La Construction sur Mars : Un Défi Complexe
Nous n’avons pas encore établi de bases sur la Lune, mais certains envisagent déjà un avenir où des colonies pourraient émerger sur Mars. Si notre satellite représente un véritable défi, le redoutable planète rouge constitue le summum de la complexité architecturale. Bien qu’il reste encore beaucoup à faire avant que cela devienne une réalité, il est crucial de réfléchir dès maintenant aux stratégies à adopter. Un exemple emblématique vient d’un groupe de scientifiques dirigé par l’ingénieure aérospatiale Serena Suriano.
Le Problème des Matériaux pour la Construction
La proposition de ces chercheurs repose sur un obstacle majeur pour les constructeurs spatiaux : le manque de matériaux de construction sur Mars. Faute de métaux adéquats, il devient nécessaire d’explorer les ressources disponibles dans les environs planétaires, notamment en « pillant » le ceinture d’astéroïdes.
Défis du Voyage Orbital
Les astéroïdes métalliques du ceinture représentent une source potentielle pour des matériaux comme le molybdène. Cependant, l’acheminement de ces ressources vers Mars ne s’apparente pas à une simple sortie en voiture. Le principal défi réside dans la complexité des manœuvres orbitales nécessaires pour quitter Mars, atteindre un astéroïde, et revenir. Heureusement, les scientifiques partagent l’idée qu’une solution pourrait passer par quelques « arrêts aux stands » stratégiques.
Une Nave Imaginée pour l’Exploration
Lors de leurs simulations, les scientifiques se sont basés sur un vaisseau spatial imaginaire similaire à la Starship de SpaceX. Ce vaisseau, pesant 120 tonnes, peut transporter une charge utile de 115 tonnes tout en ayant la capacité de stocker jusqu’à 1 100 tonnes de carburant, entraînant une delta-v de 6,4 km/s.
Comprendre la Delta-v
La delta-v est une mesure cruciale dans l’exploration spatiale. Elle représente l’effort requis pour exécuter une manœuvre orbitale, équivalente au changement de vitesse qu’un vaisseau peut atteindre en consommant tout son carburant. Pour atteindre les astéroïdes métalliques, il faudra une delta-v située entre 10 et 12,8 km/s, rendant la mission plus complexe.
Un Plan en Deux Étapes
Les chercheurs ont élaboré un plan en deux phases. La première consiste à extraire des matériaux sur un astéroïde métallique. Ensuite, lors du retour, le vaisseau ferait une halte sur un astéroïde de type C, riche en volatils comme l’eau et les hydrocarbures. Ces ressources serviraient de carburant dans le cadre d’une production in situ de propulseur. En intégrant ces arrêts, il deviendrait possible d’atteindre les métaux nécessaires avec une delta-v plus gérable de 6,4 km/s.
Opportunités d’Extraction dans les Années à Venir
Une fenêtre de 20 ans à partir de 2040 dévoile 22 paires d’astéroïdes métalliques proches d’astéroïdes de type C. Cela offre plus de 20 opportunités d’extraction de métaux pour Mars, avec un potentiel de 200 tonnes de matériaux pendant cette période.
Optimisation des Voyage
Bien que cela puisse sembler limité, il est essentiel d’optimiser le carburant. Le processus de chargement in situ de propulseur ne permettrait de récolter qu’environ 2 kg par jour, rendant toute opération d’extraction très longue. Il serait plus judicieux d’opter pour un préchargement du réservoir.
Alignement Orbital et Délais de Construction
Les alignements orbitaux entre Mars et les astéroïdes ne se produisent qu’occasionnellement, donc le nombre de missions est limité. On doit s’attendre à ce que la construction d’une base sur Mars soit un projet intergénérationnel que beaucoup d’hommes et de femmes observeront au fil des années.
Vers une Nouvelle Technologie de Propulsion
En remplaçant la propulsion chimique par des systèmes solaires ou nucléaires, l’extraction de métaux pourrait devenir plus efficace, simplifiant ainsi leur transport. Pour le moment, ces chercheurs ont basé leurs calculs sur les technologies disponibles aujourd’hui. Cependant, avec le temps, ces défis pourraient être réduits, mais la construction d’une base à part entière restera un long processus.
Source des images : NASA | SpaceX