Lorsqu’on ira sur Mars, on prendra le risque de la vulnérabilité, surtout la première fois, puisqu’il n’y aura « rien » sur place. Il faut penser à y faire face avant de partir, compte tenu de ce que l’environnement sera dangereux, qu’il ne sera pas vivable sans technologie adaptée et qu’aucun recours physique à la Terre ne sera possible pendant de long mois. Longtemps après, même lorsque la Colonie humaine sur Mars sera autonome, l’environnement restera dangereux. C’est pour cela que dès la première mission mais aussi ensuite, l’homme aura tout intérêt à adopter le principe de dualité ou du doublement, dans la conception des structures physiques et sociales.
Comme déjà développé dans ce blog, il y aura des « fenêtres » pour partir vers Mars, environ un mois tous les 26 mois, et des fenêtres pour en revenir, environ un mois tous les 24 mois (par rapport à une même date de départ de la Terre). La première fois, pendant ces longs mois, sans compter les quelques 6 mois nécessaires au retour vers la Terre, les voyageurs seront seuls, comme Magellan et ses équipages lorsque, le 20 juin 1520, ils quittèrent la Terre de Feu, laissant derrière eux l’extrémité de l’Ile de la Désolation et son Cabo-Deseado pour traverser l’Océan Pacifique. Ils devront donc avoir pensé à prendre avec eux « tout » ce dont ils auront besoin pour survivre et revenir. Et il y a beaucoup de choses dans ce « tout ». Cela concerne les équipements et outils mais aussi les hommes.
La première chose qui vient à l’esprit c’est une source d’énergie. Sur Mars, pas question de se contenter de panneaux solaires. Compte tenu de la faible irradiance, il en faudrait trop et ils pourraient être de toute façon insuffisants en cas d’une longue tempête de poussière. Non, ce seront des petits réacteurs à fission nucléaires comme on sait en faire maintenant (Kaleidos, Python, Megapower, eVinci Space Microreactor…). Et quand j’écris « des » ce n’est pas un vain mot. Il en faudra évidemment au moins deux (même s’ils sont massifs) car l’un des deux pourrait dysfonctionner et ce serait à coup sûr la mort pour tous.
La deuxième chose ce sera des imprimantes 3D pour pouvoir reproduire des outils ou se procurer une pièce pour réparer un équipement cassé. Les imprimantes devront pouvoir utiliser des matériaux martiens…et bien sûr se trouver au moins en double exemplaire dans le vaisseau.
La troisième chose, c’est un équipement de support-vie, une boucle complète de recyclage allant de la capture de gaz carbonique, à la production d’oxygène, en passant par un « élevage » de cyanobactéries (« algues bleues-vertes ») comme la spiruline ou autres. Ce sera probablement une installation MELiSSA en raison de sa maniabilité et parce que sa boucle est déjà aujourd’hui presque fermée (apports extérieurs extrêmement limités, sauf en eau). A côté il devra y avoir des serres et des aquariums (pour des poissons et des crevettes). Dans ce domaine, aussi il faudra que tous les équipements clefs soient au moins en double pour faire face aux disfonctionnements et aussi aux dégâts causés par les radiations et les éventuelles contaminations pouvant affecter les êtres vivants parties du processus (eux-mêmes répartis en plusieurs lots).
Beaucoup des outils ou pièces pourront être reproduits, certains non.
La quatrième chose ce sera donc certaines « pièces de rechange » trop complexes à produire sur place ou dont l’utilisation pourrait faire l’objet d’urgence. Cela pourra concerner les équipements pour l’extraction de la glace d’eau et le recyclage de l’eau, ceux des véhicules pour la transporter, des réservoirs pour la conserver, et des salles pour la purifier (par évaporation) et des systèmes pour faire circuler le « produit fini » ou récupérer les eaux sales.
La cinquième chose, ce sera quelques pièces de rechange de divers équipements embarqués pour communiquer avec la Terre ou des consommables très difficile à produire sur Mars lors d’un premier voyage (par exemple les filtres pour retenir la poussière dans les sas, ou ceux des aspirateurs).
La sixième chose ce seront les robots humanoïdes. En effet, parmi ces « équipements et outils » on en aura besoin pour exécuter à l’extérieur des travaux répétitifs et dangereux (ne serait-ce que par le temps passé et donc la dose de radiations reçues). Leur nombre sera un facteur dimensionnant de l’œuvre que l’on pourra entreprendre. Etant donné que les volume et les masses nécessaires à leur transport seront beaucoup moindres que ceux nécessaires aux hommes, on pourra en prendre « un certain nombre ». La limitation viendra surtout de la puissance de l’énergie dont on pourra disposer sur Mars pour les faire fonctionner (avec un surnombre ou des « doubles » puisque certains seront des « remplacements » en cas de défaillance de ceux qui seront tout de suite mis au travail).
Pour terminer, n’oublions pas les lubrifiants nécessaires au fonctionnement des articulations des machines, lubrifiants que l’on ne pourra pas tous produire sur Mars (il y aura néanmoins des sous-produits provenant des circuits MELiSSA), au moins lors de la première mission !
Mais les explorateurs auront aussi besoin d’un véhicule pour revenir sur Terre. Il y en aura donc deux qui partiront de conserve depuis la Terre car au moins un (plus difficilement les deux) pourront être endommagés lors de l’atterrissage ou à l’issue d’une longue période d’inactivité dans un environnement exigeant. Par ailleurs partir avec deux vaisseaux pourrait permettre de générer une gravité artificielle par mise en rotation, en les reliant entre eux par des filins (« tether ») comme le recommande Robert Zubrin depuis le début des années 1990, et par conséquent d’arriver sur Mars en meilleure condition physique.
Et les explorateurs devront peut-être réparer leurs vaisseaux avant de tenter de les faire redécoller. Ils auront donc besoin de pouvoir le faire, au moins sur des points mineurs sur le plan technologique mais malgré cela absolument vitaux. Il faudra donc une réserve de tuiles de protection thermique, mais aussi des tuyaux ou des fils électriques et un ou deux moteurs raptors (un RVac et un Rsl), sans oublier le matériel nécessaire pour les souder ou même simplement les manipuler, donc un engin de levage de masses importantes.
Les équipements pour produire les ergols de retour devront également être en double, au moins les parties « clefs », pour pouvoir les remplacer, et encore une fois il faudra des filtres de rechange. Ceux-ci seront à positionner à l’entrée de la pompe qui aspirera l’atmosphère pour en densifier le CO2, afin de pouvoir produire l’oxygène et le méthane nécessaires. L’aspiration sera puissante et l’on sait que les particules de poussière sont nombreuses dans l’atmosphère et très fines !
Quand ils entreprendront de construire pour la première fois un équipement durable sur Mars, les explorateurs devront penser à en construire tout de suite deux au cas où le premier serait détruit ou inutilisable. A une autre échelle (plus tard), il sera préférable de construire tout de suite deux habitats plutôt qu’un seul au cas où le premier deviendrait inutilisable (en raison d’une chute de météorite, plus fréquente que sur Terre puisque l’atmosphère est très ténue, ou bien d’une contamination quelconque qui nécessiterait une désinfection ou un nettoyage complet à vide).
Compte tenu des tous ces équipements, les 1100 m3 de volume utilisable du starship seront bien remplis. Le problème sera de bien choisir ce qu’il faut absolument prendre et ce dont on pourra se passer, autrement dit de faire le tri entre ce qu’on pourra se procurer sur Mars et ce qu’il sera absolument impossible de produire avec les machines que l’on pourra prendre avec soi. Le second starship devra être rempli exactement des mêmes choses et des mêmes personnes, au cas où. Ainsi, il restera relativement peu de place pour les passagers.
Il faut aussi parler des hommes car la redondance ne pourra pas se limiter aux objets, elle devra s’étendre à eux. Tout le monde sait qu’ils sont mortels mais ils peuvent aussi survivre tout en perdant leurs capacités mécaniques, sensorielles ou intellectuelles par suite d’un accident ou d’une maladie. C’est pour cela que dans chacun des deux vaisseaux, on aura exactement le même nombre de spécialistes. On peut raisonnablement penser qu’ils devront être entre 2 fois 4, et 2 fois 6 (selon le nombre de vies humaines que les décideurs de la mission pourront accepter de risquer). Plus tard quand la colonie aura atteint plusieurs centaines d’habitants, on aura intérêt à conserver cette dualité. On devrait ainsi se retrouver dans une structure telle que celles décrite par Claude Lévy Strauss dans ses études de communautés amérindiennes du Brésil. Dans les petites communautés, la structure duelle est essentielle pour la survie (comme d’ailleurs pour la perpétuation de la vie). Dans les études de Lévy Strauss on voit bien que cette structure a pour objet de permettre d’éviter les accidents génétiques. Sur Mars le besoin ne sera pas tout à fait le même quoi qu’il ne faille pas négliger la possibilité d’une rupture totale des relations avec la Terre. Mais il faudra y penser dès le début et s’organiser en conséquence pour des raisons de simple sécurité et survie immédiate (toujours en pensant à la destruction possible d’un habitat).
Les détracteurs de la colonisation de Mars par l’homme auraient tort de se réjouir en pensant que ces difficultés vont décourager les promoteurs de ce projet puis les pionniers qui les suivront. Toute vie est exposée à des défis et des dangers (pensez à ceux auxquels vous vous exposez sur la route tous les jours). Sur Mars, ces dangers seront un peu différents, un peu plus élevés mais ne vous inquiétez pas, « on » fera face !
Illustration de titre : IPGP-CNES, N. Starter. Crédit NASA. Illustration réalisée à l’occasion de l’impact du 24 décembre 2022.
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16 réponses
Tout à fait d’accord avec ce qui vient d’être écrit. Mais il y a plusieurs options:
-Y aller en cow-boy en prenant tous les risques, et pire en acceptant que les premiers colons meurent, ce dont les Russes seraient fort capables (et gloire à eux si tout devient une réussite!). Dans ce cas, envoyer très peu d’hommes et peu instruits en toutes sciences. Cela un peu dans l’esprit de ce qui a été fait pour la lune (voire sans retour immédiat, en comptant sur leur débrouillardise, endurance, un minimum de matériel, contacts radios même longs). On a déjà discuté ici du danger de cette attitude qui ferait abandonner Mars pour longtemps si échec.
-Mettre beaucoup de temps à trouver et surtout équiper un site de vie. C’est l’idée de monsieur Brisson. La plus raisonnable, si on recherche le prestige et qu’on refuse les risques comme la majorité des gens…? Cependant même en essayant de penser à tout, il y aura forcément des morts. Le milieu est extrêmement dangereux et, de toute façon, les hommes meurent un jour. Voyez ce qui se passe sur Terre. Mais je crains que ce dernier choix finisse par ressembler au premier parce qu’il y aura forcément de l’imprévu.
– Peut-on envisager le non-retour vers la Terre, du moins pour un temps indéterminé. Les recherches sont actives pour une propulsion nucléaire (MARVL de Langley Research Center de la Nasa à Hampton (Virginie) ). En espérant donc la mise au point d’une fusée ultra-rapide et des réponses aux problèmes rencontrés par les premiers colons, lesquels ne rentreraient qu’après une longue amélioration des matériels de survie, cela sur Terre. Dans ce cas, envoyer des savants au premier voyage serait-il si raisonnable?
– Y aurait-il encore un peu de chaleur en sous-sol. Cela pourrait-être très utile pour la survie et comme source d’énergie. De l’oxygène dans les roches?
Donc il faut encore beaucoup réfléchir et explorer cette planète, on n’en saura jamais trop sur les aides locales à la vie, la production d’aliments. Et il faut essentiellement réfléchir au premier voyage pour l’instant. Les connaissances générales (colonie importante, géologie, histoire du relief…) peuvent peut-être attendre.
J’ajoute que « Les détracteurs de la colonisation de Mars par l’homme » sont sans cervelle. Redisons: épidémie, volcanisme, guerre atomique ou non, arrivée d’un astéroïde ultra-rapide imprévu venu d’au-delà du système solaire, phénomène énergétique genre sursaut gamma. Certains croient qu’il faut avant tout résoudre les problèmes en restant sur Terre. Mais, ce n’est pas possible et il faut ajouter une chance supplémentaire de survie pour l’espèce humaine
Je suis bien d’accord avec vous. Partir sur Mars n’est pas abandonner la Terre, c’est donner une autre chance à l’humanité. Et « par les temps qui courent », personne ne peut dire que nous soyons à l’abri d’une catastrophe planétaire.
Pour ceux qui n’ont pas encore lu La Fontaine, « La raison du plus fort… »
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-14316873/Who-owns-Mars-Donald-Trump.html
Il y en a même qui espèrent un conflit Trump/Musk. N’assistera-t-on pas plutôt à une domination feutrée de Musk sur Trump (78ans)?
Attention Martin, j’ai 80 ans et je ne me sens pas encore « hors service »!
Je m’excuse pour la question d’âge. Mais j’ai 77 ans et je me bats en programmant pour les enseignants
Vous êtes excusé, bien sûr !
Et battez-vous, ça maintient le circuit neuronal en bon état de fonctionnement.
En matière de sécurité/fiabilité, il vaut mieux viser la redondance que la duplication. La redondance veut dire que si un « plan A » ne fonctionne pas, on dispose d’un « plan B » pour remplir la fonction défaillante du premier. Et plus ce « plan B » est DIFFERENT du « plan A » (donc ne le duplique pas) plus sûr c’est. Surtout dans des systèmes complexes, si une défaillance affecte à terme un exemplaire dudit système, il y a un risque important que cela finisse par affecter également un deuxième s’il est en tout point identique. « Voir double » dans ce domaine n’est donc pas forcément la bonne (ou, en tout cas, la meilleure) approche :-).
Un petite remarque en passant à propos de la création d’une gravité artificielle, j’ai déjà souvent expliqué ici que vouloir la réaliser simplement en reliant deux modules par un câble souple ne peut pas marcher (si vous n’êtes pas convaincu, essayez de le simuler sur une surface bien lisse, c’est-à-dire présentant aussi peu de frottement que possible, et vous verrez ce qui se passe au moment de lancer la mise en rotation!).
Je comprends la différence entre redondance et duplication. Mais la duplication permet quand même de remplacer un instrument qui ne fonctionne pas. Et l’instrument qui ne fonctionne pas n’est pas forcément mal conçu. Il peut ne pas fonctionner parce qu’il a été cassé.
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Je comprends aussi la difficulté de mettre en rotation deux masses liées par des filins. Mais ne serait-il pas possible de donner à chacune des deux masses une pulsion en sens contraire qui de ce fait mettrait les filins en tension? Je pense qu’avant de nier la possibilité il faudrait la tester, hors du champ de gravité terrestre ou dans un environnement à gravité terrestre très faible.
Je n’ai pas dit que la duplication n’avait aucun effet positif (lire mon commentaire), évidemment que c’est mieux que rien, j’ai juste souligné que la redondance donne de meilleurs résultats (plus sûrs), et cela d’autant plus que le système utilisé en redondance est différent du premier.
Pour la création d’une gravité artificielle, j’avais également proposé d’au moins mettre en tension le câble, par l’action de rétrofusées alignées selon l’axe du câble typiquement, avant de lancer la rotation. Mais même ainsi, cette façon de faire me paraît rester problématique, surtout avec des modules très massifs. En outre, la conception du Starship ne se prête pas bien à une telle technique. Etant donné sa structure interne, il faudrait relier les deux Starships par le « nez ». Mais alors comment va-t-on pouvoir garder un alignement d’instruments, ou d’antennes de communication par exemple, dans une direction donnée pendant le « vol ». Et comment effectuer les manoeuvres de correction de trajectoire entre autres? Etc.
A part ça, je me suis aussi déjà souvent demandé ici pourquoi, en effet, on n’a encore jamais essayé de tester cette méthode de création d’une gravité artificielle dans l’espace. Etant donné son importance pour les missions habitées de longue durée, cela aurait dû être fait depuis longtemps.
Bonjour a tous
Et la medecine a bord et sur place?
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Tele medecine tout a fait possible. Analyses medicales :robot automate embarque tout a fait possible . Medicaments:stock a embarquer sous reserve de dates de peremption portees a 2 ans tout a fait possible. RESTE la chirurgie: la ca peut coincer en partie…
Bonjour Robert.
Mais oui, le problème c’est la chirurgie. Et ceci à tous les niveaux, depuis l’ophtalmologie jusqu’à la chirurgie. Il y a aussi les dentistes, stomatologues.
Tout ceci pour dire qu’il faudra des médecins à bord et sur Mars les avoir aussi « en double ».
Bonjour Pierre Brisson
Oui aucun doute: l ideal est de prevoir dans l equipage deux medecins-chirurgiens -anesthesistes; cela suppose pour ces hommes deja specialistes une formation complementaire tres serieuse mais tout a fait envisageable.
Cela ne constitue donc pas un element bloquant a mon avis.
Pour les premieres missions les membres de l equipage devront etre jeunes (30 a 40 ans) c est preferable pour la « robustesse »et ils devront avoir subi des tests psychologiques tres selectifs car je crois qu on ne peut pas enfermer dans un espace aussi reduit pendant un temps aussi long des personnes non selectionnees.
Qu en pensez vous ?
Les actuels occupants de l’ISS, cobayes involontaires, qu’on n’arrive pas à ramener sur terre depuis trop longtemps vont nous montrer si on peut résister à une durée très longue passée dans un espace réduit. Jusqu’à maintenant ils semblent tenir le coup. Pour aller sur Mars choisir de solides gaillards dans la force de l’âge, bien sélectionnés pour leur bonne santé est-il à préférer plutôt que de rechercher de vieux savants ou techniciens, surtout si tout est prévu et automatisé au maximum ? Il vaudrait mieux des gens susceptibles de se passer de médecin pendant longtemps.
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Ils n’ont pas encore dépassé le record de Frank Rubio, qui a passé 371 jours à bord de l’ISS en 2023.
Je ne pense pas. En effet les plus vulnérables aux cancers notamment, sont les plus jeunes.
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Il vaudrait mieux des personnes de 50 à 60 ans, c’est à dire non seulement compétents mais expérimentés et qui sont encore physiquement en bonne forme.
Il faudrait peut etre un petit scanner embarque: les resultats peuvent se traiter par telemedecine mais il faut l appareil.