Les humains sur Mars. C’est une étape énorme pour passer de l’orbite terrestre basse, puis des atterrissages lunaires, puis jusqu’à Mars, un voyage de centaines de millions de kilomètres et 2 ans au moins.
Mais il y a deux endroits où les humains peuvent aller, qui sont un tremplin entre la Terre et Mars. Des camps de base qui nous permettraient de rassembler nos ressources en toute sécurité avant de descendre dans ce puits de gravité.
Je parle des lunes de Mars: Phobos et Deimos.
Tout est concentré sur Mars, et pour cause, c'est à peu près le seul endroit qui ressemble à la Terre dans le système solaire. Il a environ la même longueur de jour, des calottes polaires de dioxyde de carbone et de glace d'eau, et des températures diurnes qui peuvent être presque raisonnables.
Mais nous avons également vu que Mars mange un vaisseau spatial pour le petit déjeuner. Sur les 18 vaisseaux spatiaux chargés d'atterrir à la surface de Mars, seuls 9 ont réussi à descendre en toute sécurité et ont effectivement pu mener à bien leur mission.
C'est 50%. Sommes-nous prêts à risquer la vie de la moitié des personnes que nous envoyons sur la planète rouge?
Sans oublier le défi accru d'atterrir des charges utiles plus lourdes sur Mars, remplies d'humains doux et spongieux. J'ai fait une vidéo complète sur pourquoi c'est si difficile. Vérifiez le ici.
Mais les deux lunes de Mars, Phobos et Deimos offrent une alternative intéressante. Au lieu d'aller directement de la Terre à la surface de Mars, l'humanité pourrait installer une station sur ces lunes rocheuses, un camp de base, pour une tentative sérieuse et plus sûre sur Mars.
Phobos est la plus grande des lunes de Mars et mesure 27 kilomètres sur sa plus longue dimension. Sa composition est similaire à celle d'un astéroïde chondrite de type C ou carboné. Les scientifiques planétaires pensent que c'était soit un astéroïde capturé, soit les débris d'un impact ancien il y a longtemps. Il est recouvert d'une fine poudre faite à partir d'éons d'impacts de micrométéorite et n'a absolument aucune atmosphère.
La lune orbite au-dessus de Mars à une altitude de 5 989 kilomètres et ne prend que 7 heures et 39 minutes pour terminer une orbite autour de la planète.
Deimos est plus petit, à seulement 15 kilomètres de diamètre dans sa partie la plus longue, et orbite autour de Mars toutes les 30 heures à une altitude beaucoup plus élevée de 23 460 kilomètres.
Alors, que faudrait-il pour établir une base sur ces lunes, et pourquoi est-ce mieux que d'aller directement sur Mars.
Même si elle est moins massive que la Terre, Mars a toujours un puits de gravité important. Pour passer de la surface de Mars à une orbite basse, il faut un changement de vitesse de 3,6 km / s. Et si vous voulez retourner de Mars à la Terre, vous avez besoin d'un changement de vitesse de 6 km / s.
En 2015, trois ingénieurs du JPL de la NASA ont proposé «Une architecture minimale pour les missions humaines sur Mars», proposant une série de missions qui établissent d'abord une tête de pont sur l'une des lunes de Mars, avant d'envoyer des humains sur la planète.
Ils ont suggéré qu'une campagne pour envoyer des humains sur Mars serait divisée en quatre étapes principales. Tout d'abord, des missions seraient envoyées à Phobos pour mettre en place une infrastructure sur la Lune. Ensuite, les astronautes descendraient à la surface pour un séjour d'un mois. Ensuite, une expédition d'un an plus longue serait effectuée. Et enfin, il y aurait le passage à une présence permanente sur Mars.
L'établissement d'une présence sur Phobos nécessiterait quatre lancements du Space Launch System Block 2, mais les SpaceX Starships fonctionneraient également très bien. Les trois premières roquettes transporteraient des fournitures, un habitat Phobos et un véhicule de retour pour que les astronautes rentrent à la maison. Le quatrième lancement emmènerait une capsule Orion avec 4 astronautes sur Mars, suivant une trajectoire de 200 à 225 jours pour les amener à Phobos.
Les astronautes vivraient sur la station Phobos pendant environ 500 jours, effectuant des recherches scientifiques sur Phobos. Ensuite, ils rentraient chez eux, peut-être même en visite à Deimos sur le chemin du retour, prenant encore 250 jours pour revenir.
Sur la base des enseignements tirés de la mission Phobos, l'atterrissage sur Mars prendrait encore six lancements SLS. Il y aurait plus de fournitures et un véhicule d'atterrissage sur Mars de 75 tonnes qui attendraient sur une orbite haute de Mars.
Enfin, un équipage se lancerait, ferait le voyage jusqu'à la station Phobos puis se préparerait à un atterrissage sur Mars. Lorsque les conditions étaient réunies, deux membres d'équipage seraient transférés vers le véhicule de descente et atterriraient sur Mars, passant environ un mois à la surface tandis que les deux autres astronautes resteraient sur Phobos.
Le premier être humain mettrait le pied à la surface de Mars, quelque temps dans les années 2030 ou 2040.
À la fin de leur mois, ils montaient dans leur véhicule de remontée, retournaient à Phobos et tous les astronautes rentraient à la maison.
Avec tout testé et éprouvé, plus de fusées seraient lancées sur Mars, transportant plus de fournitures pour la station Phobos et une base martienne en pleine croissance, et les astronautes effectueraient des expéditions d'un an sur Mars.
Et finalement, il y aurait une présence permanente sur Mars, avec des équipages qui se chevauchent à Phobos, à la base de Mars en pleine croissance et en transit.
Je sais que la blague que vous allez faire, que SpaceX enverra des vaisseaux spatiaux une décennie plus tôt et que tout ce processus n'est pas pertinent. Hah hah, stupide NASA.
Peut-être, mais Mars est complètement hostile à la vie humaine, il n'y a absolument aucune infrastructure là-bas aujourd'hui, et personne n'a pleinement réfléchi aux milliers de détails qu'il faudra pour que les humains y survivent en permanence.
C'est dans des centaines de jours avec nos fusées les plus rapides, et quiconque se rendra sur Mars sera au-delà de tout type de sauvetage si quelque chose se passe mal.
Et quand il s'agit de Mars, vous devez supposer que les choses vont mal se passer.
Quoi qu'il en soit, si Starship vole, la NASA devient simplement un client et peut effectuer ces missions moins cher, plus rapidement, avec plus de redondance et de sécurité.
N'oubliez pas que la NASA est le plus gros client de SpaceX.
Il s'avère que Phobos pourrait en fait faire l'endroit idéal pour un ascenseur spatial partiel. Dans un article de 2003 intitulé «Colonisation spatiale utilisant des élévateurs spatiaux de Phobos», l'ingénieur de la NASA Leonard Weinstein a étudié la faisabilité de cette idée.
Une longe pourrait être abaissée de Phobos, se terminant juste au-dessus de l'atmosphère de Mars. À partir de la surface de Mars, l'attache finale se déplacerait dans le ciel à une vitesse de seulement un demi-kilomètre par seconde, passant au-dessus d'un point sur Mars deux fois par jour.
Les charges utiles pourraient être lancées à partir de la surface de Mars et capturées par l'extrémité inférieure de l'attache, puis transportées jusqu'à Phobos pendant environ deux jours. Un deuxième ascenseur pourrait même transporter du matériel jusqu'à l'orbite de Deimos.
Et je sais que cela semble un peu extrême, mais quand vous pensez à la mécanique orbitale, il faut en fait moins d'énergie pour transporter des matériaux de Phobos vers l'orbite lunaire que pour les obtenir de la surface de la Lune.
Dans une présentation de 2013, l'ingénieur de Lockheed Martin, Josh Hopkins, a proposé que Phobos et Deimos aient un sens en tant que premier lieu d'exploration par les humains, et a fait valoir que Deimos est encore meilleur.
Phobos et Deimos sont tous les deux verrouillés sur Mars, ce qui signifie qu'ils montrent toujours le même visage à la surface de la planète. Les astronautes stationnés sur l'une de ces lunes pourraient téléopérer des rovers et échantillonner des missions de retour sans aucun retard.
De son altitude plus élevée, Deimos voit en fait plus de la surface de Mars que Phobos, 98% de la planète est visible depuis la lune. Avec son chemin plus lent à travers le ciel, Deimos aurait la capacité de communiquer avec la surface pendant près de 60 heures en continu, tandis que Phobos glisse à l'horizon toutes les 4,2 heures.
Les régions proches du pôle nord de Deimos seraient en plein soleil et auraient également une vue constante jusqu'à la surface de Mars.
Aller et revenir de Deimos serait en fait plus facile, nécessitant environ 400 mètres / seconde de changement de vitesse en moins.
Alors, imaginez tout ce que j'ai dit pour une mission à Phobos, mais remplacez-le par Deimos à la place.
Mais si nous voulons vraiment rester, nous voulons creuser un tunnel à l'intérieur de Deimos. C'est selon Jim Logan, le co-fondateur du Space Enterprise Institute. Lors d'une récente présentation lors d'une conférence à Seattle sur le peuplement spatial, Logan a suggéré qu'il devrait être possible de construire un habitat permanent à l'intérieur de Deimos.
Je n'étais pas là pour le séminaire, mais Alan Boyle de Geekwire était, et il a capturé cette photo sympa du discours de Logan. Selon Logan, l'idée originale d'un cylindre O’Neill sous-estimait à quel point le blindage contre les radiations serait nécessaire d'environ un tiers. Alors rappelez-vous que lorsque j'ai dit qu'ils auraient besoin de 45 000 lancements de vaisseaux spatiaux pour construire un cylindre O'Neill, il s'est avéré que nous pourrions avoir besoin de 150 000 à la place.
Mais il devrait être possible de creuser un tunnel à travers le centre de Deimos, de bout en bout, peut-être faire appel à Elon Musk’s Boring Company pour faire le travail. L'intérieur de Deimos est supposé être poreux, et les ingénieurs trouveraient des réserves de glace d'eau, de métaux précieux et de minéraux au fur et à mesure qu'ils creusaient, ce qui soutiendrait à peu près n'importe quelle échelle de base.
Il pourrait même être assez grand pour mettre des habitats en rotation à l'intérieur de la lune pour fournir une gravité artificielle aux habitants. Positionnez les panneaux solaires aux pôles où ils recevraient une lumière solaire presque éternelle
Tout cela se concentre sur Mars, mais il y a lieu de faire valoir que les lunes de Mars, Phobos et Deimos seront les premiers endroits que nous visitons dans la région. Ensuite, lorsque nous avons un bon camp de base solide, nous faisons une tentative sérieuse sur la planète rouge.
