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10 nouveaux concepts de véhicules spatiaux révolutionnaires
Les concepts les plus excitants sont généralement les plus éloignés de la concrétisation. Mais si nos ancêtres n’avaient pas exploré l’improbable, nous n’aurions jamais traversé la mer de la tranquillité ni brisé de protons en poussière. De même, si nous n'embrassons pas l'inattendu aujourd'hui, nous ne pourrons jamais faire l'expérience des planètes extérieures ou des parcs d'attractions ouverts sur Mars.
10 Gravimétrie par survol chaud
Alors que la plupart des satellites grossissent, l’ingénieur en aérospatiale Justin Atchison propose de le réduire. Et il a reçu une subvention de phase I de la NASA pour développer son projet de gravimétrie par essaim, Swarm Flyby. Cela semble incroyablement inquiétant, mais les essaims sont en réalité des bancs de sondes adorablement minuscules. Ce projet faisait partie des 12 projets qui ont reçu la bénédiction provisoire de la NASA lors d’un récent symposium sur les concepts exploratoires avancés.
Les essaims sont parfaits pour étudier certains des plus petits corps de notre système solaire. La gravité quasi-inexistante de ces corps les a laissés inexplorés. Sans que la gravité agisse comme la corde métaphorique entre la balle et la pagaie, ils se rapprochent les uns des autres à une certaine vitesse. De minuscules robots offrent une solution. Et Atchison veut les jeter aux petits astéroïdes.
Il est difficile de déterminer la masse de minuscules morceaux d'espace. Ainsi, une sonde mère plus grande tirera un jet de sonde de bébé réfléchissant directement sur le visage d'un astéroïde. Les nombreuses trajectoires de vol dispersées des nanosondes seront combinées numériquement pour extrapoler le champ gravitationnel du corps. Et c'est super efficace, puisqu'un seul lot de nanosondes bon marché remplit la tâche de nombreux flybys conventionnels. Les données cédées par les minuscules astéroïdes fournissent des signatures chimiques et des indices sur les structures internes.
9TALISE: Pédalo Sur Titan
Même si Europa et Mars tirent le meilleur parti de leur amour pour la recherche des extraterrestres, Titan, la plus grande lune de Saturne, pourrait abriter discrètement les extraterrestres les plus intéressants. Europa possède un océan d'eau salée et nous savons que le début de Mars aurait pu passer pour une Terre adolescente. Mais à -180 degrés Celsius, les mers de Titan ont échangé de l'eau contre des hydrocarbures liquides. Donc, si une forme de vie apparaissait dans cet environnement absurde, elle aurait une structure unique.
Les rovers conventionnels ne sont pas mouillés. Donc, pour trouver ces formes de vie effrayantes, nous devons sillonner les mers de méthane avec un bateau à aubes. Conçu par une coopérative d'ingénieurs et d'astrobiologistes espagnols, TALISE a été extrait du catalogue Playskool. Pourtant, son destin se situe au cœur de la deuxième mer du Titan, Ligeia Mare. TALISE, anciennement l'explorateur propulsé pour l'échantillonnage in situ sur le lac Titan, pèse plus de 100 kg (220 lb) et conviendrait pour une mission de six mois.
Il n'y a pas encore de date de lancement, les créateurs optant toujours pour un système de propulsion. Bien qu’après une longue période de réforme, il ne reste plus que trois options: des roues lisses, des pagaies ou des tire-bouchons. Malheureusement, toutes les options les plus cool étaient déjà considérées comme infaisables. Ne vous laissez donc pas exciter par la perspective des girons de chars, des hélices et des jets en vol stationnaire.
Hélicoptère 8Mars
D'innombrables concepts de rover ont été proposés au fil des ans. Il en va de même pour presque autant de systèmes de propulsion, notamment le roulement, le rebond, la fouille et même la natation.
Mais nous n'avons pas vu beaucoup de rovers volants - jusqu'à maintenant. En introduisant un autre plan de mouvement dans l'équation d'exploration spatiale, l'autonomie quotidienne d'un mobile basé au sol peut être multipliée par trois. Mais l'hélicoptère Mars ne forcera pas ses frères à roues à se retirer de leur travail puisqu'il s'agit davantage d'un véhicule supplémentaire. Le «petit hélicoptère qui pourrait» de la NASA est ultra-portable: il mesure environ 1,2 mètre (4 pieds) de diamètre à l'extrémité de ses pales et pèse un peu plus d'un kilogramme (2 livres). L’hélicoptère a pour tâche principale d’agir en tant que dépisteur autonome, explorant bien avant son rover de surface.
Obtenir un véhicule de plusieurs milliards de dollars bloqué contre un rocher à plus de 50 millions de kilomètres est un énorme problème, et la planification en coulisse est responsable de chaque centimètre rouge que gagne le rover actuel. Mais un véhicule de reconnaissance en vol pourrait rapidement tracer la voie la plus dégagée pour son partenaire mobile, en épargnant bien des soucis à ses préposés. De son haut perchoir, l'hélicoptère pourrait explorer des zones d'intérêt non visibles du sol, repérant des roches aux formes étranges pour un éventuel ramassage.
La partie la plus excitante est que la NASA espère avoir un prototype pleinement opérationnel d’ici trois ans. Donc, si tout se passe comme prévu, l'hélicoptère minuscule pourrait bien être prêt à temps pour accompagner le prochain rover Mars en 2020.
7Tiny Europa Sub
Europa est la prunelle astronomique de nos yeux. Le monde glacé a un océan terriblement terrestre et salé caché sous une coquille de glace têtue. On estime que cette coquille a plus de 15 kilomètres d'épaisseur à certains endroits. Cela pose un problème. Et la solution de la NASA est une… bombe artisanale? Étonnamment, la sonde illustrée ci-dessus est un submersible à service complet, ne dépassant pas deux canettes de soda posées bout à bout.
La sonde DADU (Deeper Access, Deeper Understanding) est unique pour plusieurs raisons, notamment sa construction légère. Lancer une cargaison dans l'espace est ridiculement coûteux: des dizaines de milliers de dollars par kilogramme sont projetés au-delà. Ainsi, une livre économisée représente des millions de sous.
Sa taille est également une aubaine. Petit et lisse, il devrait pouvoir contourner des plaques épaisses de croûte glacée en se faufilant dans des fissures ou des crevasses étroites. Mais rien n'est nécessaire, car le plan demande à l'atterrisseur de percer un trou dans la glace et de pousser son petit copain dans l'inconnu.
DADU dispose également d'une gamme adorable d'instruments scientifiques.Le capteur utilisé pour évaluer la température, la conductivité et la profondeur est plus petit qu'un ongle. Le sonar de DADU est légèrement plus grand mais pourrait tout de même s'intégrer facilement dans une boîte d'allumettes.
Pour immerger en toute sécurité les profondeurs d’Europan, le minuscule sous-marin DADU reste connecté à une embarcation plus grande à la surface via une attache longue et flexible. Cette ligne de vie garantit que l’atterrisseur puisse nourrir en permanence le DADU, tout en maintenant sa batterie au lithium-ion en tête lorsqu’il recherche le calmar Europan.
6disco ball dans l'espace
Voici la balle spatiale éblouie. Imaginé par les étudiants de l’Université du Colorado à Boulder, DAND, l’explorateur de densité neutre et atmosphérique, était le vainqueur du concours de curiosités spatiales expérimentales. Cette boule disco psychédélique a été conçue pour balancer autour de la thermosphère (l'avant-dernière couche de notre atmosphère) en évaluant les forces de traînée à des altitudes de 320 à 480 km (200 à 300 km).
Les calculs de densité sont parfois décalés jusqu'à 21%. C'est tout un inconvénient d'essayer de coordonner des satellites tournant sur une orbite terrestre basse à une vitesse vertigineuse. Équivalent d'un canot de pêche cosmique, DANDE suit les variables spatiales et temporelles en temps réel et relaie les informations le cas échéant.
Après six années de bricolage, les 150 étudiants de l’UC impliqués dans le projet ont vu leurs rêves se réaliser le 29 septembre 2013, lorsque la fusée Falcon-9 de SpaceX a livré avec succès DANDE et plusieurs autres petits satellites sur leurs orbites prévues.
5 Habitats à grande surface
https://www.youtube.com/watch?v=Rl6gLnZx3VA
Bigelow Aerospace est une start-up financée par le secteur privé (principalement par le fondateur Robert Bigelow), spécialisée dans les habitats spatiaux du futur. Les structures en forme de dirigeable ne sont pas jolies, mais dans l’espace, l’aérodynamique n’est qu’une simple formalité et votre métier peut être aussi laid que vous le souhaitez. De plus, ce que les capsules Bigelow n’ont pas d’esthétique, elles compensent largement en mesures utiles, telles que l’espace. Et une capacité à se dégonfler.
Le plus gros Bigelow BA 330, en développement, bat absolument la capsule ISS Destiny en termes de volume. Il a une longueur de 14 mètres (45 pieds), comparée aux 8 mètres du Destiny, afin que les astronautes potentiels puissent jouer à un jeu de collecte en demi-terrain. Avec ses 330 mètres cubes, il offre aux astronautes un confort terrestre comparable à celui de chambres séparées. Il doit son espace au stockage central, et d'importants outils sont situés au centre de l'habitat, plutôt que le long des murs, comme dans l'ISS.
Sur Terre, il est préparé comme un tout petit paquet. Mais dans l’espace, il s’agit d’une guimauve cuite au micro-ondes, ce qui le rend facilement déployable. Bigelow envisage de connecter deux de ces véhicules et de louer l’espace en tant que station spatiale commerciale miniature. Un problème étrange est que le 330 pourrait être aussi grand. Les astronautes à l'intérieur pourraient se trouver trop loin des murs sans pouvoir pousser un mur pour se propulser, les laissant bloqués sur place. Mais les 330 logeant six astronautes, un copain devrait toujours pouvoir venir en aide.
Oh, et comme Bigelow Aerospace est une société privée, vous pouvez acheter votre billet aujourd'hui, à seulement 25 millions de dollars.
4Le vaisseau spatial de 100 ans
La terre est grande. Mais pour devenir une civilisation avancée, nous devons abandonner nos chaînes terrestres et ensemencer le cosmos. Cela peut sembler infiniment éloigné, mais certains envisagent déjà une excellente aventure interstellaire.
Le programme de vaisseau spatial 100 ans (100YSS) a déjà reçu des bénédictions monétaires de la NASA et de la DARPA, cette dernière jetant un million de dollars pour nous permettre de quitter la Terre. Le projet est défendu par l'ex-astronaute de la NASA Mae Jemison, la première femme afro-américaine dans l'espace. Il a également obtenu le soutien de plusieurs institutions réputées, notamment des chasseurs extraterrestres de SETI.
L'objectif est de rendre les voyages interstellaires possibles dans un délai de 100 ans. Ceux qui le soutiennent soutiennent que ce n'est pas plus étrange que la suggestion de H.G. Wells en 1901 d'un atterrissage de la lune, et pas plus de 70 ans après cette date, les astronautes américains jouaient au golf sur la surface lunaire.
Une option consiste à rassembler des multitudes d'explorateurs volontaires sur un navire gigantesque visant les étoiles. L'un de ces concepts a été conçu dans les années 70 et baptisé «Daedalus». Comparable à un porte-avions Nimitz, cette arche cosmique alimentée par la fusion errait dans la galaxie à la recherche d'un point acceptable pour établir Earth II.
3SOAR
Le premier constructeur de satellites en Europe, le franco-italien Thales Alenia Space, s'associe à Swiss Space Systems pour proposer une nouvelle option privée de vol à haute altitude. Esthétiquement, le SOAR est plus un avion qu'un vaisseau spatial et doit se greffer sur un gros-porteur gros-porteur Airbus A300 avant de se propulser lui-même en orbite. Initialement conçu comme un drone de livraison par satellite sans pilote, cet engin élégant est en train d'être réutilisé pour les humains.
Malheureusement, nous n'allons pas faire de l'auto-stop dans l'avion masqué de sitôt car les Suisses souhaitent récolter les fruits de la science avant de transporter de riches touristes de l'espace. Au lieu de cela, le programme SOAR, doté de 290 millions de dollars, offre une plateforme merveilleusement unique en tant que laboratoire de microgravité. Les tests généralement réservés aux franges de l'ISS et de la Terre extérieure peuvent désormais être conduits de manière plus économe lorsque l'avion passe par des creux paraboliques. Et les satellites peuvent être lancés en orbite (bien que l'avion lui-même n'atteigne jamais ces airs raréfiés) à un quart du coût.
L'anatomie ailée de SOAR lui permet de revenir sur Terre après des missions comme un avion, ce qui lui confère une réutilisabilité enviée par la plupart des autres véhicules spatiaux. En évitant le format de fusée traditionnel, les coûts de mission sont considérablement réduits, car le minuscule avion n'est pas alimenté par de grandes charges de carburant.
2Nautilus-X
Le Nautilus X de la NASA semble avoir été assemblé à partir de pièces de vaisselle tirées au hasard, mais la navette en patchwork peut aisément accueillir un équipage de six personnes pour des missions d'une durée pouvant aller jusqu'à deux ans. Le Nautilus, inspiré de DUPLO, dispose de modules interchangeables qui peuvent être échangés pour répondre aux exigences d’un large éventail de missions.
Et même si le système de transport universel non atmosphérique destiné à une longue exploration aux États-Unis (Nautilus-X) semble aussi lourd à manier que possible, il s'agit d'une station spatiale extrêmement polyvalente et mobile pouvant transporter des équipages dans l'ensemble du système solaire. Malheureusement, il ne pourra pas toucher les surfaces planétaires et les astronautes doivent être vêtus d'avant en arrière s'ils veulent s'ébattre dans la poussière de la Lune.
Nautilus n'est peut-être pas le plus beau vaisseau spatial, mais il est bon marché. Avec 3,7 milliards de dollars, il correspond à peu près aux coûts combinés du minuscule robot Curiosity et de la sonde Rosetta. C'est un vol relatif, puisque Nautilus pourrait servir de successeur à la Station spatiale internationale de 150 milliards de dollars.
Sa caractéristique principale est le beignet autour de la taille. L'anneau centrifuge va tourner pour produire une gravité artificielle. Bien que pas aussi fort que celui de la Terre, il gardera les astronautes enracinés au sol. La force centrifuge protège également les astronautes d'une variété de problèmes physiologiques dus à la microgravité.
1Venus Cloud City
Notre planète soeur Vénus n’a pas toujours été une boule d’enfer en fusion. La vie aurait pu y fleurir il y a des milliards d'années. Et cela pourrait être une fois de plus si le concept de «ville nuage» de la NASA se concrétise. Et puisque Vénus est plus proche de nous que Mars, un voyage dans ce pays nous offre une chance de nous débarrasser de nos roues d’entraînement cosmique avant notre grande avancée en faveur de la planète rouge.
Les communautés aériennes de la NASA flotteront à 50 km au-dessus de la surface vénitienne. À ces altitudes, les conditions se rapprochent rapidement de celles de la Terre. En fait, il serait difficile de trouver un meilleur substitut n'importe où dans le système solaire, selon les planificateurs de mission.
Ici, les pressions ne sont plus écrasantes et les températures presque terrestres. Il fait environ 75 degrés Celsius (167 ° F), ce qui est loin des 425 de la surface de Vénus (800 ° F). De plus, les colons vénitiens seront protégés du rayonnement solaire mortel.
Plus léger que l'air, un avion ressemblant à un dirigeable pourrait facilement rester en l'air pendant une mission de 30 jours. Un aller-retour durera plus d'un an. Cependant, le plan entier est compliqué par l'incapacité du vaisseau spatial à jamais atterrir. Le sol est de la lave chaude, et l’engin doit rester bien au-dessus de la surface sinon ses instruments délicats pourraient être détruits.
C'est difficile lorsque votre navire effectue un zoom à 7 250 kilomètres à l'heure. Mais après le déploiement des parachutes (avec un peu de chance), la navigation sera douce. Des bras robotiques déploient le dirigeable plié et le gonflent d’hélium. De cette façon, nous pouvons coloniser une planète sans nous approcher du sol.