Peut-on coloniser Mars ? THEME : AVANCEES SCIENTIFIQUES ET REALISATIONS TECHNIQUES COUPLAGE : SVT/PHYSIQUE-CHIMIE Sommaire . Il un voyage techniq Sni* to View A) Est-il possible d’envoyer une navette habitée sur Mars et comment ? B) Les conditions de voyage Il] L’établissement de la colonie A) Caractéristiques de Mars et ses conséquences B) Pourrait-on vivre en autonomie ?
III] Un Projet concret : Mars One vont alors être étudiés : nous nous demanderons tout d’abord si un tel voyage est techniquement possible, ensuite nous verrons comment serait-il envisageable d’établir une colonie et, pour finir, ous étudierons un projet concret : Mars one. Il un voyage techniquement possible ? : Avant de partir pour la planète rouge, nous devons auparavant nous préparer sur Terre. En effet, de nombreuses ressources, autant humaines que matériels, doivent être préparées.
De nombreux problèmes reste à résoudre, ceux-ci nous amène ? nous poser la question de savoir si envoyer des Hommes vivre sur Mars est possible. pour répondre à cette questlon nous allons étudier les conditions de voyage et la possibilité d’envoyer une navette sur Mars. Avec le projet Curiosity, nous avons déjà réussi à envoyer un ppareil sur Mars, mais maintenant souhaitons réussir à envoyer une navette habitée sur la planète rouge. Mars et la Terre sont à des distances du Soleil différentes, et tournent autour de celui-ci à des vitesses elles aussi différentes.
Du coup, la distance entre la planète Terre et Mars varient souvent et peuvent aller du simple au double. En effet, elles peuvent très bien être alignées avec le Soleil en étant chacune d’un côté du Soleil, ce moment est appelé l’apogée (fig. l), mais aussi en étant toutes les deux du même côté, l’une derrière l’autre, moment appelé le périgée (fig. ). La distance entre les deux planètes peut donc varier de 58 millions de kilomètres pour le minimum et 102 millions de kilometres pour le maximum. Evidemment, le moment le plus pr OF ag pour le minimum et 102 millions de kilomètres pour le maximum.
Evidemment, le moment le plus propice pour partir vers Mars étant aux environs du périgée comme nous le montre la figure 2. Le prochain périgée aura lieu aux environs de 2016. Maintenant, traitons un problème de taille : le coût d’une telle opération. En effet, cette révolution technique et culturelle a divers coûts : des coûts matériels et humains. La question se pose alors : comment assumer un tel prix qui dépasse, pour le projet Mars One, un projet privé visant à envoyer des Hommes sur Mars, les 6 milliards de Dollars américain pour seulement 4 astronautes.
Tout d’abord, un astronaute gagne un salaire compris entre 65 OOOS et 140 OOOS par an, ce qui est donc assez important. Mais il faut rajouter les salaires des autres personnes participant à un tel projet : les techniciens, les ingénieurs, etc.. Au niveau matériel, il faut compter la navette, la nourriture, l’énergie, le dioxygène, le matériel nécessaire au développement ‘une potentielle colonie, etc.. Le prix d’une navette vaudrait aux alentours de 40 millions de dollars mais, en procédant à 9 lancés de navette en un an, la NASA a dépensé 1. milliard de dollars (contre 360 milllons de dollars prévus). On arrive par conséquent à un coût unitaire tournant aux alentours de 167 millions de dollar. En ce qui concerne la nourriture, il faut la lyophiliser (nous en verrons les avantages et les inconvénients par la suite) mais cela peut être très coûteux en c en argent. PAGF 3 OF ag l’énergie au sein de la navette, le coût réside principalement dans ‘innovation et dans les moyens de production de l’énergie.
En effet, les scientifiques doivent trouver un moyen de produire une grande quantité d’énergie durablement (pour un voyage d’environ 6 mois). Le coût du dioxygène est investi dans sa conservation et son extraction. Il faut également innover pour en avoir en quantité suffisant pour un voyage long. Enfin, pour le matériel nécessaire à la colonie, le prix se situe surtout dans les innovations technologiques. En effet, des robots auront le devoir, dans le projet Mars One, de monter les bâtiments, bâtiments qui seront composés d’éléments robablement onéreux tels que des systèmes de traitement de l’air.
Pour assumer tous ces coûts, plusieurs solutions ont été envisagees • La télé-réalité (au sens propre du terme… ) est l’une de ces solutions dans le cadre de Mars One. Le concept est simple : filmer l’entrainement des astronautes et installer des caméras dans la navette et retranscrire le tout à la télévision. Cela est probablement le moyen le plus simple de financer un tel projet, mais cela ne suffira pas. • Les dons. Cette source de revenu privée peut être importante, puisque celle-ci sollicite les entreprises principalement. ?? Certains coûts peuvent être évités.
Par exemple, les astronautes se portent, dans le cadre du projet Mars One, volontaire et font donc un certains « bénévolat La contributlon de certaines entreprises, au-delà des dons, peuvent aussi soulager l’addition. • Encore dans le cadre de Mars One une boutique de goodies, de produits dérivés, est dispo PAGF OF ag le cadre de Mars One, une boutique de goodies, de produits dérivés, est disponible sur leur site officiel. Le prix d’une telle entreprise réside donc dans les coûts, tant matériel que humain, conséquents des différents paramètres et utils nécessaires à celui-ci.
Des solutions existent, mais cela reste malgré tout un investissement important. Des problèmes complètement extérieurs au voyage se posent également. En effet, même si les coûts peuvent empêcher les gouvernements à entreprendre ce voyage, il faudrait avant tout de leur part de l’ambition. Or, les Etats-Unis, le gouvernement le plus à même de réaliser cet exploit avec les Russes et les Chinois, ne le trouve pas. D’après le magazine Sciences et Vie, ils n’ont plus rien à « prouver » depuis le Premier Homme à avoir marché sur la
Lune. Cependant, si leurs rivaux tentent quelque chose de nouveau pour l’Humanité, ou réussissent une prouesse technique alors peut-être envisageront ils à envoyer une colonie sur Mars. Notons par ailleurs qu’il y a 40ans, après avoir envoyé Neil ARMSTRONG sur la Lune, Richard NIXON (photo ci-contre), ancien président des Etats-Unis, avait d’ores et déjà annoncé que la prochaine étape sera Mars. Concentrons-nous maintenant sur l’aspect technique du lancement d’une fusée.
Nous tenterons d’expliquer le fonctionnement d’une navette spatiale et de déterminer les défis echnologiques d’un tel lancement. Le voyage vers la Planète Rouge est donc techniquement possible, même s’il n’est pas pour autant immédiat. Par exemple, le projet Mars One ne sera lancé qu’à partir de 2020, si le projet parvient à se concrétiser. Il faut donc continu PAGF s 9 ne sera lancé qu’à partir de 2020, si le projet parvient à se concrétiser. II faut donc continuer les recherches en matière de confort et de production d’énergies et/ou de vivres lors de voyages spatiaux.
B) Les conditions de voyage à l’heure actuelle Il s’agit là d’une question extrêmement importante. En effet, les onditions de vie seront probablement complexes et difficiles : un voyage de 6 mois en total autonomie sans réel contact avec la Terre attend les astronautes. Tout d’abord, les voyageurs rencontreront quelques difficultés, notamment au niveau de la santé. Le corps humain est conçu pour une gravité terrestre. Le cœur dun humain normalement constitué pompe le sang avec une certaine force, celle-ci étant destinée à contrer la gravité terrestre.
Si cette force de pompage s’avérait trop faible, alors la gravité terrestre retiendra le sang dans le bas du corps, provoquant ainsi des problèmes de santé lié ? la mauvaise irrigation de la partie supérieure du corps. Or, dans l’espace, la gravité est nulle. Le cœur va continuer à propulser le sang toujours à la même force qui est adéquate pour contrer la gravité terrestre. Mais étant dans un environnement où la gravité est plus faible, le sang va rencontrer des difficultés à retourner vers le cœUr.
Des observations faites sur des astronautes ayant séjourné dans l’espace montrent que, pendant leur séjour, leur tête était comme boursoufflée (on appelle cette apparence le faciès lunaire) à cause de l’afflux important de sang, tandis que le as de leur corps était aminci, dû au cœur qui apporte une propulsion trop importante entrainant le sang de la partie inférieure aminci, dû au cœur qui apporte une propulsion trop importante entrainant le sang de la partie inférieure du corps vers le haut de celui-ci.
Ainsi, lors des premières missions spatiales, les astronautes retournant sur terre avaient perdu l’habitude et la capacité de marcher. Leurs muscles avaient perdu leurs aptitudes dans l’espace, et plus particulièrement ceux des jambes qui avaient été moins irrigués. En guise de solution, les chercheurs ont pensé à utiliser une entrifugeuse et à la force centrifuge (il s’agit de la force envoyant un objet ayant une trajectoire curviligne, en forme de courbe, vers l’extérieur).
Cela consiste à rester allonger pendant quelques minutes sur une table qui tournera sur elle-même, afin d’envoyer le sang vers les membres inférieurs du corps humain grâce ? cette dite force. Il existe également un caisson de décompression. Son apparence est semblable à celle d’un pantalon (cf : photo ci-dessus) et il permet d’ « attirer » le sang vers les jambes. Les os, dans l’espace, ont également des problèmes.
Tout ‘abord, à cause d’une gravité moindre, la colonne vertébrale ne subit plus la gravité et de ce fat, voit ses vertèbres s’espacer. Cela provoque des maux de dos aux astronautes, mais ils gagnent dans leur malheur quelques centimètres ! Ceux-ci souffrent également de faiblesses osseuses, les tissus osseux étant moins nombreux et denses dans un milieu sans gravité que sur Terre car le Calcium ne parvient pas à se fixer correctement sur les os.
Rajoutons à cela la question du moral de l’équipe. En effet, rester isoler pendant le reste de sa vie, avec un contact probablement imité a 7 OF ag effet, rester isoler pendant le reste de sa vie, avec un contact probablement limité avec la Terre, tourner le dos à sa planète natale, se dire qu’on ne pourra plus jamais faire demi-tour et être incertain d’arriver sur Mars en vie, tout cela demande beaucoup de courage et des nerfs d’acier.
Le manque de nature, d’espace, l’omniprésence du métal, ne favorise pas le moral des potentielles colons Ce manque de moral peut bien sûr provoquer des problèmes humains comme des dépressions par exemple Afin de remonter ce moral, les scientifiques ont prévu d’installer n petit jardin à entretenir, créant ainsi un petit espace naturel. Une étude a été réalisée sur des Hommes isolés dans les conditions d’un voyage spatial pendant un certain temps avec, ? disposition, un jardin à entretenir tous les jours pendant quelques heures.
Il s’est avéré que ceux-ci s’en occupaient de plus en plus longtemps au fil des jours, cela étant expliqué par le bien que leur donne ce petit jardin. Concernant le contact « humain un robot baptisé Kirobo (Du Kibo Rabot Project, signifiant « Robot Espoir ») simulant les faits et gestes d’un humain a été conçu. Celui-ci a été testé dans la station ISS et ses habitants ont été satisfaits de sa présence. Ce petit robot a été conçu par l’Université de Tokyo en coopération avec Toyota et Dentsu.
On demandera également aux astronautes de s’adapter à de nouveaux horaires dans l’espace. En effet, lorsqu’une navette décolle et quitte la Terre, il n’y a plus de notion de jour ou de nuit. Par conséquent, les activités des astronautes sont organisées en fonction d’un fuseau horaire terrestre choisi avant de 8 OF ag activités des astronautes sont organisées en fonction d’un fuseau oraire terrestre choisi avant de partir, par le personnel du Centre de Contrôle de mission.
Les habitants de la navette travaillent et dorment donc en même temps, personne ne pouvant déranger les autres. Les astronautes assisteraient à 16 couchers de soleil en 24h et 1 levé du jour toutes les 90min environ. Cela soumet donc le sommeil des habitants à des conditions très dures. De ce fait, les astronautes n’ont droit qu’à 8heures de sommeil par 24h, mais 6h à 6h30 suffirait. Parfois, l’usage de somnifère est nécessaire, il est en effet déstabilisant de dormir en apesanteur. Les réglementations d’hygiène seront également très strictes.
En effet, les astronautes ne peuvent se permettre de laisser des détritus dériver dans la navette, au risque de dégrader les différents appareils de celle-ci. Cela est d’autant plus valable pour l’eau. Seule la vigilance et la lyophilisation de certains aliments peuvent remédier à ce problème. En effet, la nourriture lyophilisée est moins riche en eau ou en liquide gras comme l’huile. Ce procédé permet d’autant plus de réduire la tallle d’aliments constitués d’eau, sans pour autant perdre leurs valeurs nutritionnelles.
Elle permet également une économie de place conséquente ou un plus grand transport de nourriture. Voici une les différents avantages et inconvénient de ce procédé Commençons tout d’abord par les avantages : • La lyophilisation conserve malgré tout une grande partie des qualités des aliments tels que la saveur ou la structure. • Les aliments lyophilisés n’ont pas besoin d’être réfrigéré pour être ou la structure. être conservé, limitant ainsi les coûts énergétique et économique de l’entreposage. • La lyophilisation permet de faire perdre du poids aux aliments, acilitant ainsi leur transport.
A titre d’exemple, un aliment qui contient 90% d’eau sera 10 fois plus léger après le processus. • Il est facile de réhydrater un aliment lyophilisé. La lyophilisation conservant la structure, il n’y a pas de perte de volume, ou très peu, et cela permet donc à l’eau de reprendre facilement et rapidement sa place dans la structure moléculaire de l’aliment. Ensuite, les inconvénients . • La lyophilisation est un processus coûteux en énergie. Les lyophilisateurs sont coûteux (entre 1200 et 1300€ pour les lyophilisateurs de base). ??? Il est nécessaire de conserver les aliments dans des emballages sous vide pour éviter que ceux-ci ne s’imbibe de l’humidité extérieur. • La lyophilisation est pour l’instant limitée aux aliments en poudre ou en petits morceaux. Autrement, cela coûterai trop cher en énergie (et par conséquent en argent). Afin de mieux comprendre ce processus, nous avons décidé de tenter de lyophiliser un bout de pomme de terre. Dont voici le compte rendu complet COMPTE RENDU : ca lyophilisation Objectlf : Lyophiliser un bout de pomme de terre. Matériel : 2 morceaux de pomme de terre – Une cloche et une pomp Ilon de baudruche pour
