8. Une analyse technique… mais une aventure humaine
Nous avons analysé dans cette étude une proposition de conception des habitats d’une colonie martienne. Le choix de cette conception a résulté au premier chef du scénario de colonie dans lequel on s’est placé, à savoir celui d’un établissement de 1000 occupants mis en place pour l’offre de résidence (à but touristique ou scientifique) sur Mars. Un modèle économique, encore en cours d’élaboration, nous a montré qu’un tel scénario était plausible, sous réserve de certaines conditions à caractère financier portant principalement sur le coût du voyage et le montant de l’investissement initial.
La conception a été guidée par quelques principes, dont les plus déterminants sont :
- d’une part la nécessité de recourir au maximum aux ressources locales, tout en sachant que la conception du mode de transport permettra un trafic cargo significatif (300 tonnes par période synodique) en provenance de la Terre ;
- d’autre part le fait que, s’agissant d’une offre de résidence, en particulier de tourisme d’aventure, il fallait présenter aux clients potentiels les conditions de séjour les plus attractives possible, tout particulièrement en refusant de les enterrer comme des taupes.
L’examen des conséquences de ces principes fondamentaux pour la conception et la construction de ces habitats était nécessaire pour consolider la faisabilité de principe de ce type de colonie et pour obtenir des éléments de coût pour l’élaboration de son modèle économique.
Au plan technique, l’analyse ne révèle pas d’obstacle fondamental. Par contre il apparaît que les moyens industriels à importer de la Terre sont lourds et que le recours à la fission nucléaire est nécessaire. On constate également l’importance considérable de l’eau dans ce chantier, car c’est la source essentielle du vecteur d’énergie (propergol) dont ont besoin les véhicules, qu’il s’agisse des fusées interplanétaires ou des véhicules lourds travaillant sur les lieux de minage des ressources et de production des habitats.
Derrière tous ces moyens techniques, il y aura des hommes. Des résidents, clients payants et fournisseurs de prestations rémunérés, dont il faudra soigneusement étudier les facteurs de satisfaction et de maintien en condition physique et mentale. Mais aussi, et en premier lieu, une équipe réduite de pionniers qui devront, dans des conditions beaucoup plus spartiates et sous la pression inéluctable du cycle synodique, accomplir avec succès une tâche complexe et innovante, pour laquelle un mix d’entrepreneurs privés audacieux et d’agences spatiales auront investi lourdement.
Conclusion
Le concept analysé, basé sur le verre plat, est peu orthodoxe, mais répond aux exigences du scénario « résidence ». Il est vrai cependant que la fabrication des vitrages présente de sérieuses difficultés, que ce soit au niveau de l’approvisionnement des additifs ou à celui de la mise en œuvre des fours d’élaboration. On imagine aussi que le montage de ces vitrages dans la structure d’acier soit source de difficultés. Cette étude doit donc être considérée plus comme l’exploration préliminaire d’une voie que comme la préconisation d’une solution.
Ce qui la caractérise, c’est la prise en compte d’un scénario « business » (l’offre de résidence martienne). Cette façon de voir a été peu développée jusqu’à présent, les quelques études « marchandes » existantes étant fondées essentiellement sur l’idée d’exportation de biens, matériels ou immatériels, idée à laquelle il est difficile de donner une consistance économique. En réalité, la plupart des acteurs, essentiellement institutionnels, conçoivent la colonie comme le prolongement de l’exploration scientifique. Or, sans la perspective d’une activité commerciale, la motivation pour un investissement aussi considérable n’existe pas. Et encore faut-il supposer, de la part de richissimes entrepreneurs visionnaires, une décision à caractère plutôt philanthropique, vu le risque et le délai attachés au retour.
On assiste peut-être actuellement aux prémices de cette nouvelle ère, qui offrira aux agences une opportunité de relancer leur action pour le développement des activités spatiales.
Références
Ouvrages et recueils de communications
Embarquement pour Mars, 25 défis à relever
Collectif d’auteurs Association Planète Mars, 2015 (2e édition), A2CMédias (Eyrolles)
Cap sur Mars (trad. française de « The Case for Mars »)
Robert Zubrin & R. Wagner, Editions Goursau ISBN 2-904105-09-3
Mars, Prospective Energy and Material Resources
Viorel Badescu, Springer, 2009, ISBN 978-3-642-03628-6
From Imagination to Reality, Part II : Base Building, Colonization and Terraformation
American Astronautical Society (AAS) Vol.92, 1997 ISBN 0-87703-428-X
Strategies for Mars: a Guide to Human Exploration
AAS Vol.86, 1996 ISBN 0-87703-406-0
The Case for Mars V
AAS Vol.97, 2000 ISBN 0-87703-460-5
Resources of Near-Earth Space
The University of Arizona Press, 1993 ISBN 0-8165-1404-6
Planète Mars, une attraction irrésistible
R. Heidmann, ALVIK Editions, 2005 ISBN 02-914833-36-9
Articles (autres que ceux trouvés dans les recueils AAS ci-dessus)
-Analyse d’un concept « Mars Colonization Transport » (MCT) a deux lancements
R. Heidmann, Sept.2015, site planete-mars.com
– Une colonie martienne – essai d’analyse technique
R. Heidmann, Nov.2008, site planete-mars.com
-Resources Utilization and Site Selection for a Self-Sufficient Martian Outpost
G. James, G. Chamitoff, D. Baker, 1998 NASA/TM-98-206538
-In Situ Resource-Based Lunar and Martian Habitat Structures Development at NASA/MSFC
M. P. Bodifor et al. , 2005 AIAA 2005-2704
-Requirements for Space Settlement Design
A. E.Gale, R. P.Edwards, The Boeing Company 4Frontiers Corporation
-A Permanent Settlement on Mars: Generation 1 Design
Georgi Petrov, B. Mackenzie, M. Homnick,. Palaia, IV 4Frontiers Corporation
-Martian Cement
Robert J.Milligan, 2007 10th Mars Society Convention
-MERIT: New Approach for a Large Scale Space Infrastructure based on Resources from Mars
J. Powell, G. Maise, J. Paniagua STAIF 2005
-Reference Reactor Module for the Affordable Fission Surface Power System
D. I.Poston, R. J.Kapernick STAIF 2008
-A Greenhouse for Mars and Beyond
Christopher P. Rahaim, Paul A. Czysz STAIF 2008
-Utilizing Martian Resources for Life Support
C. MCKay
-A View of Future Human Colonies on Mars
Robert J. Gustafson, 2003, Orbital Technologies Corp.
-Plexiglas – Optical & Transmission Characteristics
Arkema, 2000
-Transparent Spinel Ceramics
TA&T Inc.
-The Surface Endoskeletal Inflatable Module
C. M. Adams, Futron, NASA JSC
-Éléments de technologie verrière
N. El Jouhari, universite Mohammed v–Agdal
-Systèmes photovoltaïques : fabrication et impact environnemental
HESPUL, 2009
-The Mars surface environment and solar array performance
Paul M. Stella and Jennifer A. Herman, Jet Propulsion Laboratory
-Assessment of architectural options for surface power generation…
Chase Cooper et al., Acta Astronautica, 2010 Massachussets Institute of Technology
Web
Documents de la Mars Foundation
Documents de 4Frontiers
The Mars Society
Association Planète Mars (section française de la Mars Society)
Bonjour,
Avez-vous pu considérer l’influence du refroidissement par radiation uniquement versus un refroidissement par convection dans la manufacture du verre dans l’atmosphère martienne? Alternativement, il serait peut être possible d’utiliser des soufflantes à haute vitesse, malgré la faible densité de l’atmosphère martienne, pour créer une certaine convection?
Bjr, non je n’ai pas envisagé la convection forcée, mais je sais qu’un industriel anglais avait étudié la question pour la source froide d’un générateur électronucléaire martien. Leur conclusion n’était pas encourageante. Il faut réaliser que si la production de plaques de verre sur Mars demandera la mise en place de moyens assez lourds, la cadence, par contre, resterait modeste (10 à 15 m² par jour), dans l’hypothèse d’une phase de construction de 20 ans. Les plaques pourront donc refroidir lentement (sauf si l’obtention des caractéristiques l’en empêchait).
Pour le verre, des plus petites surfaces, par exemples ces carreaux de 200mm x 200mm, permettent de réduire considérablement les efforts structuraux sur le verre, essentiellement en remplaçant le verre en flexion par du métal en tension. Pensez-vous que ceci permettrait de réduire le coût des serres, ou est ce que le nombre additionnel de joints et d’étapes de fabrication va canceller les gains?
Bonjour,
J’aimerais utiliser l’image de InSitu ressources pour un article de Marspedia. J’ai une image similaire mais je trouve que votre graphique est plus clair et plus approprié.
https://marspedia.org/List_of_ISRU
Bonjour,
vous avez mon accord, sous réserve qu’apparaisse clairement la mention : Copyright R.Heidmann