Dans le cadre d’une réflexion entre amis, on est en train de faire un jeu de plateau sur les guerres spatiales dans les prochains siècles (basé uniquement sur les technologies existante ou en cours de développement mais a une échelle démesuré et avec un coup d’arrêt volontaire sur l’informatique). Pour info, oublier les X wing, ça ressemble bien plus à un duel de char en 3D et a quelque centaine de mètre. En tout cas, ça m’a poussé à réfléchir à la colonisation du système solaire et à faire quelque plan de base sur différente planète. Vous avez déjà la vision d’une colonie vénusienne ici, je risque de rapidement vous présentez les colonies lunaire ou mercurien (très similaire) mais aujourd’hui, on part pour Cérès.
generalité
Donc Cérès est le plus gros astéroïde de la ceinture situé entre Mars et Jupiter. La lumières solaire y est 8 fois inférieur à ce qu’on connaît sur Terre et la gravité 30 fois moins forte. L’atmosphère est extrêmement tenu (un peu de vapeur d’eau) et la croute (constellé de cratère) est constituer de roche carboné et hydraté car l’astre est riche en eau. Sous cette croute, il pourrait même y avoir des océans d’eau liquide (si très minéralisé) ou solide.
Dans notre scénario, Cérès a était colonisé pour deux raisons. Premièrement, c’est le grenier du système solaire, elle envoi eau et nourriture au différente mine sur les astéroïdes ferreux (Dans notre scénario, on ne voulait pas se compliqué la vie avec une progression de l’intelligence artificiel, donc il y a eu une guerre entre IA qui a tout détraqué et l’informatique est reste au niveau de ce qu’on a aujourd’hui, donc il y a toujours des humains dans les astéroïdes miné) et aussi à Mars car sa population croît plus vite que les capacités de production d’eau et de nourriture. Deuxièmement, c’est la base vie de la ceinture d’astroïde. En effet, les habitats des mineurs sur les astéroïdes ferreux sont très spartiates, avec des volumes réduits, peu de gravité, pas de protection contre les radiations. Un mineur de la ceinture quitte donc souvent la terre pour une dizaine d’année (voir passe leur vie sur Cérès) a enchainé des contrats de plusieurs mois dans les mines entrecoupé de repos sur Cérès (il serait trop long de rentré sur terre entre chaque contrat).
Donc comment est la base ? La visite guidée se fait dans le sens de la descente
En surface, on ne trouve que les spatioports, avec pas de tir, air d’aceresissage (faute d’atmosphère, le posé se fait forcement en propulsion) et la production d’ergol. Avec de l’eau et les roches carboné, on peut produire hydrogène, oxygène et méthane. En piochant aussi un peu d’azote (je ne sais pas si c’est accessible), on a accès a quasiment tous les ergols possible. Pour l’eau, des forages puisant dans l’océan sous la croute permettent d’avoir des quantités sur virtuellement illimité. En parallèle des vaisseaux spatiaux classique utilisant le spatioport, il y a des canons électromagnétique permettant de lancer des « colis » (eau et nourriture) sans besoin de fusée. Inversement, certaine zone de Cérès sont laissé vide et permette de réceptionner des matériaux de construction (principalement métaux et terre rare) envoyer depuis les astéroïdes miné sous la forme de petite météorite.
Même si l’énergie solaire est exploitable, la production ou l’importation de panneau solaire suffisamment grand (puissance solaire 8 fois plus faible que sur Terre) pour couvrir les besoins énergétique de la colonie demander un effort industriel trop important. Donc l’énergie provient de réacteur nucléaire (dans le scénario, il y a des réacteurs à fusion). Ils sont plus porche de la surface (ils ont de toute façon des enceintes de confinement, donc pas besoin de terre pour maintenir la pression) et évacuais leur chaleur soit dans l’espace au travers d’immense radiateur déployer en surface, soit dans le sol, soit par un système de sublimation de l’eau dans le vide spatiale. L’eau sublimé n’atteint pas la vitesse de libération (même faible sur Cérès), elle augmentera provisoirement la masse de l’atmosphère avant de retombé en surface sous forme de glace.
Le reste de la colonie se trouve entre 100 et 370 mètres de profondeur selon la pression qui règne dans les compartiments. En effet, le choix de cette profondeur permet au poids (faible vu la gravité, d’où le besoin d’être profond) des roches de maintenir la pression d’air dans les volumes sans avoir besoin de compartiment pressurisé. On peut donc vivre à 100m de profondeur avec une atmosphère d’oxygène à 0,3 bar (le plus simple à produire par électrolyse de l’eau). Si on veut l’atmosphère terrestre (1 bar 80% d’azote 20% d’oxygène), il faut descendre à 370m et trouver l’azote (je ne sais pas s’il est abondant dans les roches).
Donc avec son rôle de grenier du système solaire, la plupart des compartiments de la colonie sont des serres agricoles creusées dans la roche. Les plantes sont donc éclairées artificiellement par des lampes. Ce choix est préférer aux serres à la surface de Cérès qui nécessiteraient des compartiments pressurisés transparent pour bénéficier d’un éclairage solaire faible. Les plantes sont génétiquement modifier pour la faible gravité (produire des nutriments au lieu de produire des tiges), l’atmosphère (oxygène ou atmosphère terrestre) et l’éclairage artificiel permanant. Pour optimiser l’utilisation de l’éclairage, les cavités sont un hémisphère vers le bas avec un toit plat ou légèrement conique selon la résistance des roches (le plafond ne peut pas s’effondrais globalement car il est soutenu par la pression de l’air, mais il faudrait éviter des chute de pierre). Une puissante source de lumière située au centre du plafond éclaire dont uniformément toute la demi sphère situer en dessous. Les parois latérales (presque vertical) sont recouvertes de plante grimpante. Le milieu moyennement incliné, reçois les plante hors sol sur des ranges qui suive l’inclinaison de la pente. Vers le centre, des terrasses permettent des cultures à plat et de placé les bassins pour les poissons qui, avec les insectes et potentiellement des volailles, fournisse l’apport en protéine.
C’est cavité, vaste de plusieurs centaine de mètres, plein de vie et bien éclairé permette de cassé avec la claustrophobie habituel des stations spatial. Une partie de ces cavités ou d’autre spécifique sont dédier au loisir (par si faible gravité, les sports serais très diffèrent de ce que l’on connaît) mais la faible gravité fait que ce n’est pas un lieu d’habitation acceptable à long terme. On considère que la limite pour un développement harmonieux (enfin acceptable) est 0,35G (environs la gravité de mars et de mercure). En dessous seul les séjours de quelque année maximum sont autorisés. Pour atteindre c’est 0,35g sur Cérès (0,03g) on a développé les villes circulaire.
A la base de ces villes se trouve un tunnel circulaire de 3km de diamètre dans lequel circule la « ville » a 270km/h (2min par tour) afin de crée une gravité artificiel acceptable par force centrifuge. En gros c’est une roue de Van Braun mais au lieu de flotter dans l’espace et d’être tenu au centre par des bras, c’est sous terre et retenu par le mur extérieur du tunnel. La ville en elle-même est en réalité un train de 10 à 20m de large (donc n’imaginé pas vivre dans un TGV mais dans un véritable immeuble roulant) dans lequel il y a des wagons habitation, des wagons magasin, wagon cinema, etc. Afin d’amélioré l’aérodynamique (voir discussion plus bas) il n’y aura pas de discontinuité entre les wagons (de tout façon, ce n’est qu’un virage constant permanant, il n’y a pas besoin d’articulation entre les wagons) et le but est que le train forme un cercle complète le plus rapidement possible (même s’il faut laisser des wagons vide) afin d’évité les surpressions en début de train et les dépressions en fin de train.
Pour circulé dans la ville, il y a une rue qui travers tous les wagons pour les déplacements à pied ou pour les véhicules de service (type voiturette de golf). Mais avec un périmètre de 9,4km allé à l’autre bout de la ville peut être long. Il y a donc une autre voie de circulation a côté celle de la ville (d’un point de vue d’un observateur fixe, la ville s’appuie sur le mur extérieur du tunnel, donc la voie de circulation sera au-dessus ou en dessous) sur laquelle circule des métros de quelque mètre de large (bref on est sur un métro que l’on connaît). Le métro vas se calé a la même vitesse que la ville a côté d’un wagon appeler wagon quai. Des sas (type passerelle d’aéroport) vont se déployer du wagon quai vers les portes du métro pour permettre un transfert des passagers et des marchandises. Une fois le transfert effectuer, les sas se replie et le métro accélère ou ralentie un peu afin de rattraper ou de se faire rattraper par le prochain wagon quai (on peut penser à un wagon quai tous les kilomètres). C’est aussi ce métro qui sert a rentré ou quitté la ville vers les cavités de la colonie. Pour cela, le métro a l’arrêt dans une cavité, utilise une voie d’accélération pour atteindre la vitesse de la ville et se collé à un wagon quai (pareille dans le sens inverse avec des voies de décélération). Or, à l’arrêt, la verticale est le centre Cérès, mais une fois accélérée la force centrifuge fait que la verticale ressentie par les passages est la paroi extérieure du tunnel. Les tunnels d’accélération et décélération ont donc une inclinaison qui varie progressivement afin que les passagers est toujours les pieds sur le planché sur metro.
Discussion sur la vue.
La version de base présentée ci-dessus est minimaliste, avec une ville tournant dans un tunnel un peu plus grand qu’elle a une centaine de mètres sous terre. Le tunnel est pressurisé afin de ne pas alourdir la ville avec des wagons pressurisé et de simplifier l’accouplement avec les metros. D’un point de vu aérodynamique, vu qu’il n’y a pas d’avant et d’arrière, les seules pertes seront du a la friction de l’air sur les parois de la ville et du tunnel (la ville circulant à vitesse continue, la totalité de l’air du tunnel aura une vitesse intermédiaire entre la vitesse de la ville et l’arrêt). Le problème étant que la vue depuis les appartements est limité au défilement des parois des tunnels ce qui parait assez monotone au point qu’on pourrait envisager ne pas avoir de vitre.
Pour avoir une vue, on pense tout de suite a vue de l’espace. Donc il faudrait placer la voie de circulation en surface (pourquoi pas dans un cratère parfaitement circulaire ?) vu qu’on n’aurait pas un masse de terre suffisante pour la pression, il faudrait que le train lui-même soit composé de module pressurisé. Pour se protège des radiations, il faudrait mettre un écran massif devant les fenêtres mais quand même transparent (sinon on perte tout l’intérêt). Le plus simple serait du verre mais épais de plusieurs mètre, large de 10 et sur 9,5km de long, sa serais un defi industriel. On peut envisager aussi quelque mètre de glace si on réussit a créé des blocs parfait (sans bulle d’air) pour être transparent. Mais que verrais-t-on ? Le train étant couché sur le côté (plaque vers l’extérieur par la force centrifuge) les vitres d’un côté seraient orientées directement vers l’espace. Donc pas de nuages, pas d’oiseau, les passages des vaisseaux serais rapide voir invisible. Le jour le soleil même faible éblouirait cachant les étoiles, donc on ne verrais qu’un point aussi brillant que la lune mais plus petit et le reste de l’espace d’un noir sans profondeur. La nuit, s’il y a le moindre éclairage dans les pièces ou des reflets sur l’écran anti radiation, les vitre se comporterons comme un miroir car d’un noir infini derrière. Il faudrait vraiment éteindre toute les lumières de la zone pour voir un ciel étoilé similaire à celui qu’on voit sur terre (sans lune, avec Jupiter et saturne plus visible). Est-ce que les contraintes d’être en surface val une vue si partiel ?
Une autre solution, serait que le tunnel traverse des cavités agricole et afin que les personne dans la ville puisse voir les champs, les travailleur et les passants(en gros ce qu’on voit d’un TGV traversant la campagne). Il faudrait probablement une barrière transparente (pas forcement très épaisse) entre la voie de circulation de la ville et la cavité pour préserver du bruit et les circulations d’air. Le fait est que la ville et les cavités n’étant pas sur le même plan (bas des cavités= centre de Cérès, bas de la ville= extérieur du cercle) si la ville passe sur l’extérieur d’une cavité ayant peu de hauteur sous plafond, la seul vue serais depuis le plafond. Si la ville circule en bas d’une cavité, ayant une grand hauteur sous plafond, on pourra voir que le toit de la cavité qui en dehors de lumière n’a peu d’intérêt. Par contre, si les cavités agricoles sont hémisphériques, la ville pourrait circuler au plafond permettant aux personnes dans la ville de voir les champs et les activités de haut. Ça peut paraître déroutant d’imaginer qu’en regardant depuis une baie vitré qui nous parais vertical, on verrais des champs depuis le haut comme dans un avion, mais des personnes ayant fait un voyage Terre-Cérès ne serais pas à une aberration prête.