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10 idées folles du monde de l'exploration spatiale
Si, il y a 100 ans, vous disiez aux gens qu'une machine que nous fabriquions atterrirait sur Mars et nous renverrait des photos, beaucoup d'entre eux vous auraient trouvé fou. C'est la chose à propos de l'exploration spatiale. C'est un concept tellement nouveau avec des innovations apportées chaque jour qu'il est difficile de distinguer le fait scientifique de la science fiction. Toutes les idées liées à l'espace semblaient folles à un moment ou à un autre. Certains d'entre eux ont travaillé et ne semblent plus aussi fous. D'autres sont encore jolies dehors.
10Le Squid Rover
La lune de Jupiter Europa a longtemps été considérée comme un excellent candidat pour la vie extraterrestre en raison de la forte probabilité que la lune ait des océans sous une croûte glacée. Nous avions hâte d'envoyer quelque chose là-bas pour voir exactement ce que Europa a à offrir. Un projet de coentreprise entre la NASA, l'ESA et les agences spatiales japonaise et russe visant à programmer une mission en Europe en 2020 a été annulé en raison de problèmes budgétaires de la NASA. À l’heure actuelle, une mission dirigée par l’ESA, nommée JUpiter ICy Moons Explorer (JUICE), devrait être lancée en 2022. La sonde arriverait sur Europa en 2030. À ce moment-là, elle pourrait transporter un mobile très particulier.
L'appareil en question est un mobile robotique doux à balayage de puissance électrodynamique. Nous appelons cela un rover de calmar en raison de son architecture unique clairement basée sur ce céphalopode particulier. Le concept a été créé à l'Université Cornell et a été approuvé par la NASA pour des recherches plus poussées. Il fait partie du nouveau programme NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) de la NASA, qui, selon ses propres termes, "vise à transformer la science-fiction en réalité scientifique".
Le rover en est encore à ses débuts. Il comporterait des structures en forme de tentacules qui récolteraient les champs magnétiques locaux en tant que source d'énergie, ainsi qu'une "peau" électroluminescente qui illuminerait l'environnement sous-marin.
9Projet HARP
Du monde de la science-fiction, nous passons au monde de Looney Tunes. Au moins, c'est ce que le projet HARP semblerait être à première vue. Abréviation de High-Altitude Research Project (Projet de recherche sur les hautes altitudes), il s’agissait d’une initiative conjointe du Département de la défense américain et du Département canadien de la défense nationale visant à envoyer des projectiles dans l’espace à l’aide d’un canon géant.
Le projet a été lancé en 1961, principalement grâce à l'ingénieur canadien en balistique Gerald Bull. Il en avait eu l’idée dix ans plus tôt alors qu’il travaillait sur les missiles ICBM au Centre canadien de développement de l’armement et de la recherche (CARDE). Le projet a été mis en place sur un aéroport de la Barbade afin que des projectiles puissent être tirés dans l'océan Atlantique. Au début, un canon de 20 mètres de long (65 pi) a été utilisé, mais il a été rapidement amélioré pour atteindre 40 mètres (130 pi). Toute l'installation était prête en 1962, mais la crise des missiles cubains a reporté l'opération à l'année suivante.
Les premiers résultats étaient prometteurs et un autre site de test a été créé à Yuma, en Arizona. En 1966, ce canon a tiré un projectile de 180 kilogrammes (400 lb) à une vitesse de 3 600 mètres (12 000 pieds) par seconde à une altitude record de 180 kilomètres (590 000 pieds). Au fil du temps, de plus en plus de bailleurs de fonds ont perdu leur intérêt pour le projet et ont retiré des fonds. Finalement, la guerre du Vietnam et la détérioration des relations entre les États-Unis et le Canada ont forcé le projet à s’arrêter. Le canon à la Barbade est toujours là aujourd'hui, une relique surplombant la mer des Caraïbes.
8Le sous-marin Titan
Comme Europa, la lune Titan de Saturne est considérée comme le Saint Graal pour les explorateurs de l'espace. Il y a des lacs et des océans de méthane en surface sur lesquels nous avons hâte de mener une enquête. En 2004, la sonde Cassini a cartographié la lune de manière détaillée et nous a donné une assez bonne idée de sa géographie. En 2005, la sonde Huygens a atterri sur la lune et a renvoyé les premières photos de sa surface. La prochaine étape consisterait à créer quelque chose qui pourrait explorer les profondeurs des eaux de Titan. Pour cela, nous allons construire un sous-marin spatial.
Le projet de sous-marin a été proposé par le Dr. Ralph Lorenz lors de la Lunar and Planetary Science Convention et a été approuvé par la NASA. S'il était lancé, il se dirigerait vers la Kraken Mare, la plus grande mer du Titan. À l’extérieur, le drone ressemblerait à un sous-marin ordinaire, à l’exception d’une grande antenne qui serait nécessaire pour transmettre les données à plus d’un milliard de kilomètres de la Terre. Cependant, les conditions sur Titan obligeraient le sous-marin à traiter des problèmes uniques. Pour commencer, les températures sur la lune peuvent atteindre -180 degrés Celsius (-290 ° F)
De plus, nous n'avons aucune idée de la profondeur à laquelle le sous-marin devra faire face. La profondeur, ainsi que la composition de la mer, rendront irréalisables les éléments de conception tels que les citernes à ballast traditionnelles. En raison de sa taille et de sa forme, le sous-marin aura même besoin d’un système de distribution spécial utilisant une variante de la mini-navette militaire X-37B.
7 horizon de projet
La course à l'espace entre les États-Unis et l'Union soviétique a déclenché l'ère de l'exploration spatiale la plus productive. Même dans ce cas, il s’agissait d’un tout nouveau monde, encore à ses balbutiements. Il a donc fallu beaucoup d’essais et d’erreurs pour déterminer ce qui fonctionnait ou non. Avant que le programme Apollo ait finalement mis un homme sur la Lune en 1969, de nombreux autres plans ont été élaborés et abandonnés.
Project Horizon est un plan récemment déclassifié de l'armée américaine pour la construction d'une base militaire sur la Lune. Ce projet serait encore trop ambitieux aujourd'hui, mais le programme a été développé en 1959. L'armée a jugé possible de compléter la base et de l'équiper de soldats et d'astronautes au cours de la décennie suivante.
C’était peut-être incroyablement optimiste à l’égard de l’armée ou cela montrait simplement à quel point les deux parties étaient désireuses de prendre le dessus dans la guerre froide. Le rapport soulignait combien il était crucial d'établir une présence militaire sur la Lune, considérant qu'il ne s'agissait que d'une question de temps avant que les Soviétiques ne tentent la même chose.
Le projet n'est jamais allé plus loin que la phase de planification.Le cas échéant, il aurait fallu lancer près de 150 fusées Saturn pour transporter la cargaison. Une fois terminée, la base aurait hébergé 10 à 20 personnes. Jusque-là, les astronautes auraient pu utiliser les «trous» naturels trouvés sur la Lune, recouverts et scellés avec des sacs sous pression, pour créer des espaces de vie.
6Le Wrangler
L'univers peut être un endroit dangereux. Beaucoup de choses peuvent étouffer la vie sur toute notre planète sans trop d'efforts: éclats de rayons gamma, supernovas, galaxies en collision, etc. Et, bien sûr, une menace a déjà frappé notre planète dans le passé, les astéroïdes. La Terre a été frappée par des astéroïdes au cours de ses 4,5 milliards d'années d'existence et il est probable qu'elle le sera à nouveau. Cela pourrait se produire demain (ce ne sera pas le cas) ou dans un milliard d'années, mais des membres de la NASA étudient déjà des solutions à ce problème.
Une solution s'appelle le système WRANGLER (Riposte sans poids, Rendezvous Et Filet pour Limiter l'Excès de Rotation), avec la permission de Tethers Unlimited, Inc. Ce système de filet et d'attache pourrait être utilisé par un satellite ) inoffensif. Le programme a déjà été accepté par le programme de concepts avancés innovants de la NASA et est en cours de développement en tant qu’alternative plus simple et plus rentable à la propre mission de redirection (ARM) de la NASA.
Le système comporte deux composants principaux. L'un est le périphérique de capture réseau GRASP, et l'autre est le mécanisme d'attache / treuil SpinCASTER. En utilisant le levier d'une attache, un petit satellite serait en mesure de réduire le moment cinétique d'un objet beaucoup plus grand. Le WRANGLER a déjà fait ses preuves dans un microenvironnement et est en cours de développement à pleine échelle.
5Zvezda Moon Base
Les Américains n'étaient pas les seuls à vouloir installer une base habitable sur la Lune. Les Soviétiques étaient tout aussi impatients. Ils ont commencé leur programme lunaire en secret avec deux objectifs: premièrement, effectuer un survol lunaire habité, puis ensuite poser des cosmonautes sur la Lune. Cependant, les États-Unis les ont battus sur les deux plans, de sorte que les projets ont été abandonnés et maintenus cachés jusqu'aux années 90.
Nous avons ensuite eu l’idée de construire une base permanente sur la Lune, connue sous le nom de Zvezda («étoile» en russe) ou la base lunaire DLB. Le projet a débuté en 1962 et était dirigé par l'ingénieur spatial soviétique Sergueï Korolev. La base lunaire aurait été constituée de neuf modules distincts, chacun ayant un objectif spécifique, tel que des espaces de vie, des salles à manger, des installations médicales ou un laboratoire. Ensemble, ils auraient pesé 18 tonnes et devaient donc être livrés séparément. De plus, les cosmonautes auraient eu accès à des robots robotiques Lunokhod pour les aider à se déplacer sur la Lune.
Le projet a reçu beaucoup plus d'attention et de financement après 1969, grâce aux efforts des Américains. Cependant, son succès repose sur l’efficacité de la fusée N1 (l’équivalent russe de la fusée Saturn V) utilisée pour transporter de lourdes charges utiles au-delà de l’orbite terrestre basse. Lorsque le N1 ne fonctionnait pas correctement, la fusée et tous les projets qui en dépendaient ont été annulés.
4Le Stanford Torus
La Station spatiale internationale héberge des habitants depuis près de 15 ans. Mir était opérationnel de 1986 à 2001. Cependant, bien que leur taille soit énorme, ces stations ne sont pas vraiment conçues pour accueillir beaucoup de monde. Mir avait un équipage de trois personnes. L'ISS a la capacité de prendre en charge six résidents, bien qu'il y ait actuellement trois personnes à bord. Le tore de Stanford était un peu plus ambitieux que cela. C'était une idée d'habitat spatial destiné à accueillir 10 000 personnes.
Le plan pour cette conception est venu en 1975 à la suite d'une étude d'été organisée par la NASA et l'Université de Stanford. Il s'agissait d'un tore (anneau en forme de beignet), d'un diamètre de 1,5 km, capable d'effectuer une rotation complète toutes les minutes pour reproduire la gravité de la Terre.
Le tore de Stanford n’a jamais dépassé le stade des idées. La conception du tore nécessitait 10 millions de tonnes de matériau, dont la majeure partie était extraite de la Lune et d’astéroïdes. Seuls les matériaux non disponibles là-bas auraient été rapportés de la Terre. La station spatiale aurait été située au point Lagrangien Terre-Lune L5, point où un petit objet situé entre deux gros corps est affecté par leur gravité, de manière à pouvoir maintenir une position stable.
3 vaisseaux spatiaux imprimables
L’impression 3D semble être la technologie du futur, avec presque aucune limite à ce qu’elle peut accomplir. Nous sommes déjà capables d'imprimer des composants électroniques flexibles fonctionnant sur des biens de consommation courants tels que les téléphones cellulaires. Celles-ci sont non seulement moins chères et plus faciles à fabriquer mais aussi plus petites et plus légères. Une idée ambitieuse émanant du Jet Propulsion Lab (JPL) de la NASA suggère que, à l'avenir, nous pourrons peut-être imprimer des engins spatiaux entiers.
Le vaisseau spatial imprimable est un autre plan issu de la NIAC. Il est actuellement en phase 2 et a donc déjà atteint son objectif initial, qui était de voir s'il était possible d'imprimer toute l'électronique nécessaire à un vaisseau spatial fonctionnel. La deuxième phase comporte plusieurs nouveaux objectifs, notamment l’impression d’un modèle de vaisseau spatial. La NASA doit également déterminer à quel point il est pratique de créer un engin spatial imprimé pour une seule mission.
Si tout fonctionne, la NASA estime qu'un engin spatial imprimé, peu coûteux et efficace, révolutionnera l'exploration spatiale. Il estime qu’un prototype de travail n’est qu’à 10 ans, mais il imagine également comment, dans un avenir lointain, vous pourriez simplement emporter une imprimante et créer toutes les sondes ou objets artisanaux dont vous pourriez avoir besoin sur place.
2Venus Landsailing Rover
Vénus n'est pas un endroit très sympathique.En raison de températures atteignant 450 degrés Celsius (840 ° F) et d'une atmosphère corrosive, explorer la planète voisine s'est avéré assez difficile. Jusqu'ici, le mieux que nous puissions faire était de poser un rover stationnaire à la surface de Vénus, qui est resté opérationnel pendant deux heures. Comparez cela aux moteurs qui fonctionnent pendant des années et des années sur Mars et nous voyons que l'exploration de Vénus est toujours l'un de nos objectifs les plus ambitieux malgré sa proximité.
Nous avons maintenant une nouvelle approche grâce au Centre de recherche Glenn de la NASA, le Venus Landsailing Rover. Surnommé la Zephyr, ce nouveau rover revient à l'essentiel et cherche à exploiter la force du vent pour sa propulsion, à la manière d'une voile classique. Bien que Vénus ne souffre pas de vents très forts (ils n’atteignent qu’environ 3 km / h), la pression sur la planète garantirait que même une petite brise serait capable de générer une puissance significative.
Le Zephyr serait construit à partir de matériaux plus que capables de résister aux températures élevées. La plupart du temps, il resterait stationnaire et ne déploierait sa voile que s’il avait besoin de changer de lieu. Ceci est facilité par le paysage plat de Vénus, qui est très peu obstrué. En utilisant une approche aussi prudente de la consommation d'énergie, la NASA estime que Zephyr serait capable de survivre un mois entier sur la planète.
1Projet Orion
Les voyages dans l’espace nécessitent beaucoup de ressources, nous sommes donc toujours à la recherche de nouvelles sources d’énergie potentielles, meilleures que celles dont nous disposons déjà. Dans les années 50, rien ne semblait plus puissant que la bombe atomique. Un effort continu cherchait de nouvelles utilisations de cette incroyable source d’énergie, qui n’étaient pas aussi destructrices que son objectif principal. Peut-être pourrait-il être utilisé pour alimenter un vaisseau spatial?
L'idée de la propulsion nucléaire par impulsion a été développée par les physiciens Ted Taylor et Freeman Dyson. Ils ont travaillé sur leur plan, appelé Project Orion, pour développer un moyen de propulser un vaisseau spatial en utilisant une série de détonations de bombe atomique derrière lui. Le concept de lecteur nucléaire n'était pas nouveau. Stanislaw Ulam, un mathématicien américano-polonais participant au projet Manhattan, avait déjà exploré cette idée.
Les travaux du projet ont commencé en 1958. À l'époque, la NASA n'existait pas encore. Project Orion a donc été financé par l'Agence de recherche avancée (ARPA) du ministère de la Défense, qui n'avait qu'un intérêt passager. Lorsque la NASA a été créée, elle et les forces aériennes ont divisé les projets de l'ARPA. Orion a été laissé au compte-gouttes, personne ne y voyant un atout. Il faudra quelques années avant que la NASA n'intervienne, mais à ce moment-là, le traité d'interdiction des essais nucléaires de 1963 sur les armes nucléaires empêchait Orion de se développer, étant donné l'ampleur des retombées nucléaires potentielles.