10 solutions folles aux problèmes d'espace

Rien n’est plus déprimant que de supposer que l’homme sera confiné pour toujours à un seul et minuscule rocher appelé Terre. Cependant, alors que nous essayons d'étendre notre empire humain jusqu'aux confins de l'espace, nous nous heurtons à une multitude de problèmes qui menacent nos plans pour devenir une civilisation réellement avancée. Heureusement, notre innovation ne connaît pas de frontière et notre curiosité est souvent récompensée par les solutions les plus inimaginables.

10Force Fields pour protéger les astronautes des rayonnements

En 2008, des scientifiques du laboratoire britannique Rutherford Appleton ont développé un champ de travail qui protège des particules tueuses du soleil. Instrument de guerre dans les films de l'espace, l'application pratique de champs de force réels est beaucoup moins glamour, bien que beaucoup plus importante, car elle protégerait les astronautes du cancer. De plus, il remplacerait les matériaux de blindage conventionnels, qui pèsent lourdement sur la capacité de charge de la navette.

Equipée autour d'un modèle réduit, la «mini-magnétosphère» a été en mesure de détourner l'essentiel du rayonnement solaire nocif des astronautes qui se trouveraient dans un vrai navire. Le prototype fonctionne en créant un champ magnétique très semblable à celui qui entoure la Terre. Il est incroyablement puissant car le rayonnement solaire est déjà chargé, il rebondit simplement sur le bouclier invisible. Une version à plus grande échelle pourrait sauver des vies si une éruption solaire éclatait et les versions futures pourraient même être capables de faire dévier les lasers.

Alors que cette technologie serait utile lors de notre inévitable premier vol vers Mars, elle nécessiterait d’énormes quantités d’énergie pour alimenter un trajet de 58 millions de kilomètres (36 millions de kilomètres).

9 centrales solaires flottantes en orbite

Le Japon, énergivore, pourrait bientôt faire face à une crise car ce pays densément peuplé utilise d’énormes quantités d’énergie pour faire fonctionner ses appareils et transformer ses robots. La nation extrêmement sujette aux tremblements de terre se méfie de l'énergie nucléaire, étant donné le récent désastre de Fukushima. En outre, il n’ya pas beaucoup de terres vides à développer pour devenir des centrales solaires dans un pays plus petit que la Californie et pourtant plus de trois fois plus peuplé.

Heureusement, l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) dispose d'une solution littéralement extraterrestre qui pourrait réduire la dépendance à l'égard des ressources mondiales: de gigantesques réflecteurs en orbite géosynchrone autour de la Terre. Ces miroirs géants concentrent l'énergie du soleil sur les récepteurs, y compris en orbite, puis l'énergie stockée par des milliards et des milliards d'antennes de récepteurs minuscules est transmise à la Terre sous forme de rayonnement micro-ondes.

Cette technologie permettrait de combler plus de 100 années d'innovation, des théories de Tesla sur la transmission d'énergie sans fil au début des années 1900 à l'introduction de la cellule photovoltaïque il y a 60 ans. Placer une telle installation en orbite semble être la progression logique, car les cellules solaires sont considérablement plus efficaces lorsqu'elles ne sont pas encombrées par notre atmosphère. Cependant, la construction d'une station solaire en orbite confère à la JAXA des complications logistiques sans précédent. Un modèle opérationnel est donc à environ 25 ans.

8Utilisation de voiles de soleil au lieu de carburant ou de moteurs

Le Sunjammer pourrait inaugurer une nouvelle forme de voyage dans l’espace. Les carburants chimiques sont coûteux et encombrants, mais le Sunjammer pourrait puiser dans une source d'énergie illimitée pour s'auto-alimenter et, à l'avenir, dans le cosmos.

Alliant technologie de pointe et moyens de transport archaïques, le Sunjammer est une voile géante. D'une superficie de 1 210 mètres carrés, il est capable de capter les vents solaires en s'appuyant sur le même concept fondamental que les anciens utilisaient pour explorer la Terre il y a des milliers d'années.

Prévu pour être lancé dès novembre 2014 à bord d'une fusée Falcon 9, la voile se déroulera une fois déployée depuis son embarcation d'origine et servira de vaste station météorologique pour l'observation de l'activité solaire. Son mouvement repose sur les photons entrants du Soleil, qui exercent eux-mêmes une pression malgré leur taille réduite. La voile utiliserait cet élan pour se propulser, ainsi que tout navire lui étant rattaché, sans avoir besoin de moteur ou de carburant.

Le Sunjammer lui-même sera guidé simplement par les forces exercées par les particules solaires, mais les versions futures seront pilotées par des lasers en orbite, capables de produire des surtensions beaucoup plus concentrées. Des centaines d'années dans le futur, une voile gigantesque de la taille du Texas, apposée sur un vaisseau spatial, pourrait nous permettre d'atteindre les systèmes stellaires voisins d'ici quelques siècles (la plus proche est à 4,3 années-lumière de la Terre).

7Coloniser la lune à la place de Mars

Dans la recherche par l'humanité d'une résidence secondaire, Mars semble être le candidat le plus probable. Pourtant, coloniser notre voisin relativement hospitalier est une tâche de plusieurs ordres de grandeur plus compliquée que tout ce qui avait été tenté auparavant.

Alors pourquoi s'embêter? La Lune s’avère être une option beaucoup plus viable, en partie et de toute évidence, en raison de sa proximité avec la Terre. La distance n'est pas la seule considération, cependant, car des pans de terrassement de terres martiennes seraient un effort herculéen en raison de considérations géographiques.

Terraformer la Lune serait beaucoup plus facile à gérer, en raison de l'abondance de systèmes de grottes étendues et souterraines créées par d'anciennes coulées de lave.

Une base ou une colonie située sous la croûte lunaire pourrait nous éloigner du flux solaire, offrant une protection contre les radiations, les variations extrêmes de température et les impacts occasionnels qui affligent la surface. De plus, la Lune a une multitude de cratères. Et ceux-ci pourraient facilement être bombés, créant un habitat favorable aux humains où la température, la pression et la teneur en oxygène peuvent être facilement régulées.

6S Space Suits, Simulation de Muscle

Les chercheurs du MIT espèrent remplacer les légendaires combinaisons spatiales par un nouveau modèle épuré qui pourrait tout aussi bien être un survêtement Adidas.Les futurs astronautes doivent être suffisamment mobiles pour lancer des cailloux et creuser dans la boue pendant qu’ils explorent les surfaces planétaires.

Les combinaisons spatiales actuelles limitent les mouvements et les rares fois où les humains ont marché sur une surface extraterrestre, ils étaient moins agiles. La version de la combinaison spatiale du MIT est une unitard moulante qui agit comme un mur supplémentaire de spires musculaires intégrées dans la combinaison qui peut se contracter et compléter les mouvements du corps des astronautes.

Plus important encore, les bobines mettent également la combinaison sous pression, remplaçant la technologie actuelle qui gonfle les combinaisons actuelles avec du gaz, un peu comme un ballon. Sans la nécessité d'un compartiment pressurisé protégeant les astronautes du quasi-vide de l'espace, les combinaisons futures ne doivent plus être volumineuses et volumineuses.

Le matériau réagit à la chaleur du corps du porteur et «s'arrête» lorsqu'il n'est pas utilisé. Et les bobines elles-mêmes sont fabriquées à partir d'un alliage à mémoire de forme de nickel et de titane, un matériau élastique et flexible qui «se souvient» et peut être reconverti aux formes précédentes. Ainsi, les astronautes peuvent rapidement l'enlever ou le poser. De plus, cela ne semble pas à moitié mauvais.

5Envoi d'embryons dans l'espace à la place des adultes

Peut-être la solution la plus folle au problème des voyages spatiaux prolongés, le projet Icarus suggère d’envoyer des embryons plutôt que des astronautes. Au fur et à mesure que nous nous dispersons dans l’univers, la durée de nos voyages atteindra ou dépassera rapidement la durée de vie fonctionnelle d’un être humain.

Les «navires dormants» ou les «navires-semences» agiraient comme des congélateurs géants qui transportent des masses d'embryons dans l'espace, pour coloniser des exoplanètes lointaines et, éventuellement, selon Icarus, relancer la race humaine, si un tel besoin devait se présenter. Cela atténuerait plusieurs problèmes: le navire ne doit pas forcément être trop rapide, les embryons pourraient être facilement protégés des radiations et vous évitiez d'envoyer des adultes qui n'auraient plus rien à faire, mais se tournent les pouces. À leur arrivée, les embryons seraient incubés dans des utérus artificiels.

De toute évidence, cette idée est assez fantastique et ne fait pas l’objet des grandes agences spatiales, mais c’est une considération intéressante pour un avenir lointain, même avec la batterie d’accidents potentiels d’un tel arrangement. Plus particulièrement, l'éducation des enfants serait problématique.

4Plantes en culture dans un sol martien ou lunaire pour se nourrir

Un problème pour les futurs colons de l'espace est la subsistance. Il n’est pas faisable d’attendre des livraisons constantes de produits alimentaires si l’humanité installe un deuxième avant-poste dans le système solaire, de sorte qu’elle doit trouver le moyen d’être autosuffisante. Comme solution possible, une équipe de scientifiques a tenté, avec un succès variable, de faire pousser des cultures dans différents types de sol extraterrestre.

Le sol a été fourni par la NASA, qui collecte différents types de sols de volcans, ici sur Terre, qui imitent la composition de ceux trouvés sur la Lune et sur Mars. La seule différence entre les sols indigènes et ceux trouvés sur les corps célestes réside dans les traces d'ammonium et de nitrates, qui auraient pu améliorer la fertilité du sol.

L'équipe a transplanté une variété de semis dans ces sols, notamment du blé, des carottes, des tomates et de la moutarde. Ils ont également planté plusieurs espèces capables de convertir l'azote atmosphérique en aliments, car les plantes ont besoin d'azote pour se nourrir.

Ils ont constaté que certaines des plantes prenaient les sols étrangers, même sans l'ajout d'éléments nutritifs. Le sol martien s'est avéré être le meilleur choix, tandis que les échantillons lunaires étaient les moins hospitaliers. Il est intéressant de noter que les plantes martiennes se sont mieux comportées que les témoins, cultivées dans des sols extraits du fond des rivières. Cependant, plusieurs questions demeurent, car l'introduction de la microgravité pourrait compliquer davantage les choses. La rétention d'eau pourrait également changer radicalement les choses, car les échantillons de l'étude ont été cultivés en pots.

Les astéroïdes 3Diverting en les fondant avec des lasers

L'impact des astéroïdes est une préoccupation urgente. Nous n'avons pas été touché par un gros pendant un moment. Et, étant donné que la Terre est périodiquement claquée par de grandes roches spatiales, nous pourrions avoir à faire face à la possibilité d’un anéantissement total un jour.

Souffler un astéroïde en lambeaux à l'aide d'une énorme bombe n'est pas une option envisageable. L'explosion créerait simplement de nombreuses petites pièces qui pleuvraient sur notre planète. La meilleure solution semble être de faire fondre une petite parcelle d'astéroïde à l'aide d'un laser orbital de grande puissance.

Plusieurs systèmes laser différents ont été proposés, y compris DE-STAR, qui ressemble étrangement à un immense livre d’allumettes ouvert. Une face contient des panneaux solaires qui concentrent les rayons du soleil et la surface adjacente produit un réseau de lasers qui se confondent en un seul faisceau.

Étonnamment, le faisceau se concentrera sur une portion d’astéroïde d’un diamètre de 30 mètres (100 ft) située à plus de 148 millions de kilomètres (92 millions de miles), ce qui correspond approximativement à la distance entre la Terre et le Soleil. Cela donnera littéralement à l'astéroïde une toute nouvelle queue, et la projection de matière détournera le rocher de notre planète. Un système de cette complexité ne sera probablement pas prêt avant 30 à 50 ans, car chaque volet du carnet d’allumettes devrait mesurer près de 10 kilomètres de long.

2Collection de sondes sur les comètes à l'aide de 'Velcro'

Le laboratoire de propulsion par réaction (JPL) de la NASA développe une gamme de robots à «doigts collants» offrant une dextérité inégalée. Surnommé Lemur Bots, il existe plusieurs variantes. Ces robots ont plusieurs applications, mais ils sont appréciés pour leur capacité à se verrouiller soi-disant sur des astéroïdes.

Contacter un astéroïde ou une comète est un exploit incroyable en matière de coordination mathématique, mais être capable de saisir et de laisser tomber un tel rocher de l'espace à volonté est une tâche sans précédent. Lemur Bot utilise des centaines d'ancres micro-épines minuscules capables de saisir les surfaces et de se détacher tout aussi facilement, permettant ainsi au bot de poursuivre son chemin joyeux.C'est fondamentalement le même principe derrière le velcro.

Les membres agiles de l'épine, couverts d'épine, lui permettront d'explorer les surfaces des comètes tout en restant solidement attachés assez longtemps pour recueillir des échantillons. Ces morceaux de débris spatiaux n’ont littéralement aucune influence gravitationnelle, de sorte que même un fort éternuement pourrait facilement les envoyer se perdre dans l’espace. Le robot pourrait également être envoyé sur Mars, où il peut utiliser sa poignée en velcro pour redimensionner le côté des tubes de lave afin de collecter des échantillons à analyser.

1 Des plantes artificielles produisant de l'oxygène

Les astronautes ont tendance à mourir assez rapidement sans oxygène. Ce ne serait donc pas bien si nous avions un moyen simple et peu technique de créer de l'air respirable? Julian Melchiorri, étudiant au Royal College of Art, le pense et a mis au point une feuille synthétique pouvant créer de l'oxygène.

La feuille de robot contient des chloroplastes, les centres de conversion biologique trouvés dans de vraies plantes. Ces minuscules usines à oxygène sont suspendues dans une matrice de protéines de soie et convertissent le CO₂, eau et lumière en oxygène nécessaire pour les personnes dans l'espace. Inutile de vous inquiéter des effets de la microgravité, qui peuvent entraver nos tentatives de culture de véritables plantes dans l’espace.

La feuille pourrait rendre les terrains de terraformation beaucoup plus faciles, puisqu'un mince revêtement de ce matériau pourrait être appliqué n'importe où. Par exemple, il pourrait recouvrir les murs et les plafonds de nos futurs habitats spatiaux et créer un environnement habitable au sein de toute structure fermée.

La seule ressource nécessaire est l’eau, car la lumière est abondante et le CO₂ est produit par les astronautes autour de l'horloge. L'eau devrait être assez facile à obtenir, car la NASA et d'autres agences spatiales ont déjà perfectionné les techniques utilisées pour convertir l'urine en eau potable.₂O encore et encore.