Comment coloniser Mars à partir de ses ressources ?

On est loin des 21% d'oxygène présent sur Terre c'est vrai, mais je ne parlerai pas d"absence" sur Mars car il y a bien des traces d'oxygène même si en faible quantité je vous l'accorde (0.14% il me semble).
Et pour l'absence de toute bactérie, je ne pourrai pas dire cela car personne ne le sait, et c'est d'ailleurs pour répondre à cette question qu'on continue d'envoyer des rovers, comme Curiosity dont l'un des objectifs principaux est d'avoir des éléments qui permettent d'y répondre, en tout cas c'est ce qui est espéré.

La piste de l'énergie éolienne n'est-elle pas aussi à creuser ?
Je suis d'accord avec la remarque, il faudrait prendre en compte ce paramètre de faible densité atmosphérique sur Mars (0.020 kg/m3 au sol). Mais serait-ce inexploitable ?

Merci de toutes vos contributions qui permettent de faire avancer grandement ce sujet.
Mais avant de les reprendre, faisons de nouveau une petite pose de réflexion plus générale sur un des mots du sujet qui est sujet à tant d’interprétations et de controverses sur Terre: vous aurez compris, ll s’agit du mot « COLONISATION »

Voilà quelques définitions trouvées sur internet :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Colonisation

Que faut-il en penser et comment relier ces définitions à celle de Mars ?
Amha il n’y pas de martiens à l’exception éventuelle de spores et /ou d’êtres microscopiques, donc nos futurs marsonautes ou aréonautes (à ne pas confondre avec les aéronautes) ne seront pas de vilains envahisseurs … Ouf ! Cela évitera certaines polémiques ;)

Donc autant passer à cette définition en l’examinant : http://fr.wikipedia.org/wiki/Colonisation#L.27Espace

Spoiler:

« en grande partie auto-suffisante » ne veut pas dire autarcie et c’est bien dans ce sens que j’ai pris ce mot : les colonies martiennes devront garder des relations entr’elles, mais aussi avant tout avec leur planète-mère : la Terre.

Cela suppose donc que des échanges matériels (en plus des échanges immatériels que Lambda 0 a évoqué et qui peuvent être aussi très intéressants) puissent être durables.

En quoi doivent consister ces échanges ? En des produits de très hautes valeurs ajoutées pour un futur lointain, mais au début ils risquent d’être plutôt univoques … c’est à dire de la Terre vers Mars.

A nouveau cela suppose donc que sur Terre existe une ou plusieurs organisations qui soutiennent la colonisation de Mars.
On peut penser à de grands états ou à des organismes internationaux et pourquoi pas aussi à des sociétés privées comme par exemple une extension ou un avatar de la Mars Society et/ ou Space X.

Et les motivations ? Plus que des motivations mercantiles ou impérialistes, il me semble qu’elles ne pourront être que philosophiques, humanistes, idéologiques et qui sait religieuses : un futur Marsflower ( sans pour autant être un Marchflower ;) ) comme le Mayflower du temps jadis : http://fr.wikipedia.org/wiki/Mayflower
Mais là on s’aventure trop loin et ce sujet est trop délicat pour insister et polémiquer

En tout cas tout cela présuppose que nous continuions à prendre bien soin de la planète – mère : la Terre … et aussi que l’on envisage que la colonisation de l’Espace ne s’arrête pas à Mars, mais s’étende au moins à tout le Système Solaire … mais là cela pourra faire l’objet d’autres sujets

Beaucoup de suppositions certes... mais nécessaires et à voir si elles seront suffisantes :?:

Giwa a écrit:
...
A nouveau cela suppose donc que sur Terre existe une ou plusieurs organisations qui soutiennent la colonisation de Mars.
On peut penser à de grands états ou à des organismes internationaux et pourquoi pas aussi à des sociétés privées comme par exemple une extension ou un avatar de la Mars Society et/ ou Space X.
...

Dans un premier temps, je pense qu'il serait très intéressant de larguer au milieu d'un désert terrestre quelques volontaires de la Mars Society, avec un peu de matos (au plus quelques dizaines de tonnes), pour voir comment on fait pour extraire l'eau, fabriquer de l'acier, du verre, du plastique, construires des serres, etc. uniquement avec des ressources locales (mettons, dans un rayon de 100-200 km), en vrai, pendant 2-3 ans par exemple, sans aucun apport extérieur.
Si tout cela est possible, ce serait même une expérience instructive pour le développement sur Terre.

Spatiobus a écrit:...
- Et pourquoi pas l'énergie éolienne ? Car du vent, il y en a sur Mars. Certes il faudrait un certain entretien face aux violentes tempêtes de poussières (tempêtes qui pourraient d'ailleurs poser des problèmes aux serres...) mais je pense que cet entretien serait "peu couteux" en contre partie de l'énergie fournie.

A priori on peut penser que vue la très faible masse volumique de l’air martien, la puissance éolienne récupérable devrait être très faible …mais en y regardant de plus près, c’est peut être intéressant , surtout s’il existe sur Mars des couloirs ventés dans certaines zones géologiques …euh … aréologiques !

Reprenons la formule de Betz : P_max = (16 /27). (1/2).ρ .S. V ³

Voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_de_Betz

La masse volumique moyenne sur Mars est de l’ordre de 0,020 kg/ m³ au lieu de 1,3 kg/ m³ sur Terre.
Les vents martiens peuvent dépasser épisodiquement une vitesse de 200 km/h.

Tablons sur des couloirs ventés (à trouver) avec des vents réguliers de l’ordre de 80 km/h au lieu de 20 km/h sur Terre.

Alors : ( V_Mars /V _Terre )³ = 64 et P_Mars /P _Terre = (0,02 /1,3) x 64 # 1

Surprenant ! Mais en y réfléchissant la densité de l’air martien est plus élevée que celle de la Terre puisque la masse molaire du dioxyde de carbone est de 44 g/mol au lieu d’environ 29 g/mol pour la masse molaire moyenne de l’air terrestre et il y fait en moyenne bien plus froid.

Giwa a écrit:
...
Tablons sur des couloirs ventés (à trouver) avec des vents réguliers de l’ordre de 80 km/h au lieu de 20 km/h sur Terre.
Alors : ( V_Mars /V _Terre )³ = 64 et P_Mars /P _Terre = (0,02 /1,3) x 64 # 1
...

Jolie trouvaille ! sans vérification, on aurait pu être tenté de balayer cette idée d'un revers de main en argumentant sur la faible pression atmosphérique.

lambda0 a écrit:

Giwa a écrit:
...
Tablons sur des couloirs ventés (à trouver) avec des vents réguliers de l’ordre de 80 km/h au lieu de 20 km/h sur Terre.
Alors : ( V_Mars /V _Terre )³ = 64 et P_Mars /P _Terre = (0,02 /1,3) x 64 # 1
...

Jolie trouvaille ! sans vérification, on aurait pu être tenté de balayer cette idée d'un revers de main en argumentant sur la faible pression atmosphérique.

C'est d'ailleurs ce que j'ai failli faire ...comme quoi ! ;)

PS: Mais les images des "Devil Dust " et des dunes martiennes me sont apparues ... peut-être un djinn martien est intervenu :?: ;)

Giwa a écrit:
Alors : ( V_Mars /V _Terre )³ = 64 et P_Mars /P _Terre = (0,02 /1,3) x 64 # 1

Le signe "à peu près égal", c'est plutôt "≈", parce que "#" s'interprète comme "différent".
(0,02 /1,3) x 64 ≈ 0,985 ≈ 1.
Ce qui veut dire théoriquement qu'un vent de 80 km/h sur Mars fournirait autant d'énergie qu'un vent de 20 km/h sur Terre.

Giwa a écrit:
Surprenant ! Mais en y réfléchissant la densité de l’air martien est plus élevée que celle de la Terre puisque la masse molaire du dioxyde de carbone est de 44 g/mol au lieu d’environ 29 g/mol pour la masse molaire moyenne de l’air terrestre et il y fait en moyenne bien plus froid.

La densité est plus élevée à pression identique, mais la pression y est nettement plus faible, donc ça n'apporte pas grand chose.

Effectivement le symbole ≈ signifie « à peu près égal », mais sur mon clavier je ne dispose que de # qui signifie la même chose …sauf qu’il peut être confondu typographiquement avec ≠ à un slache près et qui lui est très différent ;)

Sinon, attention la densité d d’un gaz est le rapport de la masse volumique de ce gaz à la masse volumique de l’air prises dans les mêmes conditions de température et de pression et se trouve en conséquence justement indépendant de ces conditions pour des gaz supposés parfaits .

Il ne faut surtout pas confondre densité et masse volumique


Finalement c'est bien les masses volumiques que j'ai fait intervenir ...et j'ai été le premier surpris du résultat auquel je ne m'attendais pas ...car au départ j'étais a priori dans une critique plutôt négative du post de Spatiobus ... je dois l'avouer !

Spatiobus a écrit:
La piste de l'énergie éolienne n'est-elle pas aussi à creuser ?
Je suis d'accord avec la remarque, il faudrait prendre en compte ce paramètre de faible densité masse volumique atmosphérique sur Mars (0.020 kg/m3 au sol). Mais serait-ce inexploitable ?

PS: Dans le langage courant le mot densité est souvent pris dans le sens de "masse volumique " comme en anglais avec "density" ...mais pour les calculs, il n'y a pas intérêt à confondre ces deux notions

Et l'éolienne, comment on l'amène sur Mars ? Je ne sais pas si vous rendez compte de la taille d'un de ces machins !

Giwa a écrit:
Finalement c'est bien les masses volumiques que j'ai fait intervenir ...et j'ai été le premier surpris du résultat auquel je ne m'attendais pas ...car au départ j'étais a priori dans une critique plutôt négative du post de Spatiobus ... je dois l'avouer !

Intéressant.
Mais est-ce qu'il n'y a pas un risque de condensation solide du gaz carbonique qui passe à travers l'éolienne selon le lieu martien et la période ? Et donc, quelle est la validité de la formule ? (je sais, mes questions agacent ... :D )

Argyre a écrit:

Giwa a écrit:
Finalement c'est bien les masses volumiques que j'ai fait intervenir ...et j'ai été le premier surpris du résultat auquel je ne m'attendais pas ...car au départ j'étais a priori dans une critique plutôt négative du post de Spatiobus ... je dois l'avouer !

Intéressant.
Mais est-ce qu'il n'y a pas un risque de condensation solide du gaz carbonique qui passe à travers l'éolienne selon le lieu martien et la période ? Et donc, quelle est la validité de la formule ? (je sais, mes questions agacent ... :D )

Nous travaillons en équipe et notre égo doit être mis en sourdine : il ne faut pas être agacé, mais être stimulé . :)

Bon , il va falloir y réfléchir ... encore une question à creuser, mais à chaque sol suffit sa peine (proverbe martien) et pour aujourd'hui je dois décrocher

Cordialement,

Giwa

nikolai39 a écrit:Et l'éolienne, comment on l'amène sur Mars ? Je ne sais pas si vous rendez compte de la taille d'un de ces machins !

Détail technique : on fabrique sur place (acier, béton, etc.), comme pour presque tout le reste
Et puis sinon, on trouve aussi des petites éoliennes à monter soi même dans son jardin chez Bidulorama.

Blague à part, une possible source d'énergie d'appoint sur Mars, c'est toujours bon à prendre si c'est praticable. A priori, il n'y avait que le soleil et le nucléaire.

EDIT:
10 kg pour 300 W, pour un truc grand public... A optimiser pour l'environnement martien.
http://www.castorama.fr/store/Kit-eolien-Eoly-300-Extel-300-W---12-V-prod4180031.html#prodTabs
S'il y a vraiment du potentiel éolien sur Mars, ça ne parait pas ridicule par rapport aux autres sources d'énergie.

nikolai39 a écrit:Et l'éolienne, comment on l'amène sur Mars ? Je ne sais pas si vous rendez compte de la taille d'un de ces machins !

Ce sujet nous transpose dans un futur hypothétique lointain - disons dans un millénaire - et présuppose que l'Homme est atteint Mars et réussit à y installer préalablement quelques bases martiennes en kit et en autonomie seulement pour l'énergie, l'air, l'eau, la nourriture et la production d'ergols pour leur retour vers la Terre après des séjours de plus ou moins longue durée sur Mars . Ces scientifiques et techniciens ne seraient pas encore des colons.

Notre problématique porte sur la suite: la colonisation et nous ne partons avec aucun présupposé que cela se réalisera ou non , mais nous étudions sans prétention les possibilités à partir des ressources locales d'une colonisation à partir des moyens techniques actuels ou envisageables dans le siècle à venir .

Peut-être que d'ici là, le monde sur notre Terre aura aussi évolué et que d'autre possibilités - ou pas - s'ouvriront.

Argyre a écrit:...
Intéressant.
Mais est-ce qu'il n'y a pas un risque de condensation solide du gaz carbonique qui passe à travers l'éolienne selon le lieu martien et la période ? Et donc, quelle est la validité de la formule ?...

Voilà une réponse à la normande : t’est-que bien que oui ? T’est-que bien que non ?

Dans ce qui suit je traiterai de l'eau et non du gaz carbonique car je pense que le risque est plutôt de ce côté là, même si la teneur en eau est bien plus faible dans l'atmosphère... car n'oublions pas qu'aux pôles ,c'est l'eau qui condense en premier avant la formation de glace carbonique

En consultant ce site, il est dit que par effet Venturi le bord d’attaque d’une aile peut aussi se recouvrir de gelée blanche comme cela se produit dans d’autres cas plus fréquents avec du givre.
Mais le dépôt se produit plus lentement. Or les pales d’une éolienne sont des ailes en rotation, donc il faut analyser cela
http://fr.wikipedia.org/wiki/Gel%C3%A9e_blanche

Spoiler:

Mais avant, mieux vaut préciser la différence entre gelée blanche et givre : la première est une condensation directement à l’état solide de la vapeur d’eau (donc un gaz ) sans passer par le stade intermédiaire du liquide contrairement au givre où la glace formée provient du gel de l’eau en surfusion, c'est-à-dire dans un état métastable inférieur à la température de congélation normale de 0°C ( de l’eau très pure peut rester liquide jusqu’à – 39 °C...mais quand la solidification se déclenche, elle est très brutale!)
Voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/Givre
Il en résulte une texture complètement différente de la glace obtenue et il me semble, mais il faudrait voir cela de plus près que la gelée blanche adhère moins que le givre …donc de temps en temps en faisant fonctionner en moteur l’éolienne on pourrait par la force centrifuge se débarrasser de cette gelée blanche et il faudrait en profiter pour récupérer cette gelée blanche qui est du monoxyde de dihydrogène solide …euh que l’on appelle de l’eau quand c’est un liquide !

PS : dans un post ultérieur, il faudra que l’on revienne sur les moyens de récupérer la gelée blanche pour obtenir de l’eau

La discussion précédente sur les risques de dépôt de glace sur les pales des éoliennes nous ramènent au sujet de l’extraction de l’eau à partir de la vapeur d’eau présente dans l’atmosphère martienne.
Certes cette teneur est très faible - en moyenne 0,03% -, mais la nuit vue les très basses températures, il peut se former de la gelée blanche sur le sol martien refroidi par déperdition radiative. (Peut-être en sera –t- on plus avec Mars Curiosity qui alimenté à l’énergie nucléaire pourra faire fonctionner son matériel aussi bien la nuit que le jour ?)
Il serait intéressant de savoir les quantités de gelée qui puissent se former par m² de surface radiative au cours d’une nuit ? Beaucoup de paramètres rentrent en compte : latitude, altitude, saison, conditions locales particulières dépendant de la topologie du terrain, nature de la surface radiative, flux d’air sur cette surface, humidité interne du sol et sa porosité, etc.

Donc selon les lieus et les saisons, ces dépôts de gelée peuvent varier dans des proportions considérables :

Voici un court extrait d’un article du CNES sur les mesures du spectromètre SPICAM à bord du satellite Mars Express : http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/9579-st-l-atmosphere-de-mars-sursaturee-de-vapeur-d-eau.php: localement, sa concentration peut varier d’un facteur supérieur à 1000 au cours de l’année

Il se pourrait que même dans les régions équatoriales certains sites permettent des dépôts de gelée nocturne, suffisants pour que l’on puisse envisager leur récupération.

Comment s’y prendre ? Peut-être en s’inspirant de ces tambours rotatifs à couteau racleur qui servent à produire de la glace en écaille :
http://scodif.w12.httpserveur.net/PDF/UniversdelaGlace.pdf

Spoiler:

On peut imaginer un tambour dont le matériau de surface soit fortement radiatif comme par exemple ceux utilisés dans le désert du Néguev pour une usine à rosée (sur Mars on parlera d’usine à gelée blanche ;) )

http://www.enerzine.com/7/2110+Une-usine-a-rosee-en-plein-desert-du-Neguev+.html

Spoiler:

Pour récupérer le maximum de glace il faudra favoriser un flux d’air contrôlé optimal (ni trop faible, ni trop élevé) sur la surface radiative, déterminer les dimensions du tambour (rayon, longueur ) et sa vitesse de rotation ... et il n’y aura que l’expérience qui permettra d’ajuster tout cela.

Akwa a écrit:

L'indépendance intégrale n'existe nulle part, quoi qu'il en soit. Sur Terre même, on passe notre temps à importer (ressources, bien manufacturés, etc). Que Mars doivent importer, par exemple, des aubes de turbines pour ses réacteurs ne m'apparait pas comme un problème majeur.

Pour le développement autarcique d'une communauté sur Mars, il y a un élément autrement plus bloquant, dont vous ne parlez jamais : on ignore totalement si la fécondation, la grossesse, l'accouchement puis la croissance de l'enfant sont possibles avec une gravité autre que 1G.

Akwa a écrit:

lambda0 a écrit:
Parce que le coût des transports est devenu dérisoire sur Terre, et de plus, il s'agit d'échanges.
Le fait que depuis Mars, on doive importer du matériel depuis la Terre n'est pas un problème au début, s'il s'agit juste de construire une station, mais en devient un sur le long terme si on parle de développement et qu'il n'y a pas de contrepartie.
A+

Peut-être que la situation évoluera doucement, avec une autonomie progressivement de plus en plus grande pour Mars.
...
Il faut voir aussi que l'on aura éventuellement, alors, des moyens de transport spatiaux aussi "économiques" que le sont les avions de ligne aujourd'hui. Et que le transfert, dans un sens ou dans l'autre, de ressources et/ou de bien manufacturés n'apparaitra plus comme un gros obstacle.

A lire ces réflexions de Akwa et Lambda0 il est évident que l’autarcie complète est inconcevable du moins pour les premiers millénaires ; et même si par la suite elle devenait possible, le seul intérêt serait d’avoir une planète de secours pour l’humanité si une catastrophe majeure touchait la Terre.

Donc Mars devra d’emblée disposer de moyens de transport spatiaux interplanétaires et les améliorer progressivement.

La population martienne sur place ne pourra n’augmenter que lentement en fonction de la croissance des infrastructures. Par exemple nous avons vu que rien que le verre nécessaire pour la construction des serres ne pourra être produit que lentement au départ tant qu’il n’y aura pas assez de solaire, de nucléaire et éventuellement d’éolien installés.

Dans la phase de pré colonisation la population sera restreinte et la plupart des habitants de Mars n’y passeront pas toute leur vie et même ensuite, il y aura bien une émigration de personnes revenant sur la planète Terre – comme cela se produit par exemple entre l’Amérique et l’Europe.

Le seuil minimum – en particulier pour éviter les problèmes de consanguinité et permette une diversité génétique suffisante de la population a été estimée à 100 000.
C’est donc ce nombre que nous retiendrons et il me semble que Mars pourra sans problème supporter une telle population et peut-être plusieurs dizaines de millions.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Colonisation_de_l'espace

Spoiler:

Justement en ce qui concerne le transport de personnes un sujet intéressant vient d’être lancé sur notre forum par peronik : https://astronautique.actifforum.com/t13578-voyager-vers-mars-en-stop#258921

Giwa a écrit:
A lire ces réflexions de Akwa et Lambda0 il est évident que l’autarcie complète est inconcevable du moins pour les premiers millénaires ; et même si par la suite elle devenait possible, le seul intérêt serait d’avoir une planète de secours pour l’humanité si une catastrophe majeure touchait la Terre.

J'ai noté depuis quelques temps qu'on parle souvent, sur ce post, en millénaires pour la conquête de Mars.
C'est, à mon avis, hautement pessimiste comme approche.
C'est comme si Camille Flammarion avait dit, en 1900 : "nous conquerrons la Lune dans quelques siècles", alors qu'on l'a fait 70 ans plus tard.

Il ne faut pas oublier que les progrès humain sont globalement exponentiels : si l'on atteint Mars, il est probable qu'on s'y installe assez rapidement peu après, il ne faudra pas plus d'une ou deux décennie pour qu'une vie locale, organisée et autonome y apparaisse.

Akwa a écrit:J'ai noté depuis quelques temps qu'on parle souvent, sur ce post, en millénaires pour la conquête de Mars.
C'est, à mon avis, hautement pessimiste comme approche.

Sur ce point, je suis d'accord. Tout ce qui a été dit sur ce fil pourrait être d'actualité dans une centaine d'années. La colonisation ne serait pas abouti, bien entendu, mais elle pourrait déjà être commencée.

Akwa a écrit:
Il ne faut pas oublier que les progrès humain sont globalement exponentiels ....

En revanche, je pense que les progrès étaient exponentiels au siècle dernier, mais qu'ils tendent maintenant à devenir ... logarithmiques. On voit en effet apparaître de plus en plus de domaines où ça n'avance pas (vision des robots ou centrale à fusion nucléaire par exemple) et d'autres où il n'y a de toute façon plus rien de fondamental à découvrir en raison des limites de la physique (observation du ciel dans 99% des longueurs d'onde entre rayons gamma et ondes radio par exemple, ou encore la fréquence d'horloge des ordinateurs et la loi de Moore qui s'essouflle terriblement ...).

Argyre a écrit:vision des robots

C'est que la vision des robots est peut-être dépassée ? Vive le mini-lidar ! :D

Akwa a écrit:
...
J'ai noté depuis quelques temps qu'on parle souvent, sur ce post, en millénaires pour la conquête de Mars.
C'est, à mon avis, hautement pessimiste comme approche.
C'est comme si Camille Flammarion avait dit, en 1900 : "nous conquerrons la Lune dans quelques siècles", alors qu'on l'a fait 70 ans plus tard.
...

C'est surtout une figure de style pour bien déconnecter la discussion de l'actualité immédiate. 100 ans, 500 ans, 5000 ans, peu importe, c'est juste pour signifier qu'on ne parle pas du budget NASA de l'année prochaine, ni même de la première expédition vers Mars.
Et en ce qui me concerne, je m'intéresse aux limites théoriques.

Argyre a écrit:

En revanche, je pense que les progrès étaient exponentiels au siècle dernier, mais qu'ils tendent maintenant à devenir ... logarithmiques. On voit en effet apparaître de plus en plus de domaines où ça n'avance pas (vision des robots ou centrale à fusion nucléaire par exemple) et d'autres où il n'y a de toute façon plus rien de fondamental à découvrir en raison des limites de la physique (observation du ciel dans 99% des longueurs d'onde entre rayons gamma et ondes radio par exemple, ou encore la fréquence d'horloge des ordinateurs et la loi de Moore qui s'essouflle terriblement ...).

Bien qu'un peu HS, je réponds quand-même : Je pense que les progrès sont toujours exponentiels, mais que ça n'est visible qu'avec un recul suffisant, et les progrès se font plus par étapes que de façon continue (mais de façon exponentielle vu très globalement).
Il y a des tas de domaines des "sciences" qui n'ont mené à rien (théorie géocentrique, théorie des tourbillons, éther, etc) parce qu'elles reposaient sur des postulats faux, ce qui est sûrement également le cas des androïdes et de la fusion nucléaire civile.
Quand aux autres domaines où l'on croit tout savoir, c'est probablement là qu'on refera de nouvelles découverte révolutionnaires : avec Newton, on pensait ne plus rien avoir à découvrir dans le domaine de la gravitation, et c'est en réalité là-dessus qu'on a fait les plus grandes découvertes modernes (relativité, etc).

Argyre a écrit:ou encore la fréquence d'horloge des ordinateurs et la loi de Moore qui s'essouflle terriblement ...

Je suis obligé de vous contredire sur ce point, nous pourrions même être en avance sur la loi de Moore grâce récement à la réalisation controlée d'un transistor mono-atomique.

http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2012.21.html

Maurice a écrit:

Argyre a écrit:ou encore la fréquence d'horloge des ordinateurs et la loi de Moore qui s'essouflle terriblement ...

Je suis obligé de vous contredire sur ce point, nous pourrions même être en avance sur la loi de Moore grâce récement à la réalisation controlée d'un transistor mono-atomique.

http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2012.21.html

Contredisez-moi, je vous en prie, on peut encore en débattre 2 ou 3 ans, avec un petit sursaut de quelques années en cas de révolution technologique, mais la loi de Moore est foutue d'avance, vous le savez aussi bien que moi. Sur Wikipédia, il est écrit : "Aujourd’hui, on considère possible de repousser les dimensions critiques des transistors CMOS à environ 20 nm, des démonstrations en laboratoire ayant déjà eu lieu. Mais cet ultime ordre dimensionnel constituera alors une limite industrielle et physique pour cette technique. Dans l’industrie du silicium, cette limite s’appelle « the Wall »."
Il y aura peut-être quelques révolutions technologiques supplémentaires, mais il y aura un autre mur très proche, vous le savez bien, et ce pour 2 raisons essentielles qu'il me semble utile de rappeler.
1) Il y a des limites physiques à la taille minimale d'un corps matériel, nécessairement composé de fermions.
2) Il y a une limite physique à la vitesse la plus grande qu'une particule peut atteindre, c'est la vitesse de la lumière.
La conclusion est donc inéluctable : il faudra s'y faire dans peu de temps, les performances des ordinateurs vont progresser de manière logarithmique et même finir par stagner.
Le lien avec la colonisation de Mars ? On pourrait tenter de faire la liste des domaines dans lesquels il y a des barrières physiques et technologiques à court ou moyen terme a priori insurmontables. AMHA, la liste est plus longue que certains ne le croient. Et la conséquence de cela, c'est que certains peuvent espérer des gains significatifs pour tout un tas de technologies clés (par exemple les moteurs fusées), ce qui faciliterait la colonisation, alors que pour d'autres, les gains pourraient s'avérer faibles ou marginaux ce qui obligerait à exploiter des technologies existantes ou à peine plus évoluées que celles qui sont maîtrisées aujourd'hui. La question est donc importante.

A+,
Argyre

Argyre a écrit:...il y a des barrières physiques et technologiques à court ...

A+,
Argyre

Oui, mais le propre de l'homme, c'est de les contourner :D

C'est ce qui a été fait pour le chemin de fer : traction animale, puis à vapeur, puis électrique ou diesel. Il est évident qu'on n'aurait pas fait des TGV en traction à vapeur (même avec des turbines à vapeur, en raison de la quantité de charbon à embarquer).

Pour les CPU, la loi de moore, en tant que telle, va buter sur les limites physiques, mais les performances des processeurs vont probablement continuer à doubler tous les 18 mois.
D'ailleurs, on ne va plus réduire la taille des tranistors, mais commencer à les superposer, pour faire des circuits intégrés "en 3D".

Il est pour l'instant impossible de passer la barrière des 20 nm sur les supports classique en silicium mais c'est pour cette raison que des études sur des transistors en graphène sont en cours de même que sur son cousin plus efficace le graphyne, quant au transistor mono-atomique il utilise un atome de phosphore sur une couche de silicium ce qui peut techniquement nous ouvrir la voix vers les fameux calculateurs quantiques, rien qu'avec cela nous aurions matière à respecter la loi de moore pendant des décennies.
Quant aux transistors gravés en 3D dont parle Akwa ils sont en phase d'industrialisation puisque la prochaine génération de processeur grand publique Intel en proposera avec une finesse de gravure de 22 nm.
Alors effectivement nous risquons un jour de buter sur des barrières physique mettant un terme à notre progrès technologique mais je ne pense pas, au moins pour l'informatique, que nous pouvons parler de court terme.

Maurice a écrit:Alors effectivement nous risquons un jour de buter sur des barrières physique mettant un terme à notre progrès technologique mais je ne pense pas, au moins pour l'informatique, que nous pouvons parler de court terme.

Rendez-vous dans 10 ans pour voir qui avait raison ou tort.
En attendant, on ne peut que constater qu'il n'y a eu que des évolutions mineures des systèmes de propulsion des fusées pour le décollage. J'imagine pourtant assez bien que dans les années 1969, beaucoup d'ingénieurs devaient imaginer des vaisseaux futuristes et une évolution phénoménale à court terme des moteurs fusées. Mais cette évolution n'a pas eu lieu. On a grignoté quelques secondes d'impulsion spécifique, mais cela reste marginal et surtout, on ne voit rien venir pour changer les choses de façon significative.
Dans les systèmes énergétiques pour l'habitat martien ou l'industrie martienne, l'avancée la plus significative réside sans doute dans le poids des panneaux photovoltaïques qui a énormément baissé, ce qui, mine de rien, permet de gagner des dizaines de tonnes pour le transport vers Mars et de concurrencer l'énergie nucléaire. Malgré tout, les ordres de grandeur sont les mêmes et dans ce fil, personne n'a suggéré qu'on allait révolutionner les systèmes de production énergétiques au point de ne plus avoir à s'en soucier lors de la colonisation. Bien au contraire, il semble que ce soit un élément fondamental du problème et qu'il n'y ait pas de révolution à attendre à court terme.
Prenons un autre domaine, celui de la gestion d'un écosystème. Ce serait tellement simple si on pouvait sélectionner 10 espèces animales et végétales et constituer un écosystème stable et produisant quelque chose d'intéressant à consommer pour la colonie. Hélas, là encore, personne n'attend de miracle dans ce domaine. Il est probable que la gestion d'un écosystème reste à jamais un problème complexe et que tout équilibre reste fragile.
Encore un autre domaine, celui du transport terrestre, pas encore abordé dans ce fil. On a inventé la roue, le vélo, la moto, la voiture, le tracteur, le train, le tramway, et j'en passe. Toutes ces inventions datent du 20ème siècle ou un peu avant. Y a-t-il un autre moyen de transport terrestre à inventer, avec des chenilles, des pattes, ou autre ? Un autre type de moteur qui soit révolutionnaire ? Un autre type de transmission ? D'interaction entre l'homme et la machine ? Je ne doute pas qu'il reste des petites choses à inventer, mais cela restera très probablement marginal.
Continuons .., voyons voir le domaine de la communication. Voilà un domaine qui a subi moultes évolutions importantes depuis une une centaine d'années, avec la radio, la télévision, le téléphone, Internet, les téléphones portables, les smartphone, la 4G, etc.. On est encore en plein boum sur ces technologies. Je ferai néanmoins remarquer que ces boîtes à tout faire font pratiquement tout. Tant mieux me direz-vous, sauf que si elles font déjà pratiquement tout, que pensez-vous des évolutions futures ? Ben oui, nous y voilà. Certains avaient anticipé ces petites boîtes depuis une bonne vingtaine d'années, mais je ne vois plus personne suggérer une évolution incroyable dans ce domaine pour les 20 ans à venir. Bon, l'interface peut encore être améliorée, avoir la reconnaissance vocale, ça peut être plus petit, plus léger, on peut gagner en débit, avoir encore plus de fonctionnalités, mais fondamentalement, ça ne révolutionnera plus le marché. Et ça va faire mal psychologiquement et financièrement, parce que cela fait 60 ans qu'on révolutionne le secteur tous les 5 ans (même un nouveau Steve Jobs ne pourra plus sauver Apple... ).
Quel rapport avec Mars me direz-vous ? Il y en a 3 :
1) C'est un autre exemple de domaine qui va connaître une progression logarithmique à court terme. Je vous l'ai dit, la liste est longue ...
2) On ne parviendra probablement jamais à établir une liaison rapide Terre-Mars, à cause de la vitesse de la lumière ... pas assez rapide.
3) Plus grave, les nouvelles technologies demandent toujours plus de miniaturisation, toujours plus de composants électroniques, donc toujours plus de complexité au niveau de la réalisation industrielle. En clair, ça veut dire que les Martiens ne pourront pas produire leurs propres moyens de communication avant d'avoir développé une industrie très complexe. Ou alors, il va falloir revenir à des solutions plus simples, mais donc aussi à des moyens de communications simplifiés.
Bilan :
Que ce soit pour les véhicules terrestres, les ordinateurs ou les smartphone et autres tablettes, faudra t-il importer tous ces outils de la Terre pendant des siècles (en payant comment ?), ou envisagera t-on un retour à des outils rudimentaires avec une production et réalisation à partir des ressources martiennes et une petite industrie locale ? Je vous laisse y réfléchir ...

A+,
Argyre