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10 obstacles que les astronautes doivent surmonter pour un voyage sur Mars
La pensée d'une mission humaine sur Mars excite l'imagination. Que le premier voyage soit effectué par une société privée telle que SpaceX, une entité gouvernementale telle que la NASA ou un partenariat public-privé, vous constaterez probablement que le voyage aura lieu au cours des deux prochaines décennies. Cependant, s'engager dans une entreprise interplanétaire n'est pas une garantie de succès.
Les astronautes qui feront le voyage devront faire face à de nombreux obstacles, qu'il s'agisse de problèmes financiers avant de décoller ou de réussir leur atterrissage sur Mars. Dans l'intervalle, ils seront exposés à plus de radiations spatiales que quiconque dans l'histoire, seront soumis à d'intenses pressions psychologiques et auront beaucoup de difficulté à communiquer avec la Terre.
Voici 10 obstacles que les astronautes doivent surmonter lors d’un voyage vers Mars.
10 argent
Avant que les astronautes ne quittent jamais l'orbite terrestre, ils risquent d'être retenus par un manque de ressources financières. Les coûts projetés varient considérablement, allant de centaines de millions à des centaines de milliards pour un seul voyage. Ces deux estimations représentent un énorme engagement financier.
Le gouvernement consacre moins d’argent à l’exploration spatiale que lorsqu’il a envoyé des missions habitées sur la Lune. Le secteur privé est en mesure de financer certains aspects d’une mission pour un montant inférieur à celui du gouvernement, mais reste confronté à des limitations.
Une solution idéale combine l'expertise du secteur privé en matière d'innovation, l'expérience du gouvernement et une saine injection de liquidités des deux côtés.
Peu importe qui paie la facture, le fait de collecter les fonds et de les dépenser à bon escient déterminera en fin de compte si et quand les astronautes iront sur Mars.
9 Défier la gravité
Peu importe la façon dont les humains expérimentés deviennent capables d'aller dans l'espace, sortir de la planète sera toujours un défi. Le trajet relativement court entre la surface de la Terre et son orbite implique de pousser plus fort contre la gravité que contre vous. La gravité qui empêche une fusée de décoller est si forte que vous devez parcourir 11 kilomètres par seconde pour échapper à l’attraction gravitationnelle de la Terre.
L’exploration de l’espace par les gouvernements a entraîné de nombreuses explosions au cours de la phase de décollage, et les entreprises privées ont souvent le même sort. Peu importe l'avancée des voyages dans l'espace, le risque de décoller est toujours présent.
8 débris de l'espace tueur
Un vol réussi est un exploit dont il faut être fier, mais survivre sur l'orbite terrestre n'est pas une mince tâche non plus. L'espace est jonché de débris d'objets fabriqués par l'homme, dont la vitesse peut atteindre 28 200 kilomètres à l'heure, soit sept fois plus rapidement qu'une balle à grande vitesse. Ajoutez à cela la vitesse nécessaire à une fusée pour échapper à la pesanteur terrestre, et même de minuscules débris deviennent des objets mortels.
Les débris spatiaux sont classés par taille et leur nombre est saisissant. Il y a 13 000 morceaux de débris plus gros qu'une balle de softball, 100 000 morceaux plus gros qu'un penny et des dizaines de millions de particules de débris plus petits qu'un penny. Chaque morceau de débris risque d'entrer en collision avec un autre et de créer plus de débris. En conséquence, l’orbite terrestre est un champ de mines de débris spatiaux tueurs.
Les astronautes utilisent une combinaison de stratégies pour rester en sécurité dans le vaste champ de débris. La navigation est utilisée pour éviter les déchets mortels dans l’espace, et le blindage est utilisé pour minimiser les effets de ce qui ne peut être évité.
Cependant, tant que les débris spatiaux existeront, ils constitueront une menace pour les astronautes.
7 trop de poids
Tout voyage réussi vers Mars nécessitera suffisamment de carburant pour transporter une charge utile incroyablement lourde. La NASA a déjà réussi à atterrir sur Mars avec un engin spatial non habité. Mais dans chaque cas, le poids des véhicules robotiques était nettement inférieur à ce qui serait nécessaire pour transporter un équipage et le matériel de survie nécessaire.
Un voyage habité vers Mars nécessite de minimiser le poids et le carburant. Cependant, cette réalité crée un paradoxe. Comme transporter des êtres humains sur Mars nécessite plus de poids, il nécessite également plus de carburant, ce qui en soi constitue plus de poids et nécessite encore plus de carburant.
Ces réalités obligent les planificateurs, après un voyage sur Mars, à développer des formules soigneusement équilibrées pour négocier le poids et le carburant. Et une meilleure consommation d'essence ne ferait certainement pas de mal.
6 Ennui et isolement
Les experts prévoient que les astronautes devront faire face aux défis de l’isolement et de l’ennui sur leur chemin vers Mars, sans parler de la solitude à laquelle ils feront face lors de la construction d’une maison sur une nouvelle planète.
Le voyage de la Terre à Mars sera long. Le temps nécessaire pour voyager entre les deux planètes dépend du degré d'alignement de leurs orbites. Dans le passé, les missions sans équipage sur Mars allaient de 128 à 333 jours. Un petit équipage pris au piège dans un minuscule vaisseau spatial pendant de longues périodes est voué à l'ennui et à l'isolement.
En outre, les tentatives visant à réduire au minimum les exigences de poids en réduisant la taille de l’équipage ne font qu’exacerber ce problème. Plus l'équipage est petit, moins il vous faudra de temps pour répéter chaque blague et chaque histoire que vos compagnons ont racontées mot à mot.
Les effets psychologiques d'un petit équipage isolé pendant de longues périodes créent un certain nombre d'obstacles à la réussite du voyage sur Mars.
5 Effet psychologique de perdre la vue de la Terre
À mesure que les astronautes effectuent le voyage vers Mars, leur planète d'origine devient de plus en plus petite jusqu'à ce qu'elle apparaisse comme un simple point dans le ciel. Les astronautes voient actuellement des avantages psychologiques à voir la Terre en orbite, mais personne ne sait exactement ce qui se passera lorsqu'ils perdront la visibilité normale de notre planète.
La dépression, le mal du pays, une psychose totale et même le suicide sont les conséquences projetées de l'impossibilité de voir la Terre. Les préoccupations sont si légitimes que l'événement qui doit encore se produire a reçu le nom de «phénomène hors du champ de la vue».
Pour minimiser les risques de ne pas être en mesure de voir clairement la Terre, il existe des plans tels que fournir un accès aux télescopes. Mais les scientifiques incluent toujours les effets inconnus du «phénomène d’observation de la Terre» en tant qu’obstacles importants à une expédition sur Mars.
4 coéquipiers meurtriers
Outre les obstacles à l'intérieur de leur esprit et à l'extérieur de la navette spatiale, les astronautes devront faire face aux défis de leurs coéquipiers. Même les meilleurs amis peuvent se taper sur les nerfs après un certain temps et être pris au piège dans un petit espace pendant longtemps avec seulement quelques personnes peut avoir un effet psychologique dangereux entraînant une violence potentielle.
«Vous pouvez vous entendre avec n'importe qui pendant un mois», a déclaré Nick Kanas, psychiatre qui a enseigné à la University of California, à San Francisco, et qui étudie la psychologie spatiale. «Mais vous parlez d'un an et demi ou plus, et c'est différent."
En fait, des essais de biosphère dans lesquels l’équipage est isolé sur Terre pour simuler un voyage sur Mars ont abouti à ce que des membres refusent de se parler sauf s’agissant de tâches essentielles.
Les dangers potentiels d'un désaccord violent en route vers Mars ont amené les scientifiques à développer des protocoles de dépistage et de traitement de la santé mentale pour le long voyage dans l'espace.
3 Communication avec la Terre
Une conversation téléphonique sur Terre est presque instantanée, mais la réalité de la communication entre Terre et Mars est très différente. Le plus éloigné qu'un appel longue distance en provenance des États-Unis puisse parcourir est d’environ 29 000 kilomètres (18 000 milles), mais un signal entre les deux planètes doit parcourir une moyenne de 225 millions de kilomètres (140 millions de milles).
À mesure que les astronautes se rapprochent de Mars, la possibilité d'une communication quasi instantanée avec la Terre diminue. Selon la distance qui sépare les deux planètes, un signal radio unidirectionnel prend entre 4,3 et 21 minutes, ce qui signifie qu'un signal initial suivi d'une réponse peut prendre jusqu'à 42 minutes.
En outre, le Soleil peut entraver les communications entre les deux planètes à un point tel que les astronautes pourraient être isolés de la Terre pendant des semaines.
Ces retards empêchent non seulement les astronautes de communiquer pour des raisons sociales, mais limitent également leur capacité à recevoir un soutien en direct pour d’innombrables problèmes techniques.
2 Rayonnement spatial
Les radiations spatiales constituent l'un des défis les plus importants d'un voyage sur Mars. L'atmosphère de la Terre protège ceux qui vivent sur la planète des radiations spatiales, mais les astronautes ne bénéficient pas d'une telle protection.
Les astronautes de la Station spatiale internationale sont exposés à 10 fois plus de radiations que ceux vivant sur Terre. Ceux qui se rendent sur Mars rencontreront un rayonnement 100 fois supérieur à celui de la Terre.
Bien que les effets des radiations au niveau de Mars soient inconnus, les effets documentés de l'exposition aux radiations juste en dehors de l'atmosphère terrestre incluent la perte de vision, les risques accrus de cancer, les troubles neurologiques et plus. Les effets des radiations sur le voyage sur Mars seront presque certainement plus graves.
La radioprotection minimise certains des dangers mais n'élimine pas entièrement le problème. La solution la plus efficace semble être de trouver un moyen de limiter l'exposition en raccourcissant la durée du voyage. Même dans les circonstances les plus idéales, la NASA prévoit de ne pas respecter ses propres directives en matière d'exposition aux rayonnements lors d'un voyage sur Mars.
1 atterrissage sur mars
La dernière étape d'un voyage vers Mars est également l'une des plus meurtrières. Les dangers sont si réels que les scientifiques de la NASA qualifient la descente de l'atmosphère de Mars à la surface de «six minutes de terreur».
Les engins spatiaux pénètrent dans l’atmosphère de Mars à près de 20 000 kilomètres à l’heure et utilisent le frottement de l’atmosphère pour ralentir. Après environ quatre minutes, le vaisseau spatial a à peu près la même altitude de vol qu'un avion commercial à réaction terrestre, mais il parcourt toujours 1 600 kilomètres à l'heure (1 000 mi / h).
Une série d'ouvertures de parachutes et de roquettes constitue la dernière minute mouvementée, après quoi un engin spatial heurte le sol à une vitesse pouvant atteindre 80 km / h et rebondit jusqu'à quatre étages jusqu'à ce qu'il s'arrête complètement.
Plus de 60% de toutes les missions internationales sur Mars se heurtent à une défaite et le processus d'atterrissage est à l'origine de la plupart des échecs. Le dernier obstacle qui attend les astronautes lors d’un voyage sur Mars est peut-être le plus difficile de tous.