
Le dispositif de Zaptec permettrait de forer profondément à partir d'un point fixe, comme un puits pétrolier traditionnel, ce qui évite toute la robotique de prospection/extraction de l'eau proche de la surface de part en part autour de l'unité ISRU cliente.
Deux de leurs papiers :
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_infoark_plasmadrilling_A4.pdf
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_mars_drilling_unit.pdf

Très intéressant! Toutefois pour le prélèvement d'échantillons fragiles il serait nécessaire de faire des haltes et d'utiliser par intermittence des dispositifs spéciaux pour éviter de les pulvériser. Mais si l'objectif  est la vapeur d'eau, pas de problème !

Henri a écrit:
Quand au PEPS comme unité de puissance, l'idée n'était pas mauvaise, mais il faudrait définir l'unité d'énergie comme étant le PEPS*Sol et non pas le PEPS*Jour à mon avis...

Tout à fait , soyons couleur locale ... mais bon, la différence ne sera pas énorme !

Bon, la discussion ne concernait pas des forages d'exploration scientifique pour y découvrir des traces de vie fossile (là ce serait plutôt des carottages qu'il faudrait faire), mais des forages d'exploitation pour extraire H₂O.

Il me semble qu'on parle plus souvent de l'eau proche de la surface, qui ne peut exister que sous forme de glace.
Mais le système permettant en principe de forer à 1 ou 2 km, on peut se demander s'il ne pourrait pas subsister des poches d'eau liquide sous pression à de telles profondeurs.

avant de penser à coloniser, il faudrait déjà pouvoir envoyer des hommes à la surface et les maintenir en bonne santé et surtout vivant durant de longs mois... Je pense qu'il faudrait d'abord envoyer énormément de matériel sur mars afin justement de ne pas avoir besoin d'utiliser, dans un premier temps des ressources de Mars.

nourd1 a écrit:avant de penser à coloniser, il faudrait déjà pouvoir envoyer des hommes à la surface et les maintenir en bonne santé et surtout vivant durant de longs mois... Je pense qu'il faudrait d'abord envoyer énormément de matériel sur mars afin justement de ne pas avoir besoin d'utiliser, dans un premier temps des ressources de Mars.

Ça c'est la vision des bases polaires complètement dépendantes jusque dans les moindres détails de la logistique, or acheminer des marchandises entre les astres du système solaire est très coûteux.
Au fur et à mesure que l'espèce humaine a colonisé le globe terrestre elle a su utiliser les ressources locales pour sa survie et ne faire venir d'ailleurs que ce qui était impossible à produire sur place.