Comment coloniser Mars à partir de ses ressources ?

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Un rappel :
http://astronautique.actifforum.com/t13546p180-comment-coloniser-mars-a-partir-de-ses-ressources/post?p=260903
Il y a aussi une autre possibilité : forer des puits à intervalles régulier par lesquelles la lumière solaire serait transmise directement à l’intérieur au moyen de miroirs et de lentilles de Fresnel.
Dans ce cas, le rendement de transmission de l’énergie lumineuse serait meilleur car les miroirs et les lentilles peuvent avoir d’es rendements de transmission proches de 100% (disons vers les 90 %)
Un schéma simplifié de ces puits de « lumière » :

Spoiler:
J’ai trouvé une pub qui montre que ces puits de lumière ou conduit de lumière fait son chemin …même sur la planète Terre avec ces « Sun Tunnel » après les bouteilles solaires des bidonvilles !… donc dans tous les milieux sociaux ;)
http://velux.portailpro.fr/html/suntunnel/index.html?utm_source=Ligatus&utm_medium=Banner&utm_campaign=Sun-Tunnel-Ligatus

https://www.youtube.com/watch?v=vx_ca8kDIiM&feature=player_embedded

Giwa
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Giwa a écrit:Un rappel :
https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t13546p180-comment-coloniser-mars-a-partir-de-ses-ressources/post?p=260903
Il y a aussi une autre possibilité : forer des puits à intervalles régulier par lesquelles la lumière solaire serait transmise directement à l’intérieur au moyen de miroirs et de lentilles de Fresnel.
Il me semble qu'on se complique la vie. Les miroirs, il faut gérer leur orientation de manière dynamique. Ensuite, le soleil martien est quand même un peu faiblard, donc si on a en plus des puits de lumière et qu'on se prive de fenêtres avec vue directe sur les paysages martiens, j'ai l'impression qu'on perd sur plusieurs tableaux à la fois. Je persiste à croire que la solution est simple : une armature en fer et des fenêtres partout, une sorte de cuppola puissance 10. Pour réduire les contraintes sur le verre, on réduit la pression interne à 500 mbars. De plus, je soupçonne une marge très importante pour le verre de la cuppola de l'ISS. On doit pouvoir obtenir quelque chose de robuste avec du verre moins épais et plus simple à fabriquer.
En outre, pour le cas des serres, il se pourrait bien que la lumière naturelle soit encore insuffisante pour de nombreuses plantes. Il faudrait dans ce cas ajouter des réflecteurs sur le côté.
Argyre
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L'avantage d'installations troglodytes, c'est aussi de protéger des météorites, des radiations et d'offrir en outre une bonne isolation thermique.

Quant au problème de l'insuffisance de la lumière solaire, il peut être résolu aussi bien pour des installations souterraines qu'extérieures : les réflecteurs que tu préconises peuvent aussi se trouver devant les conduits optiques comme d’ailleurs l’autre possibilité de lentilles de Fresnel.

N’oublions non plus la faible gravité de Mars qui permet de construire plus facilement que sur la Terre des excavations avec des soutènements moins massifs .

Et pour le problème de claustrophobie pour les futurs habitants, ils peuvent être facilement résolus avec des projections murales de l’environnement de surface prises au moyen de caméras vidéo … ce qui n’empêchera pas de temps à autres aux futurs tour-operators martiens de proposer des voyages vers le grand canyon martien Valles Marineris ou Mons Olympus ;)
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Giwa
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Giwa a écrit:L'avantage d'installations troglodytes, c'est aussi de protéger des météorites, des radiations et d'offrir en outre une bonne isolation thermique....
Après tout, tu fais comme tu veux. Si tu préfères vivre dans une installation troglodyte, je ne m'y opposerai pas. Quant à moi, je préfère m'installer dans ma Cuppola martienne, bien ensoleillée, avec vue imprenable sur les collines voisines. Je construirai un petit tunnel pour aller te voir. Et bien entendu, si tu en as marre de tes panneaux muraux qui projettent une image de je ne sais quelle paradis terrestre, ou si, plus vraisemblablement, ils tombent en panne au bout de 10 ans et tu n'en as pas de rechange, ou encore si la base venait à manquer d'énergie et que seule la Cuppola obtenait le label "Habitat passif" ne nécessitant aucun chauffage complémentaire (effet de serre durant la journée suffisant), alors, bien sûr, je t'inviterais chez moi en attendant qu'on parvienne à construire une nouvelle Cuppola pour ta famille.
Bon, tu passes quand ?
:D
Argyre
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Et pourquoi pas une synthèse des deux principes, avec des pièces situées en fonction de leur utilisation sous le sol ou sous serre?
Un dortoir par exemple, nul besoin de voir le paysage lorsqu'on sommeille, par contre il est bien pratique de pouvoir dormir tout en sachant qu'une météorite ne risque pas de dépressuriser sa chambre.
Si les cultures peuvent être plus rentables sous serre à la lumière naturelle (au moins partiellement), les légumes une fois tranchés ne se plaindront pas d'être dans une chambre froide sous terre et accessoirement si il était possible de prévoir une petite cave à vin ...
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Maurice

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Maurice a écrit:Et pourquoi pas une synthèse des deux principes, avec des pièces situées en fonction de leur utilisation sous le sol ou sous serre?
Un dortoir par exemple, nul besoin de voir le paysage lorsqu'on sommeille, par contre il est bien pratique de pouvoir dormir tout en sachant qu'une météorite ne risque pas de dépressuriser sa chambre.
Si les cultures peuvent être plus rentables sous serre à la lumière naturelle (au moins partiellement), les légumes une fois tranchés ne se plaindront pas d'être dans une chambre froide sous terre et accessoirement si il était possible de prévoir une petite cave à vin ...

En fait, à mon sens, la présence de salles en sous-sol ou à flanc de colline, éventuellement sans lumière naturelle ou très peu, va de paire avec les Cuppolas. Pour aller d'une Cuppola à une autre, par exemple, il faut bien des couloirs et il me parait inutile de se compliquer la vie et de les baigner également de lumière, idem pour les lieux de stockage et les dortoirs. Je ne l'envisageais pas autrement. Mais la réciproque est fausse.
Argyre
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Ce sujet n'est qu'un laboratoire d'idées et c'est évidemment sur place qu'on n'y verra plus clair avec l'avantage par rapport aux premiers vols vers Mars -où là il ne faudra pas se planter - que l'on pourra réviser sa copie en expérimentant.

Et peut-être qu'il n'y aura pas une solution unique selon les terrains .

En effet au départ, j'envisageais ces installations troglodytes pour profiter des tunnels naturels formées par les anciennes coulées de lave.

Cordialement,
Giwa
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Giwa
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Akwa a écrit:
Giwa a écrit:Annonce surprenante certes,
mais dans le fil directeur des propositions de Buzz Aldrin
[...]
The first astronauts sent to Mars should be prepared to spend the rest of their lives
there

A partir du moment où l'on ignore tout-à-fait si le milieu Martien permet de vivre (gravité ? Rayons cosmiques ? Radiations ? etc), envoyer un homme là-bas s'apparente à un homicide déguisé, et est condamné dans n'importe quel pays.
Je viens d'ouvrir un nouveau sujet pour en débattre
https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t13973-mars-en-aller-simple#265140
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Giwa
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Je ne sais pas si c'est le bon endroit pour poster mais pour alimenter le débat, ce vendredi 8 am (15h35) sur "la cinq" passe un documentaire d'une durée de 50mn intitulé "mars , une nouvelle terre?".

Docu de 2009.

http://www.programme-tv.net/programme/culture-infos/3453182-mars-une-nouvelle-terre/

Ca repasse apparemment samedi 16 à 23h50.
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spaceX

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spaceX a écrit:Je ne sais pas si c'est le bon endroit pour poster mais pour alimenter le débat, ce vendredi 8 am (15h35) sur "la cinq" passe un documentaire d'une durée de 50mn intitulé "mars , une nouvelle terre?".

Docu de 2009.

http://www.programme-tv.net/programme/culture-infos/3453182-mars-une-nouvelle-terre/

Ca repasse apparemment samedi 16 à 23h50.

Bien sûr et merci pour cette information :)

J'espère que certains d'entre nous ont pu suivre ce documentaire ou pourront le suivre samedi.

Dommage que en ce qui me concerne je ne puisse le suivre . :|
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Giwa
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Giwa a écrit:
spaceX a écrit:Je ne sais pas si c'est le bon endroit pour poster mais pour alimenter le débat, ce vendredi 8 am (15h35) sur "la cinq" passe un documentaire d'une durée de 50mn intitulé "mars , une nouvelle terre?".

Docu de 2009.

http://www.programme-tv.net/programme/culture-infos/3453182-mars-une-nouvelle-terre/

Ca repasse apparemment samedi 16 à 23h50.

Bien sûr et merci pour cette information :)

J'espère que certains d'entre nous ont pu suivre ce documentaire ou pourront le suivre samedi.

Dommage que en ce qui me concerne je ne puisse le suivre . :|

oui bof j'ai vaguement regardé
ca parle de la terraformation de Mars avec de belles images de synthese completement utopiques
a cette epoque (2009) on etait encore sur le programme constellation...

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Après cette actualité spatiale chargée, je profite d’un petit creux pour reprendre notre sujet et comme je remonte à un post assez ancien, je vous en donne l’adresse pour le retrouver plus rapidement :
https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t13546p30-comment-coloniser-mars-a-partir-de-ses-ressources/post?p=257768
Dans ces posts j’évoquais la possibilité de recueillir l’eau sous forme de glace et plus exactement de gelée blanche, c’est à dire par condensation à l’état solide.
Cette méthode pourrait être appliquée au dioxyde de carbone comme pour le monoxyde de dihydrogène … H2O

D’accord -vous me direz- on n’avait pensé simplement à la compression de l’air martien pour récupérer le CO2 mais bon pourquoi faire simple lorsque l’on peut faire plus compliqué ?
Trêve de plaisanterie, ce sujet est une sorte d'inventaire de toutes les idées qui nous viennent et nos colons martiens en feront ensuite le tri. ;)

Profitons en plus - en même temps- de l’air glacial des nuits martiennes pour réchauffer les serres !
Comment ? Au moyen de pompes à chaleur.

En effet la température extérieure est alors très basse et des panneaux réfrigérants peuvent se recouvrir de givre de CO2 en absorbant sa chaleur de condensation à l’état solide (plus de 400kJ par kg. Voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/Dioxyde_de_carbone ) et cette chaleur est ensuite évacuée dans des échangeurs internes pour réchauffer les serres.

Bien sûr pour que le rendement ne chute pas, il faut éviter que les panneaux réfrigérants ne s’enrobent de glace carbonique et là une étude serait nécessaire de l’adhérence de cette glace sur des parois métalliques et des moyens de la détacher et de la récupérer dans des bacs.
Comment ? Vibrations ? Raclage ? Laissons cette étude à nos colons

Ensuite au petit matin on la rentre dans les serres et sous l’effet d’un four solaire on la sublime- une fois le soleil de retour. .
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Giwa a écrit:
Dans ces posts j’évoquais la possibilité de recueillir l’eau sous forme de glace et plus exactement de gelée blanche, c’est à dire par condensation à l’état solide.
En ajoutant un procédé de chauffage préliminaire et récupération de l'eau après condensation, obtient le "Martian farmer" proposé par Slosberg à la convention de la Mars Sociey de 2000.
http://www.marspapers.org/papers/Slosberg_2000.pdf

A+,
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Cette transmission d’énergie par faisceau laser –voir sujet de lambda0 :
http://astronautique.actifforum.com/t14084-transmission-d-energie-par-faisceau-laser#267378
pourrait aussi trouver des applications pour la colonisation de Mars pour la transmission d’énergie dont on avait déjà en partie débattue
http://astronautique.actifforum.com/t13546p165-comment-coloniser-mars-a-partir-de-ses-ressources/post?p=260190
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Trouvé sur Techno-science une démonstration d’une « moto volante » qui n’est autre qu’un aéroglisseur monoplace.

http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=10749

Le désert de Mojave où se situe la démonstration a quelques airs de ressemblance avec certains paysages martiens. Certes sur Mars, pas question d’utiliser son air trop ténu directement pour former le coussin d’air nécessaire à la sustentation !
Mais on peut envisager de le stocker en le comprimant préalablement dans des bonbonnes avant de l’utiliser. Une fois les bonbonnes vides, on se pose le temps de les recharger avant de repartir.

La consommation de gaz pour la sustentation devrait être faible pour deux raisons :
- la faible gravité martienne
- la faible pression du gaz qui s’échappe car la force de sustentation est proportionnelle à la différence entre cette pression et celle du gaz du milieu extérieur très faible.

PS: Bien sûr en prolongeant notre prospective, il est possible d'imaginer des stations-services pour recharger en gaz les bonbonnes- ou plus rapide les échanger- avant de reprendre la piste avec une petite halte au self du coin le temps d'avaler un sandwich aux algues rouges en vogue en l'an martien 512 après l’arrivée de XX, le premier humain sur Mars ( XX car de sexe féminin) ;)
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Curiosity vient de trouver des traces importantes d'érosion par l’eau, une preuve de plus sa présence passée en abondance et une présomption de plus qu'il doit en rester dans le sous-sol martien.

Côté dioxyde de carbone, il faut remarquer que sa pression partielle est plus de 14 fois plus forte sur Mars - malgré la faible pression atmosphérique martienne - que celle dans l'atmosphère terrestre.

Pour vous en convaincre, rappelons que la pression moyenne sur Mars est de 600 Pa avec 95 % de CO2 alors que la pression partielle de ce gaz sur Terre à l'altitude zéro est de 39 Pa - voir: http://bartonpaullevenson.com/PartialPressure.html

Or sur Terre on envisage - de plus en plus de capter - le dioxyde de carbone de l'air - malgré sa très faible teneur - comme matière première de produits hydrocarbonés en le faisant réagir directement ou indirectement sur l'eau . .. donc pourquoi pas sur Mars où sa pression partielle est plus de 14 fois plus élevée.

Evidemment il y a l'objection de l'eau : va - t - on en trouver - ou plutôt sera - t - elle disponible sans trop de difficulté ? Car en trouver, cela est certain puisqu'il y en a sous forme de glace dans les calottes polaires et presque certainement dans le sous-sol sous forme de saumure.

Voilà un procédé proposée par la société britannique AFS (Air Fuel Synthesis) qui consiste à capter le CO2 de l'air en le faisant barboter dans une solution aqueuse de soude (hydroxyde de sodium) ; la solution de carbonate de sodium, produite, est ensuite électrolysée pour reformer de l'hydroxyde de sodium aqueux et libérer du gaz carbonique.

On fait alors réagir ce dioxyde de carbone en phase gazeuse sur du dihydrogène - lui aussi - obtenu par électrolyse de l'eau ; et selon les conditions de température et de pression, et le choix du catalyseur, on obtient à volonté du méthanol ou des hydrocarbures et ensuite toute la "pétro"chimie qui en découle.

Voir:
http://www.airfuelsynthesis.com/technology.html

http://www.airfuelsynthesis.com/technology/technical-review.html



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Giwa
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J'ai lu quelque part qu'il n'y avait pas que Mars qui était très intéressante géologiquement, il y'a aussi les astéroïdes. La société PLANETARY RESSOURCES veut exploiter ces ressources minières pour un but exclusivement lucratif car le teneur en titane (Alliage du SR71) de certains astéroïdes serait de 4% ! Taux énorme comparé à celui de la Terre qui est de 0,63%. Mars est plus intéressante pour son oxyde de fer et son souffre de carbone (Utilisé pour beaucoup d'alliage d'avion de ligne et de chasse). La lune aussi est visée pour sa teneur exclusive de 1% en titane et de 2.3% en platine mais surtout de par sa proximité avec la Terre.

Sources : http://www.sciences-mag.fr/2012/04/planetary-ressources-asteroides-ressources-naturelles/
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Comment coloniser Mars à partir de ses ressources ? - Page 10 Empty anium, thorium et hydro

Message Mer 31 Oct 2012 - 18:55


ApolloMars a écrit: [...] Mars est plus intéressante pour son oxyde de fer et son souffre de carbone (Utilisé pour beaucoup d'alliage d'avion de ligne et de chasse). La lune aussi est visée pour sa teneur exclusive de 1% en titane et de 2.3% en platine mais surtout de par sa proximité avec la Terre. /

A priori, le soufre de carbone n'existe pas. Il y a bien le sulfure de carbone, mais qui est quasiment inexistant dans la nature, et utilisé, de synthèse, dans l'industrie chimique.
Après recherche sur le net, il n'y a pas spécialement de sulfure de carbone sur Mars.
Et il n'est pas utilisé pour les alliages des fuselages d'avions.
De la même manière, l'oxyde de fer de la surface ne présente aucun intérêt en tant que tel. A la rigueur du minerai de fer. Mais vu l'abondance sur Terre, l'extraction sur Mars n'a qu'une utilité locale.

Concernant la Lune, Wikipedia nous apprend que la croûte contient essentiellement oxygène, silicium, magnésium, fer, titane, calcium, aluminium, potassium, uranium, thorium et hydrogène : il n'y a pas de platine spécialement sur la Lune.
Ici, on trouvera la composition des principaux minéraux lunaires.
Seul le titane est réellement abondant sur la Lune, mais sachant qu'il est également très abondant sur Terre, je ne sais pas si ça présente le moindre intérêt d'aller le chercher si loin.
En contrepartie, on trouve du Thorium et de l'Uranium qui présentent, eux, pour l'industrie nucléaire, un vrai intérêt (car les réserves terrestres sont très limitées).
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De plus une exploitation à but lucratif de ressources présentes dans un astéroïde (donc à rapporter sur Terre à priori) tel que présenté par ApolloMars, ne s'inscrit pas du tout dans la thématique de ce FIL qui envisageait de produire des matériaux et des objets in situ sur Mars (colonisation et exploitation des ressources locales).

A moins bien sûr que les martionnautes aillent se ravitailler dans la ceinture d'astéroïdes ... mais on est alors dans la SF.
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montmein69 a écrit:
A moins bien sûr que les martionnautes aillent se ravitailler dans la ceinture d'astéroïdes ... mais on est alors dans la SF.

Même pire que ça, car je ne vois pas ce qu'ils iraient chercher là-bas et qu'ils n'auraient pas sur Mars, Phobos et Deimos...
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La colonisation de Mars sera très progressive et avant d'aller se ravitailler vers la ceinture d'astéroïdes en matières brutes, c'est plutôt vers la Terre qu'ils iront chercher des produits élaborés ou des matières brutes rares en petites quantités - en le récupérant du côté d'un point de Lagrange.

Quant aux matières brutes nécessaires en grande quantité, ils commenceront par utiliser au maximum celles présentes sur place .

Sinon un jour viendra...ou plutôt un sol viendra

;)

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Puisque l'on parle un peu de Mars actuellement et qu' il y a des avancées technologiques qui peuvent profiter aux terriens comme aux futurs martiens , en voilà une et si cette découverte tient ses promesses, l’humanité détiendrait le Graal pour le stockage de l’énergie électrique sur Terre et sur Mars… Reste à savoir si les courants de fuites sont suffisamment faibles pour permettre un stockage suffisant sur plusieurs jours ou plusieurs sols? Donc à suivre.
http://www.slate.fr/lien/54863/scientifiques-hasard-pile-puissante-biodegradable
http://vimeo.com/51873011#embed

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Toujours dans la même veine des possibles avancées technologiques sur Terre pouvant s'appliquer ensuite à Mars :

Des tourbillons artificiels dans l’air pour produire de l’électricité.
http://www.newscientist.com/article/mg21729075.400-reap-the-whirlwind-for-cheap-renewable-power.html

Ceci est proposé pour la Terre, mais ne pourrait-on pas l’envisager pour Mars ?
Bien sûr il vient tout de suite l’objection que l’énergie récupérée sur Mars serait très faible à cause de son atmosphère très ténue.
Mais on peut objecter –comme on en avait déjà discuté pour les éoliennes- que cela peut être compensé par un déplacement beaucoup plus rapide de cet air (les vents martiens pouvant atteindre 300 km/h et plus)
D’ailleurs ces " dust devils " (diables de poussière) martiens sont un indice que cela pourrait fonctionner:
http://en.wikipedia.org/wiki/Dust_devil#Martian_dust_devils

Car en fin de compte l’énergie que l’on récupère provient de l’ensoleillement.
Bien sûr Mars est plus loin du Soleil, mais il y a moins de couverture nuageuse.

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En pleine tempête martienne, l'énergie cinétique de l'air est environ 100 fois inférieure à celle de la Terre un jour typique.
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Space Opera a écrit:En pleine tempête martienne, l'énergie cinétique de l'air est environ 100 fois inférieure à celle de la Terre un jour typique.

Il serait intéressant de connaitre les références des sites de ces mesures ou de ces estimations qui sont d'ailleurs fort possibles.

Mais il faut faire un distingo entre l'énergie cinétique d'une masse d'air donnée en déplacement et la puissance d'une éolienne qui dépend de l'énergie qu'elle ratisse à chaque seconde ... comme la formule de Betz - où la vitesse du vent intervient par son cube et non son carré comme pour l'énergie cinétique - le montre .
Et de plus lors des cyclones sur Terre , difficile de faire fonctionner des éoliennes.

Sinon un rappel des posts , page 9, où l'énergie éolienne avait été évoquée.


Spatiobus a écrit:...
La piste de l'énergie éolienne n'est-elle pas aussi à creuser ?
Je suis d'accord avec la remarque, il faudrait prendre en compte ce paramètre de faible densité atmosphérique sur Mars (0.020 kg/m3 au sol). Mais serait-ce inexploitable ?

Giwa a écrit:
Spatiobus a écrit:...
- Et pourquoi pas l'énergie éolienne ? Car du vent, il y en a sur Mars. Certes il faudrait un certain entretien face aux violentes tempêtes de poussières (tempêtes qui pourraient d'ailleurs poser des problèmes aux serres...) mais je pense que cet entretien serait "peu couteux" en contre partie de l'énergie fournie.


A priori on peut penser que vue la très faible masse volumique de l’air martien, la puissance éolienne récupérable devrait être très faible …mais en y regardant de plus près, c’est peut être intéressant , surtout s’il existe sur Mars des couloirs ventés dans certaines zones géologiques …euh … aréologiques !

Reprenons la formule de Betz : Pmax = (16 /27). (1/2).ρ .S. V 3

Voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_de_Betz

La masse volumique moyenne sur Mars est de l’ordre de 0,020 kg/ m3 au lieu de 1,3 kg/ m3 sur Terre.
Les vents martiens peuvent dépasser épisodiquement une vitesse de 200 km/h.

Tablons sur des couloirs ventés (à trouver) avec des vents réguliers de l’ordre de 80 km/h au lieu de 20 km/h sur Terre.

Alors : ( VMars /V Terre )3 = 64 et PMars /P Terre = (0,02 /1,3) x 64 # 1

Surprenant ! Mais en y réfléchissant la densité de l’air martien est plus élevée que celle de la Terre puisque la masse molaire du dioxyde de carbone est de 44 g/mol au lieu d’environ 29 g/mol pour la masse molaire moyenne de l’air terrestre et il y fait en moyenne bien plus froid.


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http://astronautique.actifforum.com/t14823p15-regolite-martien#284351
Argyre a écrit:Martin Fogg a été et reste une des toutes meilleures références sur la terraformation de Mars, bien que les paramètres connus de la géologie martienne aient évolué depuis sa thèse de 1992. Son site (Anglais) est ici :
http://www.users.globalnet.co.uk/~mfogg/index.htm
Super :!:

Pardon argyre d'en faire un copier/coller sur le sujet : Comment coloniser Mars à partir de ses ressources ?

En effet je n’ai pas beaucoup de temps actuellement pour le remettre en marche mais cela m’évitera de fouiller parmi tous les posts qui s’accumulent sur notre forum quand l’heure sera venue… … même s’il ne faudrait pas s’en plaindre car cela prouve que FCS se porte bien !
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