L'avenir de l'exploration spatiale est rouge

L'humanité a toujours été fascinée par l'espace : le vaste vide intact et, dans le passé, hors de portée. Nous pensions autrefois que nous ne mettrions jamais le pied sur la lune ; c'était tout simplement hors de notre portée, et l'idée même d'atterrir sur Mars était ridicule.

Depuis le premier contact de l'URSS avec la Lune en 1959 et la mission Apollo 8 de la NASA en 1968, l'appétit de l'humanité pour l'aventure spatiale s'est accru. Nous avons envoyé des engins loin dans notre système solaire, atterri sur des planètes autrefois inaccessibles, et nous avons observé des objets interstellaires à des milliards d'années-lumière.

Pour ce faire, nous avons dû pousser nos capacités technologiques et physiques à la limite ; nous avions besoin de nouvelles inventions et de nouvelles initiatives pour garder l'humanité à la pointe, pour continuer à explorer et pour continuer à élargir notre connaissance de l'univers. Ce que nous considérons comme le futur se rapproche de plus en plus du présent.

LES PROCHAINES MISSIONS HOMMÉES

En avril 2013, l'organisation néerlandaise Mars One a recherché des candidats prêts à se lancer dans une mission dangereuse : un aller simple vers la planète rouge. Avec plus de 200,000 XNUMX bénévoles, il va sans dire qu'ils ont trouvé suffisamment de participants pour l'excursion.

L'expédition quitterait la Terre en 2018 et arriverait sur Mars environ 500 jours plus tard ; le but de cette mission est d'établir une colonie d'ici 2025. Certains des partenaires de Mars Ones sont Lockheed Martin, Surry Satellite Technology Ltd., SpaceX, ainsi que d'autres. Ils ont reçu des contrats pour développer un atterrisseur Mars, un satellite de liaison de données, et pour fournir un moyen de s'y rendre et d'établir une colonie.

Plusieurs fusées seront nécessaires pour amener les charges utiles en orbite puis sur Mars ; ces charges utiles comprennent des satellites, des rovers, des marchandises et, bien sûr, des personnes. Le plan est d'utiliser la fusée Falcon Heavy de SpaceX pour la mission.

Le véhicule de transit de Mars sera composé de deux étages, un module d'atterrissage et un habitat de transit. La capsule d'atterrissage en considération pour la mission est une variante de la capsule Dragon, toujours de conception SpaceX. L'atterrisseur transportera des unités de survie pour générer de l'énergie, de l'eau et de l'air respirable pour les habitants. Il abritera également les unités d'approvisionnement en nourriture, panneaux solaires, pièces de rechange, autres composants divers, unités de vie gonflables et personnes.

Il y a deux rovers qui seront envoyés avant l'équipage. L'un explorera la surface martienne pour chercher un endroit où s'installer, transporter du gros matériel et assister à l'assemblage général. Le deuxième rover emportera une remorque pour le transport de la capsule d'atterrissage. Pour lutter contre les températures extrêmes, l'atmosphère mince et non respirable et le rayonnement solaire à la surface, les colons utiliseront des combinaisons martiennes lorsqu'ils marcheront à la surface.

La NASA a également un plan pour mettre le pied sur la planète rouge, mais leur mission est prévue pour environ 2030. Ils prévoient d'envoyer un groupe de soixante personnes représentant plus de 30 organismes gouvernementaux, industries, institutions universitaires et autres organisations.

La faisabilité de cette mission nécessite le soutien de l'industrie internationale et privée. Chris Carberry, directeur exécutif de la Mars Society, a déclaré Space.com: « Pour pouvoir le rendre faisable et abordable, il faut un budget pérenne. Vous avez besoin d'un budget cohérent, que vous pouvez prévoir d'année en année et qui ne sera pas annulé lors de la prochaine administration ».

La technologie qu'ils prévoient d'utiliser pour cette mission comprend leur système de lancement spatial (SLS) et leur capsule d'équipage d'espace lointain Orion. Lors du Mars Workshop en décembre 2013, la NASA, Boeing, Orbital Sciences Corp. et d'autres ont conclu des accords concernant ce que la mission devrait accomplir et comment ils s'y prendraient.

Ces accords stipulent que l'exploration humaine de Mars est technologiquement réalisable d'ici 2030, que Mars devrait être le principal objectif des vols spatiaux habités au cours des vingt à trente prochaines années, et ils ont établi que l'utilisation de la Station spatiale internationale (ISS), y compris les partenariats internationaux, est essentiel pour ces missions dans l'espace lointain.

La NASA pense toujours qu'elle a besoin de plus d'informations avant de partir sur la planète rouge ; pour s'y préparer, ils vont envoyer des rovers dans des missions précurseurs dans les années 2020 avant d'envoyer des humains sur la planète. Les experts ne sont pas sûrs de la durée de la mission et en décideront à mesure que nous nous rapprochons de la date de lancement des années 2030.

Mars One et la NASA ne sont pas les seules organisations à avoir un œil sur Mars. D'autres aimeraient aller sur Mars, comme Inspiration Mars, Elon Musk et Mars Direct.

Inspiration Mars veut lancer deux personnes, de préférence un couple marié. Le couple effectuera un survol de Mars en janvier 2018, où ils prévoient de se rapprocher de 160 kilomètres en août de la même année.

Le fondateur de SpaceX, Elon Musk, rêve de transformer l'humanité en une espèce multiplanétaire. Il prévoit d'aller sur Mars via une fusée réutilisable alimentée en oxygène liquide et en méthane. Le plan est de commencer par mettre environ dix personnes sur la planète qui finira par devenir une colonie autonome contenant environ 80,000 XNUMX personnes. Selon Musk, la fusée réutilisable est la clé de toute la mission.

Mars Direct, qui a été créé pour la première fois dans les années 1990 par le chef de la Mars Society, Robert Zubrin, déclare qu'une approche « en direct hors de la terre » est nécessaire pour réduire les coûts. Il prévoit de le faire en générant de l'oxygène et du carburant en extrayant de l'atmosphère des matériaux pour le carburant, en utilisant le sol pour obtenir de l'eau et des ressources pour la construction : tout cela à partir d'un réacteur nucléaire. Zubrin déclare que la colonie deviendra autosuffisante avec le temps.

LA SOUCOUPE VOLANTE DE LA NASA

Le 29 juin 2014, la NASA a lancé son nouveau vaisseau décélérateur supersonique à faible densité (LDSD) lors de son premier vol d'essai. Cet engin est conçu pour des missions potentielles vers Mars dans un futur proche. Il a été testé dans la haute atmosphère terrestre pour expérimenter comment l'engin et ses systèmes de décélération aérodynamique gonflable supersonique (SIAD) et LDSD fonctionneraient dans un environnement martien.

L'engin en forme de soucoupe a deux paires de propulseurs à usage unique qui le font tourner, ainsi qu'une seule fusée à semi-conducteurs sous le milieu de l'engin pour le propulser. Pour le vol d'essai, un grand ballon scientifique a amené l'engin jusqu'à un altitude de 120,000 XNUMX pieds.

Lorsque l'engin a atteint la bonne altitude, des propulseurs se sont activés pour le faire tourner, augmentant sa stabilité. Au même moment, la fusée sous l'engin a accéléré le véhicule. Lorsque l'accélération et la hauteur correctes ont été atteintes - Mach 4 et 180,000 XNUMX pieds - la fusée s'est arrêtée et un deuxième ensemble de propulseurs pointés dans la direction opposée s'est allumé pour faire tourner l'engin.

À ce stade, le système SIAD a été déployé, un anneau gonflable autour de l'engin s'est agrandi, portant le diamètre de l'engin de 20 à 26 pieds et le ralentissant à Mach 2.5 (Kramer, 2014). Selon les ingénieurs de la NASA, le système SIAD s'est déployé comme prévu avec une perturbation minimale de l'engin. L'étape suivante consistait à déployer le parachute supersonique qui est utilisé pour ralentir l'engin pour atterrir.

Pour ce faire un ballute a été utilisé pour déployer le parachute à des vitesses de 200 pieds par seconde. Le ballute a ensuite été coupé et le parachute a été libéré de son conteneur de stockage. Le parachute a commencé à se déchirer dès qu'il a été relâché; l'environnement de basse atmosphère s'est avéré trop difficile pour le parachute et l'a déchiré.

L'enquêteur principal du LDSD, Ian Clark, a déclaré qu '«[ils] ont obtenu un aperçu significatif de la physique fondamentale du gonflage des parachutes. Nous réécrivons littéralement les livres sur les opérations de parachute à grande vitesse, et nous le faisons avec un an d'avance » lors d'une conférence de presse.

Même avec l'échec du parachute, les ingénieurs à l'origine considèrent toujours le test comme un succès car il leur a donné une chance de voir comment un parachute fonctionnerait dans un tel environnement et les préparerait mieux pour de futurs tests.

MARS ROVER AVEC LASERS

Avec le succès continu de son rover Curiosity Mars, la NASA a prévu un deuxième. Ce rover sera basé principalement sur la conception de Curiosity, mais l'objectif principal du nouveau rover est le radar de pénétration du sol et les lasers.

Le nouveau rover ressemblera et fonctionnera un peu comme Curiosity ; il aura 6 roues, pèsera une tonne et atterrira à l'aide d'une grue céleste propulsée par fusée. La principale différence entre les deux est que le nouveau rover aura sept instruments contre dix pour Curiosity.

Le mât du nouveau rover aura la MastCam-Z, une caméra stéréoscopique qui a la capacité de zoomer, et la SuperCam : une version avancée de la ChemCam de Curiosity. Il tirera des lasers pour déterminer la composition chimique des roches à distance.

Le bras du rover aura un instrument planétaire pour la lithochimie par rayons X (PIXL) ; il s'agit d'un spectromètre à fluorescence X doté d'un imageur haute résolution. Cela permet aux scientifiques d'effectuer des investigations détaillées sur les matériaux rocheux.

En plus du PIXL, le nouveau rover disposera de ce qu'on appelle le Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). Il s'agit d'un spectrophotomètre pour l'étude détaillée des roches et des matières organiques potentiellement détectées.

Le corps du rover abritera le Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), qui est une station météorologique de haute technologie et un Radar Imagers for Mars' Subsurface Exploration (RIMFAX), qui est un radar pénétrant dans le sol.

Une expérience Mars Oxygen ISRU (utilisation des ressources in situ) (MOXIE) testera si l'oxygène peut être fabriqué à partir de l'atmosphère martienne riche en dioxyde de carbone. Le dernier instrument est un carottier qui serait utilisé pour prélever des échantillons ; les échantillons seraient soit stockés sur le rover, soit au sol à un endroit précis.

Le nouveau rover sera utilisé dans une mission vers Mars dans les années 2020 dans le but d'identifier les roches qui pourraient avoir les meilleures chances d'obtenir des preuves de la vie passée sur Mars. Le rover suivra le chemin emprunté par Curiosity lorsqu'il a atterri sur Mars pour vérifier un site établi par Curiosity qui aurait pu abriter la vie.

Le nouveau rover peut rechercher des biosignatures, mettre en cache des échantillons avec la possibilité de retourner sur Terre et poursuivre l'objectif de la NASA de mettre des gens sur Mars. Si le rover ne peut pas revenir sur Terre de lui-même, il serait alors possible pour les astronautes de réclamer les échantillons plus tard ; une fois scellés, les échantillons peuvent durer jusqu'à vingt ans à compter de la collecte.