Comment coloniser Mars à partir de ses ressources ?

Question subsidiaire :
Une mission automatique pourrait-elle débarquer/assembler/rendre opérationnel un tel engin, ou faudrait-il des "mécaniciens" présents pour faire cela ?

montmein69 a écrit:Question subsidiaire :
Une mission automatique pourrait-elle débarquer/assembler/rendre opérationnel un tel engin, ou faudrait-il des "mécaniciens" présents pour faire cela ?

Difficile d'y répondre ! Tout dépendra des progrès futurs en robotique. 

Peut-être qu'une solution à la "Bigelow" d'un avion gonflable et avec des capteurs photovoltaïques souples serait possible.
On pourrait envisager l'engin hybride qu'indiquait lamda0 : mi-avion, mi- dirigeable gonflé à l'hydrogène?

On pourrait donc envisager une mission d'essai dans la décennie à venir, fut-ce avec un modèle de taille inférieure ?

montmein69 a écrit:On pourrait donc envisager une mission d'essai dans la décennie à venir, fut-ce avec un modèle de taille inférieure ?

En tout cas avant il faudra tester des drones solaires dépliables rapidement au dessus de la Terre vers 30 km d’altitude.

Les seuls jusqu'à maintenant à avoir réussis à déployer une voile solaire de grande taille  sont les japonais avec leur vaisseau spatial Ikaros: normal puisque ce sont les spécialistes des origamis.

On pourrait aussi s'inspirer des libellules sortant de leurs chrysalides : rêvons un peu ! Bonne nuit   :)

Cela trottait déjà dans la tête de la NASA de voler dans l’atmosphère martienne ; voir cet extrait :

La NASA s'intéresse aussi au programme Helios pour ses futures missions d'exploration spatiale. Les ingénieurs voudraient mieux comprendre les performances aérodynamiques et les qualités de vol d'un tel engin à 30 km d'altitude, là où la densité de l'atmosphère ne représente que 1% de ce qu'elle est au niveau de la mer, c'est-à-dire une densité similaire à celle de la planète Mars

Source : L'avion expérimental Helios - www.telesatellite.com

Malheureusement Hélios s’est écrasé le 26 juin 2003 et les vaches maigres sont arrivées et le projet est en stand-by… attendons les vaches grasses !  Avion solaire

En tout cas, intéressant  de voir que la solution pour voler en atmosphère raréfié  consiste à multiplier les hélices plutôt que leur envergure ce qui est logique : en effet sinon on se retrouverait en bout de pale en régime supersonique .

Giwa a écrit:multiplier les hélices plutôt que leur envergure ce qui est logique : en effet sinon on se retrouverait en bout de pale en régime supersonique .

Ce qui empêche, si je ne m'abuse, les hélicos de dépasser une certaine vitesse d’ailleurs.

wakka a écrit:

Giwa a écrit:multiplier les hélices plutôt que leur envergure ce qui est logique : en effet sinon on se retrouverait en bout de pale en régime supersonique .

Ce qui empêche, si je ne m'abuse, les hélicos de dépasser une certaine vitesse d’ailleurs.

Tout à fait ! 

A ce sujet :

Le X3, un hélico à 472 km/h a écrit: Dans le premier cas, la vitesse de la pale s'ajoute à celle de l'hélicoptère. Et si l'extrémité de la pale dépasse la vitesse du son, alors la pale décroche. 

M Sciences

Puisque l'on parle des hélicos qui jusqu'à maintenant ne franchissent pas la limite de la stratosphère, on peut se poser la question si avec la même logique  en augmentant le nombre de pales et de rotors, il ne serait pas possible d'atteindre aussi les 30 000 m.

En tout cas de nombreux  drones hélicos sont déjà multirotors (pour d'autres raisons, en particulier la stabilité)

Deux documents sur les balbutiement des multirotors : 

 e-volo - Premier vol habité d'un hélicoptère multirotor électrique

Aérovélo

Quel rapport avec notre sujet?

Dans le premier cas, la propulsion électrique, donc la possibilité d'utiliser des cellules photovoltaïques comme source d'énergie

Pour le second cas, possibilité de décoller avec une faible motorisation. 
Bon, sur Mars ne croyons pas trop aux aérovélos vu la faible masse volumique de son air, mais avec une plus faible gravité  et des moteurs électriques, plus l'effet de sol , qui sait?

Revenons sur un sujet déjà abordé (pages 13 et 16) : les lieux de vie (logements et serres) et de l'idée de s'installer en sous-sol pour se protéger des radiations et des micrométéorites en utilisant les cavernes martiennes comme habitats (voir au sujet de l’existence des ces cavernes: 
 http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/univers-mars-decouvertes-cavernes-crevant-surface-10557/
http://www.planete-mars.com/des-cavernes-sur-mars/   )


Comment les éclairer ? En acheminant la lumière naturelle par des fibres optiques, à partir de lentilles optiques en surface captant la lumière naturelle, relayées par des diodes la nuit à partir d'énergie électrique produite le jour par des cellules photovoltaïques et stocker dans des batteries 
A ce sujet voici un projet  intéressant en France:

                            


Éclairage hybride 

…Un panneau de capteurs, orientable pour toujours rester face au soleil, est posé sur le toit du bâtiment ou de la maison.. Ces capteurs sont composés de lentilles optiques, qui concentrent la lumière et l’envoient dans des canalisations de fibre optique, jusqu’aux pièces à éclairer. Un panneau de 3m2 de capteurs peut éclairer une surface de 100m2, via des plaques qui se fixent au plafond, comme des tableaux.…
Et quand la lumière extérieure est insuffisante, des LED prennent le relais

Ce type de système existe depuis longtemps (développé par la société suédoise Parans, par exemple, mais il y a des précédents plus anciens) et ne s'est jamais généralisé. En dehors de quelques marchés de niche, l'intérêt économique est un peu limité sur Terre : les économies d'électricité compensent difficilement les coûts de fabrication et d'installation du système.
Maintenant, sur Mars, l'équation économique est différente, ça peut se discuter.

lambda0 a écrit:Ce type de système existe depuis longtemps (développé par la société suédoise Parans, par exemple, mais il y a des précédents plus anciens) et ne s'est jamais généralisé. En dehors de quelques marchés de niche, l'intérêt économique est un peu limité sur Terre : les économies d'électricité compensent difficilement les coûts de fabrication et d'installation du système.
Maintenant, sur Mars, l'équation économique est différente, ça peut se discuter.

Effectivement la société suédoise Parans est bien avancée dans ce domaine de l'utilisation optimisée de la lumière naturelle dans les espaces fermés sombres . 

A lire sa brochure , il apparaît qu'il n'ya pas que l'intérêt économique dont il faut tenir compte, mais aussi l'impact sur la santé, en particulier pour les bureaux et les écoles : un éclairage avec une lumière naturelle dont les radiations nocives  se trouvent éliminées : voir la luminothérapie 

Type de lumière utilisée Il s'agit du spectre lumineux solaire mais sans infrarouges (IR) et ultraviolets (UV) qui sont nuisibles pour la peau et la cornée.

En tout cas pour la Suède, cette technologie correspond bien aux plans d'urbanisation souterraines :voir Anne Marie Eilersen  : 
BE Suède 29

Afin de faire face à une urbanisation croissante et de permettre un développement urbain durable, la Suède va devoir investir massivement dans les infrastructures souterraines pendant les prochaines décennies.
La mise en place d'infrastructures souterraines durables requiert une planification afin d'augmenter la résilience et l'efficacité énergétique pendant la construction et l'utilisation. Pour ces raisons, le Conseil de Recherche suédois FORMAS, en collaboration avec l'Agence suédoise des Transports (Trafikverket), a décidé d'un investissement stratégique dans la recherche en matière de développement durable des infrastructures souterraines.

Sur Mars, cet impact sur la santé  serait encore bien plus grand en limitant l'irradiation des marsonautes  aux sorties extra souterraines ! 

Je pensais que le sol martien était chargé de sels toxiques, oxydant, corrosif, etc., totalement impropre à la culture des plantes sans de lourds traitements.
Mais d'après l'expérience évoquée dans l'article suivant, il parait quand même y avoir quelques possibilités, sous réserve que le sol ait été correctement reconstitué dans cette expérience.

http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/exploration-martienne-mars-colons-pourront-faire-pousser-plantes-53357/

(pas la peine de s'emballer sur Mars One, ce n'est pas le sujet intéressant dans cet article).

Tiens, il y a de l'azote dans le sol de Mars? Je débarque ou on le sait depuis longtemps?

Maurice a écrit:Tiens, il y a de l'azote dans le sol de Mars? Je débarque ou on le sait depuis longtemps?

Je me pose les mêmes questions . 
D'accord pour l'élément azote sous forme de diazote dans l'atmosphère martienne (3% mais sous une pression partielle très faible), mais dans quelle(s) combinaison(s) chimique(s) l'azote se trouverait dans le sol ? Nitrates ? Sels d'ammonium ?
Il me semblait nécessaire d'avoir au moins des légumineuses comme plantes pour extraire l’élément azote à partir de l'air martien. 

Je crois me souvenir que Phœnix avait justement cherché sans succès de l'azote dans le sol, d'où mon étonnement. :scratch: 
Mais si cet article dit vrai c'est une très bonne nouvelle, il n'y aurait besoin que de construire une serre pressurisée et d'apporter des micro-organismes, le reste étant disponible sur place.

Même s'il faut quand même apporter quelques compléments d'azote et autres éléments, en quantités raisonnables, il est quand même intéressant de savoir si des plantes peuvent ou non pousser dans le sol martien. Même sur Terre, ce n'est pas évident partout, il y a des sols toxiques, chargés de sels et poisons divers.

Giwa a écrit:

Maurice a écrit:Tiens, il y a de l'azote dans le sol de Mars? Je débarque ou on le sait depuis longtemps?

Il me semblait nécessaire d'avoir au moins des légumineuses comme plantes pour extraire l’élément azote à partir de l'air martien. 

Moi, je ne viendrai pas manger avec vous sur Mars si vous me mettez des épinards matin, midi, et soir, 
et ce, même si vous faites pousser des éclairs au chocolat en prime.  

Des éclairs au chocolat, où je vais chercher tout ça ! :megalol:

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

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

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

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

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