Calcul de la Serre Martienne?

Je ne sais pas si le régolithe martien aurait des propriétés satisfaisantes pour les plantes.
Mais même si c'est le cas ... cela parait plutôt à envisager pour des serres de deuxième génération.... le temps de faire des essais pour voir si la tomate rougit de plaisir avec les oxydes de fer

Pour débuter , AMHA la culture hors-sol qu'on maitrise déjà bien sur Terre sera probablement retenue.
Donc il va falloir piocher dans ce genre de documentation.

http://s.martinez.free.fr/V2/agro/0230-technique.html

Il va falloir de l'aide de biologistes, et autres experts en plantation ... pour savoir quelle technique parait la plus adaptée ??? En se rappelant qu'il faut envoyer tout çà sur Mars et le faire fonctionner le plus possible avec ce qu'il y a de ressource sur place. (même s'il y a des réacteurs/convertisseurs dans les annexes techniques qui transforment pour gérer l'eau, l'atmosphère etc ...)

Autre document :

http://science.ksc.nasa.gov/biomed/marsdome/

Concept intéressant ... une multitude de micro-serres (mais AMHA pas forcément plus facile à réguler)

montmein69 a écrit:Autre document :

http://science.ksc.nasa.gov/biomed/marsdome/

Concept intéressant ... une multitude de micro-serres (mais AMHA pas forcément plus facile à réguler)

Ben... tu vois rien que pour voir ce concept de micro-serres (au moins 3 en même temps) se poser sur Mars, je suis à 100% d'accord pour une mission automatique

(je ne connaissais pas du tout)

montmein69 a écrit:J'ai proposé le souple-gonflable car c'est le plus léger et le plus facile à installer (peut-être même en automatique) donc cela facilite pas mal le transport puis les travaux d'installation (le début en tout cas, car il faut des tas d'aménagements, des appareillages divers et variés).

Mais bien sûr ... toutes les options intermédiaires sont envisageables ... jusqu'au bunker en parpaings de régolithe ou des tunnels à 10 m sous la surface pour les endives et les champignons

Le problème, c'est que des plastiques à la fois souples, résistants aux chocs, et transparents, j'en connais pas. Le polycarbonate est résistant et transparent, mais il n'est pas souple(comme les CD). Le kevlar est souple et résistant, mais pas transparent(gilets pare-balles). Les plastiques souples et transparents(polyoléfines spécialement) ne résisteront pas à l'abrasion des vents martiens.

Là encore un sujet qui nous embarque sur le long terme...mais c'est toi, cette fois-ci le coupable Firnas2 ;)
Toutefois dans ce cas on pourra y aller plus franco ...sauf si on se lance dans le principe vital :roll:

Actuellement je me pose quelques questions sur la possibilité d'absorbtion de la vapeur d'eau et non de l'eau liquide par certaines plantes des régions arides.
Je sais bien que la voie normale est l'absorbtion d'eau sous forme liquide par les racines et l'apport vers les feuilles où avec le dioxyde de carbone gazeux absorbé par les feuilles, il y a synthèse d' "hydrates" de carbone (sucres, cellulose,etc...) et que malheureusement pour maintenir la circulation de la sève et aussi permettre la transpiration de la plante pour éviter l'élévation de sa température une grande partie de l'eau est perdue sous forme de vapeur.

Mais plus la pression est faible, plus le domaine de l'eau liquide se restreint et cela serait sympa si des plantes naturelles voire des VGM étaient capables en milieu aride et froid d'utiliser l'eau sous forme de vapeur pour cette synthèse.

Evidemment je pense en dehors du Sahara pendant l'hiver ou le désert de Gobi à un domaine martien sous serre un peu amélioré ;)

Cette question , d'autres se l'ont déjà posée.
Voici ce que j'ai trouvé sur le net:

http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=6995859
Les plantes de désert absorbent-elles la vapeur d'eau de l'atmosphère?

Voici peut-être un élément de réponse et une méthode éventuelle par traçage radioactif d'étudier cela de plus près :

http://net-science.irsn.org/net-science/liblocal/docs/docs_DEI/fiches_RN/Tritium_H3_v1.pdf
fin page 7 et début page 8 de ce pdf :

Le tritium sous forme de vapeur d’eau est au contraire très bien absorbé
par les plantes. Après un transfert par voie foliaire, résultant d’une exposition,
limitée dans le temps, de plantes placées dans une atmosphère contenant de la vapeur d’eau tritiée, la majeure partie (99 %) du tritium des feuilles est emportée par l’eau de transpiration et disparaît à raison de 50 % toutes les 30 minutes. Le reste du tritium, fixé dans les cellules, disparaît beaucoup plus lentement.

Dans les serres expérimentales de petites tailles dont parlaient mes récents posts... ils faisaient dans la laitue.
Pas très nutritif, mais excellent pour le transit intestinal (et on sait combien les WC sont des installations sensibles aux déréglements) :blbl: .
Evidemment si le critère principal devient la consommation d'eau ... on s'oriente vers la confiture de cactus

Bon je pense que dans ce cas prècis ... des hybrides (qu'ils soient par croisements naturels ou par génie génétique) se justifient. Adapter des plantes du régime nutritif habituel des terriens pour qu'elles soient mieux adaptées aux conditions d'une serre dans un vaisseau, ou des serres sur la planète destination, ce serait de la bonne recherche.
Je ne sais pas si ils font ce genre de chose dans les "sciences" embarquées à bord de l'ISS ?

montmein69 a écrit:
Evidemment si le critère principal devient la consommation d'eau ... on s'oriente vers la confiture de cactus

Bon je pense que dans ce cas prècis ... des hybrides (qu'ils soient par croisements naturels ou par génie génétique) se justifient. Adapter des plantes du régime nutritif habituel des terriens pour qu'elles soient mieux adaptées aux conditions d'une serre dans un vaisseau, ou des serres sur la planète destination, ce serait de la bonne recherche.
Je ne sais pas si ils font ce genre de chose dans les "sciences" embarquées à bord de l'ISS ?

Le Fruit du Dragon
Les Vietnamiens ont choisi le nom : "Thanh Long" ou "Fruit du Dragon" en référence à la plante qui le produit, qui grimpe sur les troncs d'arbre, et dont les entrelacs rappellent la forme sinueuse d'un corps de dragon, animal mythologique très populaire dans toute l'Asie, surtout en Chine et tout autour. Le même fruit est connu en Amérique sous le nom de "Pitahaya".
Dans les champs, sont d'abord plantés en terre des troncs d'arbre et plus récemment des pieux en béton et en briques, hauts environ d'un mètre à un mètre et demi. Les plantes grimpent sur ces supports, puis retombent, permettant ainsi de cueillir facilement les fruits, qui sont souvent situés vers l'extrêmité des tiges.
Ce fruit est énorme. C'est, à ma connaisance, le plus gros des fruits de cactées consommés alimentairemnt, loin devant la figue de Barbarie, fruit du cactus terrestre Opuntia ficus-indica. L'exemplaire photographié ci-dessus, qui n'a rien d'exceptionnel et que j'ai acheté sur un marché à Saïgon, mesure plus de 15 cm de long et pèse 1 kg. L'intérieur du fruit est rempli par une pulpe blanche, très juteuse, et d'un goût sucré. Le fruit est très désaltérant, surtout lorsqu'il sort du réfrigérateur. Dans la pulpe de ce fruit on peut voir plusieurs milliers de petites graines noires. La pulpe sert aussi à la fabrication de sorbets, et les boutons floraux, qui sont eux aussi énormes, sont consommés en tant que légumes (je ne connais pas la recette, hélas...).





Je n'ai pas encore consommé ce fruit du dragon bien que la ville Draguignan signifie le Dragon que
Saint Hermentaire terrassa avant mon arrivée ...sympa pour moi !
Toutefois je connais bien les figues de Barbarie que l'on trouve sur le marché local en automne...et j'adore!
Anticipons un peu et chantons ensemble une chanson du futur:
Sur Mars, il y aura des cactus en s'inspirant de:
http://www.frmusique.ru/texts/d/dutronc_jacques/cactus.htm
Mais alors on remplacera :
Aïe aïe aïe, ouille, aïe aïe aïe
par :
Miam miam miam , hum, miam,miam,miam
:bave:

Giwa a écrit:Là encore un sujet qui nous embarque sur le long terme...mais c'est toi, cette fois-ci le coupable Firnas2 ;)

Pour être honnête, la palme revient à montmein69, qui m’a pratiquement jeté dans la piscine et si ce n’était la perche que m’a tendue Argyre, je serai aujourd’hui pour ce sujet, à vingt milles lieues sous la surface de l’eau.

Firnas2 a écrit:

Giwa a écrit:Là encore un sujet qui nous embarque sur le long terme...mais c'est toi, cette fois-ci le coupable Firnas2 ;)

Pour être honnête, la palme revient à montmein69, qui m’a pratiquement jeté dans la piscine et si ce n’était la perche que m’a tendue Argyre, je serai aujourd’hui pour ce sujet, à vingt milles lieues sous la surface de l’eau.

...avec deux palmes en élastomère, on devient aquatique et on peut nager sans problème ! :)

Mais pour être objectif, il y a pas photo: on peut décerner la Palme d'Or à montmein69 et l'or étant un métal encore plus dense que le plomb, il est sûr qu'avec on coule tout droit vers les abysses :affraid:
Bon après ce moment de détente et de décompression, il nous faudra revenir à ton sujet qui n'est quant-même pas près d'être épuisé.

montmein69 a écrit:Autre document :
http://science.ksc.nasa.gov/biomed/marsdome/
Concept intéressant ... une multitude de micro-serres (mais AMHA pas forcément plus facile à réguler)

Merci Montmein69 pour ce site de la Nasa. Aïe! Quelqu’un a-t-il une idée, à combien va revenir le Kg de laitue martienne comparé à ceux du Marché de Rungis (1Euro) ou du Marché de Tunis (1Dinar)?

En tout cas, pour toute fin utile, je mets la liste des publications de la Nasa concernant la «Mars green house»:

Bucklin, R.A., J.D. Leary, V. Rygalov, Y. Mu, and P.A. Fowler. 2001. Design parameters for Mars deployable greenhouses. SAE Technical Paper 2001-01-2428.
Chamberlain, C., T. Graham, and M. Dixon. 2002. Analysis of plant water relations under variable pressure: technical challenges. SAE Technical Paper 2002-01-2382.

Corey, K.A., P.A. Fowler, and R.M. Wheeler. 2000. Plant responses to rarified atmospheres. In: R.M. Wheeler and C. Martin-Brennan (eds.) Mars Greenhouses: Concepts and Challenges. NASA Tech. Mem. 208577.

Corey, K.A. 2000. Testing plant responses to rarified atmospheres for inflatable greenhouses. In: E.R. Hossler and G. Buckingham (eds.) NASA / ASEE Summer Faculty Fellowship program John F. Kennedy Space Center and Univ. of Central Florida. NASA CR-2000-208586. pp. 207-216.

Corey, K.A., D.J. Barta, and R.M. Wheeler. 2002. Toward Martian agriculture: Responses of plants to hypobaria. Life Sup. Biosphere Sci. 8:103-114.
Ferl, R., R.M. Wheeler, H.G. Levine, and A.L. Paul. 2002. Plants in space. Current Opinions in Plant Biology 5:258-263.

Fowler, P.A., R.M. Wheeler, R.A. Bucklin, and K.A. Corey. 2000. Low pressure greenhouse concepts for Mars. In: R.M. Wheeler and C. Martin-Brennan (eds.) Mars Greenhouses: Concepts and Challenges. NASA Tech. Mem. 208577.

Fowler, P.A. and R.A. Bucklin. 2000. Computer and microcontroller techniques for instrumentation and control systems in Advanced Life Support. SAE Technical Paper 2000-01-2263.

Fowler, P.A., S. Yeralan, Y. Mu, R. A. Bucklin, V. Ye. Rygalov, R. Wheeler, M. Dixon. 2002. Monitoring and control for artificial climate design. SAE Technical Paper 2002-01-2286.

Rygalov, V.Ye., R.A. Bucklin, P.A. Fowler, and R.M. Wheeler. 2000. Preliminary estimates of the possibilities for developing a deployable greenhouse for a planetary surface (Mars). In: R.M. Wheeler and C. Martin-Brennan (eds.) Mars Greenhouses: Concepts and Challenges. NASA Tech. Mem. 208577.

Rygalov, V.Ye., R.A. Bucklin, A.E. Drysdale, P.A. Fowler, and R.M. Wheeler. 2001. The potential for reducing the weight of a Martian greenhouse. SAE Technical Paper 2001-01-2360.

Rygalov, V.Ye., R. A. Bucklin, A. E. Drysdale, P. A. Fowler, R. M. Wheeler. 2002. Low pressure greenhouse concepts for Mars: Atmospheric composition. SAE Technical Paper 2002-01-2392.

Rygalov, V.Y., P.A. Fowler, J.A. Metz, R.M. Wheeler, and R.A. Bucklin. 2002. Water cycles in closed ecological systems: Effects of atmospheric pressure. Life Support and Biosphere Sci. 8:125-136.

Wheeler, R.M. 2000. Can CO2 be used as a pressurizing gas for Mars greenhouses? In: R.M. Wheeler and C. Martin-Brennan (eds.) Mars Greenhouses: Concepts and Challenges. NASA Tech. Mem. 208577.

Wheeler, R.M. and C. Martin-Brennan. 2000. Mars Greenhouses: Concepts and Challenges. Proceedings from a 1999 Workshop. NASA Tech. Mem. 208577.

Wheeler, R.M. V.Ye. Rygalov, P.A. Fowler, K.A. Corey, C.P. Guidi, and J.C. Sager. 2001. Mars greenhouses: A step toward bioregenerative life support systems. In: Y. Tako, M. Shinohara, O. Komatusbara, and K. Nitta (eds.) Advanced Technology of Environment Control and Life Support. Inst. Env. Sciences (IES), Rokkasho, Aomori, Japan. pp. 81-86.

Wheeler, R.M., G.W. Stutte, G.V. Subarrao, and N.C. Yorio. 2001. Plant growth and human life support for space travel. In: M. Pessarakli (ed.), Handbook of Plant and Crop Physiology 2nd Ed. pp. 925-941.

Et pour m’éviter la navette entre ce fil et le fil de la cité martienne, je transfère mon post consacré à la serre martienne:

Argyre a écrit:
Désolé de vous décevoir, mais le problème de la gestion d'un écosystème complexe est .. très complexe. De manière générale, le sujet est beaucoup trop vaste pour être abordé en sa totalité. Le projet des étudiants de l'ENITA a donc été ramené à un sous-problème spécifique, celui de la gestion des cultures hors-sol.
....

Il y a peu de documents techniques concernant les serres martiennes. Robinson en parle dans ses romans, avec Hiroko en personnage clé. Zubrin y fait également allusion dans son livre "The Case for Mars". Mais les données techniques n'abondent pas. Il faut en fait exploiter les connaissances sur le fonctionnement des serres terriennes, qui sont elles très nombreuses. Toutefois, les spécificités de l'environnement martien auront de nombreuses répercutions sur la construction et la gestion de la serre sur cette planète. Il faudra par exemple faire croître les plantes dans une atmosphère riche en CO2, avec pression atmosphérique relativement faible. Il faudra également drainer et récupérer l'eau d'arrosage infiltrée dans le sol, afin de limiter les pertes. La création d'un sol propice au développement des plantes pose également de formidables problèmes, en particulier en ce qui concerne l'utilisation d'engrais à base de nitrates, car l'azote est rare sur la planète. Voici quelques informations supplémentaires, avec des liens vers des sites spécialisés sur la maîtrise d'écosystèmes.

http://pagesperso-orange.fr/salotti/docserre.htm


Et une spéciale, Végétariens sur Mars, «le temps des laitues», pour un peu de décompression comme disait Giwa:



Bon, où est la porte de sortie?

Bon je ne commenterai pas les naïades avec bikini version chou frisé (à moins que ce ne soit de la romaine ?).

Mais le sujet sur les fruits de cactées de Giwa est très intéressant. Il y a dans le monde des espèces végétales pouvant vivre avec des besoins réduits et donnant des vivres et peut-être de la matière première pour faire autre chose (feuilles, tiges, etc ... au minimum du compost pouvant (?) redonner des principes nutritifs à la plante.)
Il y a aussi dans les variétés originelles du maïs au Mexique des espèces très économes en eau.
Ce ne sont pas celles là qui ont été sélectionnées par l'agro-alimentaire (plutôt le contraire au regard des besoins en eau).
Cela dit l'alchimie de croissance des plantes est très complexe (pour certaines il y a des symbioses avec des bactéries pour assimiler l'azote ....)
Donc privilégier le hors-sol ? gérer un substrat particulier ? se servir du régolithe ... après traitement ?
Je pense que l'on procèdera par étapes, avec l'objectif premier de faire simple avec une bonne assurance que la plante pousse, et on privilégiera en priorité l'aspect nourriture ... enfin ... vous avez peut-être d'autres avis ?

Firnas2 a écrit: Aïe! Quelqu’un a-t-il une idée, à combien va revenir le Kg de laitue martienne comparé à ceux du Marché de Rungis (1Euro) ou du Marché de Tunis (1Dinar)?

Je crois qu'on va éviter de s'engager sur ce terrain (moi en tout cas).
Je suis comme on dit "marqué à la culotte" ... on va se contenter de parler technique, faisabilité, expérimentation ....

montmein69 a écrit:
Je pense que l'on procèdera par étapes, avec l'objectif premier de faire simple avec une bonne assurance que la plante pousse, et on privilégiera en priorité l'aspect nourriture ... enfin ... vous avez peut-être d'autres avis ?

Effectivement c'est qui semble être le plus raisonnable.
Au début la culture sous serre ne devrait être considérée que comme un supplément - la cerise sur le gâteau ;) - et c'est surtout son aspect psychologique qui sera important pour se détresser lors de longs séjours en jardinant! Au début il faudra donc assurer avec des stocks de vivre suffisants et c'est dans les phases ultérieures qu'il faudra tendre progressivement vers l'autonomie avec l'expérience acquise.

A titre d’information sans parti pris :
La gestion robotique des serres martiennes
http://www.agrospaceconference.com/sperlonga2006/10%20Magnani%20-%20Robots%20and%20greenhouses.pdf
Sinon pour revenir sur les mini-serres déjà proposés :
Certes des problèmes de régulations de température, de pression, d’humidité, etc.… seront à maitriser, mais avec les progrès dans la miniaturisation et dans les nanotechnologies, cela ne devrait pas être insurmontables. De plus on dilue les risques de mauvais fonctionnement : il faut espérer que toutes les serres ne seront pas défectueuses car sinon cela serait un problème de conception même.

Giwa a écrit:A titre d’information sans parti pris :
La gestion robotique des serres martiennes
http://www.agrospaceconference.com/sperlonga2006/10%20Magnani%20-%20Robots%20and%20greenhouses.pdf
Sinon pour revenir sur les mini-serres déjà proposés :
Certes des problèmes de régulations de température, de pression, d’humidité, etc.… seront à maitriser, mais avec les progrès dans la miniaturisation et dans les nanotechnologies, cela ne devrait pas être insurmontables. De plus on dilue les risques de mauvais fonctionnement : il faut espérer que toutes les serres ne seront pas défectueuses car sinon cela serait un problème de conception même.

Moi, j’ai trouvé ces robots pour serres martiennes très intéressants. Cherchant sur le net comment ils fonctionnent, je suis tombé sur ce Mémoire de l'université du Québec à Chicoutimi: RECONNAISSANCE VISUELLE POUR UN ROBOT - CUEILLEUR DE TOMATES

Un robot-cueilleur de tomates, devant être utilisé dans une serre, doit pouvoir faire la récolte des tomates mûres et, pour ce faire, son système de vision doit lui communiquer la direction de ces dernières.
La robotisation de la cueillette des tomates, ainsi que de certains autres types de cueillettes fruitières, a fait l'objet de nombreuses recherches depuis une dizaine d'années. De ces recherches sont issus les prototypes expérimentaux suivants: un robot-cueilleur de tomates au Japon, un robot-cueilleur d'oranges aux États-Unis et un robot-cueilleur de pommes en France.
La réalisation d'un robot-cueilleur de fruits rencontre en général les problèmes suivants: un problème de déplacement du robot, un problème de préhension et d'évacuation des fruits, et un problème de reconnaissance visuelle pour localiser et possiblement trier les fruits. Les prototypes actuels sont encore assez loin d'avoir résolu ces problèmes à un degré tel que l'on pourrait envisager, à court terme, la commercialisation d'un robot-cueilleur de fruits.
Les tomates cultivées dans les serres sont en général destinées au marché frais de consommation locale et, pour une qualité parfaite, elles doivent être récoltées seulement lorsqu'elles ont atteint leur maturité, caractérisée par la couleur rouge du fruit. La récolte est faite à la main et, pour les gros producteurs, elle nécessite l'embauche d'une main-d’œuvre saisonnière considérable, engendrant des coûts appréciables…

Pour ceux qui ne sont pas fâchés avec les Maths, la version pdf (niveau recommandé: ingénieur ou maitrise) est téléchargeable sur ce lien:
http://bibvir.uqac.ca/theses/1461638/1461638.pdf

Si sur Terre, ce sont la productivité et la rentabilité qui sont recherchées avec l’emploi de tels robots – ce qui n’est pas encore gagné- :roll: sur Mars ceux-ci pourraient avoir une autre utilité : réduire le nombre de sorties en scaphandre des astronautes.
En effet les serres martiennes pourraient pour diverses raisons qui pourront être détaillées au fil de ce sujet (nous avons le temps) être irrespirables par les humains bien que leur atmosphère soit évidemment appropriée pour leurs plantes.
Sinon ce mémoire met en évidence qu’il est peut-être plus difficile d’automatiser certaines cueillettes de fruits ou légumes que de réussir un rendez-vous orbital en automatique !
;)

Quand je parlais de la difficulté de gérer un grand nombre de mini-serres, je pensais à plusieurs éléments :

- il faudra disposer d'un important jeu de canalisations et de pompes pour apporter depuis des "réserves" (elles-mêmes peut-être la conclusion de processus bio-chimiques ou physico-chimiques dans des "usines" même si elles sont miniaturisées) les différents nutriments gazeux ou liquides. Il faudra aussi une alimentation en énergie avec redondance même si on a des panneaux solaires censés suffire pour une autonomie de la mini-serre (on sait les effets de la poussière .. et il faut une sécurité en cas de défaillance). Surtout si on envisage que cela fonctionne en autonomie entre la venue de deux équipages. Et on sait que plus on augmente la plomberie, les vannes, les pompes, les coudes etc ... plus on augmente les risque de panne et la nécessité d'une maintenance.

- la laitue fait partie des plantes qui poussent à partir de graines, automatiser le semis ne doit pas être trop compliqué. Mais si on pense à d'autres légumes, aux fruits, on entra dans la catégorie des plantes à fleurs avec pollinisation et souvent vecteurs de pollinisation. Et là si on peut l'envisager dans une serre d'un certain volume cela me parait impossible dans une mini-serre.

Ces mini-serres ne devraient être qu'une première étape et progressivement il faudra changer d'échelle.
Elles ne seront pas là pour fournir une autonomie complète, mais uniquement pour des compléments nutritifs et acquérir plus d'expérience dans ce domaine d'activités.
Par contre, il me semble qu'elles sont conçues pour être totalement autonomes entre deux récoltes, sans besoin d'être reliées à un système central - donc sans jeu de canalisation et de pompes - sinon ce concept perdrait beaucoup de son intérêt : c'est d'ailleurs là que réside son " challenge " technologique à mettre au point !
C'est de la culture en pots hermétiques en quelque sorte. Les jardiniers- astronautes déposent les pots prêts dans la nature, viennent ensuite régulièrement suivre la croissance des plantes, puis à maturation ramènent les pots dans un habitat central pressurisé où ils procèdent à la récolte. Ils rechargent ensuite les pots en éléments nutritifs, eau, dioxyde de carbone- ceux-ci ayant été prélevés sur le milieu ambiant et n'oublient pas les graines avec peut-être au préalable une germination en "nurserie". Il y aura de la manipulation, c'est certain et donc on ne peut envisager cela que pour des compléments au début...mais qui sait un tel système n'aura peut-être pas dit son dernier mot ensuite si des robots automatisent le dépôt, la surveillance et la récolte !
Quant à la redondance et la sécurité elles vont à l'encontre même de ce concept qui consiste justement à éparpiller les risques : on ne va pleurer pour quelques pots de cassés ou défectueux...pas question de faire du " plant- rated "...surtout les pauvres pour qu’elles soient ensuite mangées car tel sera leur destin!
Quant aux plantes supérieures avec pollinisation, il faudra attendre une étape ultérieure, celle d'une véritable colonisation avec des serres géantes avec ventilation et des abeilles pour disséminer le pollen ! Chaque chose en son temps !

Giwa a écrit: Les jardiniers- astronautes déposent les pots prêts dans la nature, viennent ensuite régulièrement suivre la croissance des plantes, puis à maturation ramènent les pots dans un habitat central pressurisé où ils procèdent à la récolte. Ils rechargent ensuite les pots en éléments nutritifs, eau, dioxyde de carbone- ceux-ci ayant été prélevés sur le milieu ambiant et n'oublient pas les graines avec peut-être au préalable une germination en "nurserie". Il y aura de la manipulation, c'est certain

Je pense qu'on essaiera de mettre une (ou des) serres en route lors de la première visite. Mais l'équipage s'il ne reste qu'un mois (option courte) fera peut-être une récolte ... et laissera sans doute des dispositifs pour relancer la culture avant l'arrivée d'un second équipage. (car je ne pense pas qu'on aura une présence longue de 6 mois dès le début).

Il y aura donc forcément des "phases" de fonctionnement, suivant la durée possible d'une présence humaine ... notamment pour assurer en continu les tâches que tu envisages. Et provbablement aussi des essais de fonctionnement en autonomie sans jardinier-humains. (à voir ce qui sera proposé comme solution pour gérer cela ... probablement un garden-bot )
Les interventions humaines régulières ne pourront selon moi être possibles que dans une phase 2 ... celle où l'équipage restera plusieurs mois.

Donc il faudra bien un service de fluides assurant une distribution automatique ... (qui de plus ne peut s'envisager pour chaque mini-serre ... l'eau notamment, mais probablement aussi la composition de l'atmosphère de la serre, nécessiteront des usines miniatures, des "bidons" de stockage des fluides et donc une distribution régulée).. on peut voir une disposition en étoile.
Le concept des mini-serres peut convenir alors pour un nombre maxi disons de 5 serres répartis autour d'une centrale fluide ... mais après la distribution devient complexe.

Le sujet, que nous entamons, est très vaste et bien des options seront à envisager et à étudier :
- option de mini-serres autonomes et manipulables que justement -montmein69 - tu nous as présentées.
- option de mini-serres reliées par un système de canalisations à un système central de distribution et de régulation.
- option de macro-serres en surface sous éclairage naturel.
- option de macro-serres souterraines sous éclairage artificiel alimentées en énergie par du photovoltaïque ou du nucléaire ou les deux.
Et avec un peu d’imagination, il doit bien y avoir d’autres options…sans compter les options hybrides entre une ou plusieurs des précédentes.

Toutes sont à étudier, mais procédons par étape et je propose que l’on reste sur la première, le temps de mieux cerner ses avantages, ses difficultés et ses inconvénients, puis on étudiera les autres. En ce qui me concerne je vais chercher à éviter tout parti pris sinon ce n’est pas une démarche rationnelle. De plus je suis prêt à faire évoluer mon point de vue au fur et à mesure de notre discussion- sinon à quoi servirait notre forum qui doit être un lieu de dialogues et non de prêches pour ou contre quoi que ce soit !

Je donne donc mon humble avis présent (pour le futur, je n’en sais encore rien !) sur la première option avec pour celle-ci comme pour les autres sous-entendu que des prototypes fonctionnels aient vu le jour au laboratoire et non uniquement sur le papier.
Donc si cette condition sine qua non est réalisée parmi les avantages je liste :
- le « clé en main » sans infrastructure préalable
- rapidité de la mise en œuvre
- transport et manipulation pas trop difficiles
- dispersion du risque ce qui évite les redondances au niveau de la sécurité et permet de diminuer le coût de chaque mini-serre -sans excès tout de même- mais sans être tenu un taux de fiabilité du niveau du « man-rated »
- extension facile du système

Parmi les difficultés et les inconvénients je liste :
- faible productivité d’un tel système en particulier à cause des nombreuses manipulations
- de plus les manipulations et la surveillance fréquente de ces mini-serres impliquent la présence humaine ou alors de robots très sophistiqués si on souhaite les faire fonctionner pendant l’absence des humains.
- Difficulté de la mise en œuvre d’une bonne régulation thermique : on peut quant-même espérer toutefois que cela sera mis au point avant l’expédition des serres car il doit y avoir des solutions techniques possibles pour l’environnement martien.
- Autonomie limitée en jours de tels systèmes car même avec une étanchéité parfaite une partie importante de l’eau est convertie en matières organiques en particulier en cellulose et en sucres en se combinant avec le dioxyde de carbone avec en plus un empoisonnement progressif par le dioxygène lorsque sa teneur devient trop grande tandis que la teneur en dioxyde de carbone chute. Sans doute les chercheurs à l’origine de ce projet ont recherché des parades pour accroitre la durée de fonctionnement, mais avec quant-même des limites !
- Reconditionnement nécessaire de ces mini-serres après chaque récolte.

En conclusion il me semble que de tels systèmes seraient à mettre en œuvre dans les premiers temps d’une installation sur Mars- car ils sont faciles à essayer- pour acquérir une bonne expérience de l’exo-agronomie et apporter quelques compléments nutritifs aux astronautes, mais ne pourrait conduire à un système définitif que par une robotisation sophistiquée. Donc à n’envisager que pour des essais au début et ne surtout pas compter dessus pour assurer la survie de l’équipage. Toutefois si les astronautes ont pu par ce biais économiser un peu des vivres emportées depuis la Terre, ils peuvent toujours en laisser un peu sur place pour les équipages suivants.
Quant aux plantes présentes dans les pots, on les abandonne à leur triste sort...mais bon, les équipages suivants pourront toujours reconditionner les pots s'ils ne sont pas trop détériorés.

Pour entamer l’étude d’autres systèmes de serres, voici un PDF, sur des serres gonflables de surface, intéressant :
http://www.marshome.org/files2/Hublitz1.pdf
Et voici une version plus complète :
http://www.marshome.org/files2/Hublitz2.pdf

Sinon pour revenir sur des réseaux de serres connectées à un système central de distribution par des tuyauteries, il faudrait tenir compte de plusieurs contraintes :
- Prévoir une distribution pour H₂O (soit sous forme de vapeur ou de liquide), une autre pour le CO₂ et le retour d’O₂ et peut-être une troisième pour l’ammoniac NH₃ ainsi qu'une quatrième pour l'électricité.
- En ce qui concerne la distribution de H₂O, si on opte pour le transport sous forme liquide il faudra prévoir un chauffage et du calorifugeage pour mettre les tuyauteries en hors-gel et tout de même si cela a lieu que ces tuyauteries gardent une certaine souplesse pour résister à leur gonflement .
- Si on opte pour le transport à froid sous forme vapeur à très basse pression, les tuyauteries devront être de grand diamètre pour qu’en cas d’arrêt du système la couche de givre qui se formera dans les tuyaux par condensation à l’état solide (inverse de la sublimation) laisse un passage pour le redémarrage…et bien sûr cela va de soit des compresseurs à l’arrivée dans les serres pour retrouver H₂O à l’état liquide - la compression assurant en même temps le réchauffage nécessaire.
- On peut envisager aussi un transport d’H₂O à haute température sous forme de vapeur Haute Pression ce qui permettrait à l’arrivée d’assurer le réchauffage des serres par condensation de cette vapeur.
- En plus il sera sans doute nécessaire de prévoir une distribution d’électricité par exemple si on utilise des compresseurs ou des résistances électriques pour maintenir une température convenable.
Mais dans tous les cas resterait le problème de la récolte à assurer soit manuellement, soit au moyen de robots.

Il faut effectivement éviter de discuter "en général" ... et surtout éviter de perdre de vue qu'il y a du payload à transférer de la Terre à Mars.

J'essaye pour ma part (mais évidemment toutes autres options sont possibles) de me placer dans les conditions d'expérimentation au cours des toutes première expéditions. Et même de se cantonner au tout début du processus .. soit la toute première mission.

Je prévois que la toute première mission sera une mission avec séjour court, car on voudra avoir toutes les assurances que cela se passe bien et que tout le monde rentre en bonne santé. Donc complète autarcie : tout le carburant pour le voyage A-R, tout le support vie pour le voyage A-R et le séjour court.
Objectifs : on installe les premieres mini-usines martiennes pour : production d'énergie, oxygène, eau, carburant (avec un peu de consommation pendant le séjour (analyses, validation) et stockage pour la période d'attente d'une deuxième mission, donc fonctionnement robotisé après le départ pour le voyage de retour). La durée de ce fonctionnement étant lié au lancement de la mission qui suit mais AMHA difficile de lancer la n°2 tant que la n° 1 n'est pas revenue au bercail)

On teste de premières serres (reliées aux systèmes de mini-usines précédents) ... et on essaye de les faire fonctionner après le départ pendant l'intervalle qui s'écoulera jusqu'à l'arrivée de la mission n°2 (test des procédures robotisées)

Rien qu'étudier un tel "système" avec ce cahier des charges, montre que le payload total à envoyer pour cette première mission est important ... et que pendant son court séjour l'équipage sera bien occupé à tout assembler et mettre en route ces installations.
Car je me range à l'avis de certains, que démarrer tout cela en mission entièrement automatisé serait horriblement compliqué et cher ...
De plus il y a l'argument que cela n'a de sens d'installer du matériel dévolu au support vie, que si un équipage suit vraiment (on aurait bonne mine d'installer cela sur Mars si ensuite la décision d'une mission humaine était suspendue, alors que des robots n'en ont pas besoin. Soit parce qu'on abandonne tout , soit parce qu'on décide finalement de confier
aux robots la tâche de continuer l'exploration).

Donc étudier une installation de serres expérimentales par une première mission courte ... me parait déjà un bon morceau d'innovation et de prise de tête .. et je me dis aussi ..... autant prendre le problème par le début.

Il me semble que l'objectif principal d'une première mission doit être l'exploration et cela me parait trop ambitieux de vouloir faire fonctionner les premières serres sans présence humaine. On peut accessoirement tester le fonctionnement d'une mini-serre pendant le séjour martien si le pay-load n'est pas trop conséquent, mais pas plus. Tout cela devra se faire progressivement au cours des missions ultérieures. Je pense que la clé des premiers voyages vers Mars réside dans les progrès des moyens de propulsion dans l'espace interplanétaire comme les moteurs plasmiques par exemple. Par contre pour une colonisation durable de Mars, les serres seront indispensables. Donc même si nous ne sommes pas tout à fait d'accord sur le calendrier, nous pouvons continuer à examiner ensemble les différents modèles de serres qui pourraient être intéressants.
Par contre d'accord pour une première mission d'exploration courte et l'installation d'appareils automatisés de production de méthane à partir du CO₂ et H₂O pour les mssions ultérieures ...mais bon on sort de notre sujet !

Un des arguments de Zubrin contre un séjour court, c'est que le voyage, en revanche est plus long. Et que passer de 30 à 500 jours sur mars ne rallonge le voyage que de 6 mois - alors que l'on gagne 15 mois utiles(sur place). Je profite de ce que ce forum n'est pas floodé par les fanboys de Zubrin pour poser la question : est-ce vrai? Et si oui, a-t-on encore interêt à raccourcir un peu la mission pour perdre beaucoup de temps utile?

Celà n'élude pas la question de la charge utile. Sauf si on lance une fusée de plus, que l'on dépose la serre pas trop loin en automatique, et que les Marsonautes profitent de leurs 500 jours pour lancer la serre, entre autres travaux. Tout ceci est évidemment fortement hypothétique, j'avance en terrain miné sans savoir ou je mets le pieds.....

Giwa a écrit:Il me semble que l'objectif principal d'une première mission doit être l'exploration

Tout ceci est bien difficile à prévoir ... et surtout, il faut se garder de rallumer "les débats de la mort qui tue et réveillent les modos"
Je pense qu'il y aura eu pas mal de missions en amont de l'arrivée d'un équipage (explorer des sites possibles pour choisir selon l'intérêt avec nécessité que ce site soit ré-occupé car on va laisser un peu d'infrastructures ré-utilisables au fur et à mesure des missions pré-humaines : expérimentation de certaines techniques (au minimum atterissage de précision, re-décollage), peut-être pré-usines de séparation/purification/ synthèse même si la production et le stockage sont anecdotiques.

Donc si on décide -ensuite- d'envoyer les hommes .... c'est avant tout pour donner le signal fort que c'est avec une ambition d'assurer (dans la foulée et à moyen terme) une occupation si ce n'est permanente mais au moins renouvelée.(on a atteint les limites de l'exploration robotique ... on décide que la présence de l'homme est indispensable pour progresser encore plus).

Donc les toutes premières missions (toujours à mon avis) auront pour tâche principale de "baliser la place". Et donc de tester les techniques assurant au moins la possibilité du séjour long de 500 jours. (car alors le support vie devra en partie puiser dans les ressources sur place et faire de la production in-situ, qui sera peut-être un peu anecdotique au tout début ... mais de plus en plus indispensable dans la durée (on a évoqué pour l'ISS le prix de mettre des bidons d'eau en orbite si le recyclage de l'urine ne fonctionne pas ... 63 millions d'euros par an !!!!! donc on imagine ce que cela peut représenter avec les mêmes bidons rendus sur le sol martien, et l'eau n'est qu'une partie du support vie).
Cela ne veut pas dire qu'on ne fera pas un peu de sciences ... relevés météo, prélévements géologiques qu'on analysera et qu'on sélectionnera pour les rapporter etc ... mais pas forcément dans l'espoir de faire beaucoup mieux que les robots au commencement. (désolé que ma vision .. carambole les rovers avalant les km de plaine martienne et les équipes se lançant dans l'ascension du Mont Olympus ou descendant en rappel dans les trous qu'on a découvert sur ses flancs)

et cela me parait trop ambitieux de vouloir faire fonctionner les premières serres sans présence humaine. On peut accessoirement tester le fonctionnement d'une mini-serre pendant le séjour martien si le pay-load n'est pas trop conséquent, mais pas plus.

On ne pariera pas sur le fait que cela marche ... jusqu'à l'arrivée de la mission suivante. Mais on pourra suivre par télémétrie comment cela se passe et valider ou pas certaines technologies. Cela aidera aussi sur Terre à poursuivre des sélections d'espèces végétales encore plus "adaptables" et de les mettre dans les vaisseaux des missions suivantes ... sinon les délais pour "trouver" les bons compromis seront très ... très longs. Et les missions longues ou bien impossibles ou bien excessivement chères (il faudra acheminer l'intégralité de tout le support vie par des vols cargos successifs)

Je pense que la clé des premiers voyages vers Mars réside dans les progrès des moyens de propulsion dans l'espace interplanétaire comme les moteurs plasmiques par exemple.

Evidemment si on considère modifiable le paramètre de la durée des voyages ... on peut se permettre des scénarios totalement différents. Mais on n'a aucun élément tangible là-dessus pour l'instant. Donc je ne peux pas me placer dans ce contexte (j'ai un blocage génétique )

Par contre pour une colonisation durable de Mars, les serres seront indispensables. Donc même si nous ne sommes pas tout à fait d'accord sur le calendrier, nous pouvons continuer à examiner ensemble les différents modèles de serres qui pourraient être intéressants.
Par contre d'accord pour une première mission d'exploration courte et l'installation d'appareils automatisés de production de méthane à partir du CO₂ et H₂O pour les missions ultérieures ...mais bon on sort de notre sujet !

Je ne pense pas ... car comme je l'ai dit ... il faut valider très rapidement des technologies de production in-situ pour H₂0 , pour O₂ et pour le méthane. Véhiculer du fret ....beaucoup trop cher.

Cela dit .... réfléchir au minimum nécessaire pour qu'une première serre prototype fonctionne ... un certain temps -avec présence humaine puis sans - c'est déjà se fixer des paramètres minimums à savoir maîtriser (dans un contexte tel qu'on le connait aujourd'hui).

montmein69 a écrit:

Giwa a écrit:
Par contre d'accord pour une première mission d'exploration courte et l'installation d'appareils automatisés de production de méthane à partir du CO₂ et H₂O pour les missions ultérieures ...mais bon on sort de notre sujet !

il faut valider très rapidement des technologies de production in-situ pour H₂0 , pour O₂ et pour le méthane. Véhiculer du fret ....beaucoup trop cher.

Sur ce premier point il me semble y avoir convergence de vue

montmein69 a écrit: Cela dit .... réfléchir au minimum nécessaire pour qu'une première serre prototype fonctionne ... un certain temps -avec présence humaine puis sans - c'est déjà se fixer des paramètres minimums à savoir maîtriser (dans un contexte tel qu'on le connait aujourd'hui).

Sur ce second point j'ai un avis plus mitigé car pour qu'une première serre fonctionne longtemps, il faut pouvoir lui fournir les molécules de base nécessaires à la vie qui dépendent justement d'une parfaite maitrise du premier point...Mais bon d'ici là des progrès en laboratoire suffisants auront peut-être été accomplis.
Cela dit on peut toujours tester cette serre pendant la présence humaine et la mettre en veilleuse après le départ si sa maitrise automatique n'est pas suffisamment au point. Dans tous les cas, son fonctionnement lors de la seule présence humaine n'aura pas été inutile car cela se traduira par des économies en vivres de secours qui pourront être laissées sur place pour les équipages suivants.