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 Comment extraire l'eau sur Mars ?

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Giwa
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MessageSujet: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Dim 9 Sep 2007 - 9:26

L'eau est certes rare, mais quant-même présente sur Mars du moins sur forme de glace ou de vapeur . En ce qui concerne sa présence épisodique sous forme liquide cela est plus hypothétique...mais en bref H2O est présent sur Mars à faible teneur.

Ne pourrait-on pas utiliser cet H2O de l'atmosphère martienne malgré sa faible hygrométrie pour une base martienne voire pour en extraire l'hydrogène nécessaire pour la réduction du CO2 et la production de méthane avec en plus une production de dioxygène ?

Le taux moyen de vapeur d'eau de 0,03% de l'atmosphère martienne de pression d'environ 6 h Pa est bien sûr très faible , mais à basse température, il peut se former du givre. Alors pourquoi ne pas imaginer une pompe à chaleur électrique fonctionnant au solaire qui prélevant sa chaleur à l'extérieur pour faire givrer l'échangeur de température externe , réchaufferait l'intérieur de la base . Ce givre serait ensuite récupérer mécaniquement par raclage ou trépidation pour être transférer épisodiquement ensuite à l'intérieur au moyen d'un sas .

Pourquoi envisager un tel système quand il y a une forte probabilité de trouver en abondance de la glace si la base est près des pôles?

Car à l'exception de H2O les conditions sont plus propices à l'installation d'une base proche de l'équateur que des pôles :

- delta V plus faible pour l'atteindre et surtout en repartir en profitant de la rotation de Mars

-ensoleillement et température plus élevée.

La productivité d'un tel système serait sans doute faible mais avec le temps tout s'arrange et si le module de production d'H2O est automatique on peut produire un stock suffisant avant l'arrivée des astronautes .

Bien sûr ,on peut envisager le transport d'H2O des pôles vers l'équateur, mais cela demandera pas mal de logistique et aussi d'énergie.

Je soumets cette idée à vos critiques.

Peut-on aussi envisager aussi d’autres systèmes pour récupérer H2O sur Mars ?
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Jean-Robert




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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Dim 9 Sep 2007 - 12:46

Et oui, des pièges à vent !

Il en existe des version actuellement en équateur, au Pérou et ailleurs sur Terre. Cette technique est utiliser pour fournir en eau les village montagneux qui ne possèdent pas de puis ni d'étendue d'eau consomable et qui n'ont pas les moyens de ce payer des mini-usine de traitement de l'eau potable. Ce sont d'énorme filet tendu ça et là, qui capte l'humidité de l'air et qui permettent de capter la vapeur d'eau présente dans l'air...

Certe, ces pièges à vent ne fonctionneraients pas sur Mars cause de la pression atmosphérique, de la faible quantité d'huminité dans l'air et des température trop basses. Mais en utilisant un filet métalique dans lequel serais induit une température (grace à de l'azote liquide ou au fréon ) encore plus basse que celle environnante, il y aurais sublimation de H2O présent dans l'air ambiant et formation de cristaux de glace,... Au final il n'y aurais qu'à chauffer cette glace pour obtenir de l'eau liquide consomable, qu'il faudrais traité juste au cas ou...

A+
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Mustard
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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Dim 9 Sep 2007 - 13:15

Jean-Robert a écrit:
Et oui, des pièges à vent !

Des pièges à vents, ce n'est pas sans rappeler l'excellent "Dune" de Franck Herbert
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Jean-Robert




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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Dim 9 Sep 2007 - 13:49

Effectivement ! J'avais trouvé d'ailleurs cette idée très interessante et motivante dans le cadre de mes recherches,... Un apport de la SF dans le monde réel.. Mais Frank Herbert devais être beaucoup plus qu'un écrivain à mon avis.
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Argyre




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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Dim 9 Sep 2007 - 21:11

Bonsoir,

Un certain Daniel Slosberg a proposé un "Martian farmer" il y a quelques années (j'avais assisté à sa présentation lors d'une conf de la Mard Society) :
http://fmars2007.org/portal/TMS_Library/Slosberg_2000/view

A+,
Argyre
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Giwa
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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Dim 9 Sep 2007 - 21:45

Jean-Robert a écrit:
Et oui, des pièges à vent !

Il en existe des version actuellement en équateur, au Pérou et ailleurs sur Terre. Cette technique est utiliser pour fournir en eau les village montagneux qui ne possèdent pas de puis ni d'étendue d'eau consomable et qui n'ont pas les moyens de ce payer des mini-usine de traitement de l'eau potable. Ce sont d'énorme filet tendu ça et là, qui capte l'humidité de l'air et qui permettent de capter la vapeur d'eau présente dans l'air...

Certe, ces pièges à vent ne fonctionneraients pas sur Mars cause de la pression atmosphérique, de la faible quantité d'huminité dans l'air et des température trop basses. Mais en utilisant un filet métalique dans lequel serais induit une température (grace à de l'azote liquide ou au fréon ) encore plus basse que celle environnante, il y aurais sublimation de H2O présent dans l'air ambiant et formation de cristaux de glace,... Au final il n'y aurais qu'à chauffer cette glace pour obtenir de l'eau liquide consomable, qu'il faudrais traité juste au cas ou...

A+


Ce système fonctionnerait à condition que le filet métallique passe dans une chambre de ré pressurisation avant la fusion de la glace car sinon à la pression très faible régnant sur Mars , on est en dessous du point triple de l'eau et en réchauffant la glace elle se sublime, c'est à dire qu’elle repasse directement à l'état vapeur. Donc pour récupérer H2O soit on récupère la glace du filet en la décollant mécaniquement avant de la stocker et de la ré pressuriser après passage par un sas, soit c'est tout le filet qui est déplacé dans la chambre de ré pressurisation avant de la fondre.
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Giwa
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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Dim 9 Sep 2007 - 22:05

Argyre a écrit:
Bonsoir,

Un certain Daniel Slosberg a proposé un "Martian farmer" il y a quelques années (j'avais assisté à sa présentation lors d'une conf de la Mard Society) :
http://fmars2007.org/portal/TMS_Library/Slosberg_2000/view

A+,
Argyre
Bonsoir,
Si j'ai compris ce résumé, cette régolithe martienne n'a rien à voir avec la régolithe lunaire qui sont des oxydes anhydres (sans H2O) et qui ne peuvent produire H2O qu'à condition d'apporter l'élément hydrogène pour le combiner avec l'élément oxygène présent dans les oxydes.
Dans le cas de la régolithe martienne, H2O est présent dans la roche elle-même ,même si cette eau est liée chimiquement.
On a affaire dans ce cas à des oxydes hydratés qui effectivement peuvent produire une bonne quantité d'H2O par réaction endothermique de déshydration comme par exemple la production de chaux vive CaO par déshydratation de la chaux éteinte Ca(OH)2 en chauffant selon la réaction chimique : Ca(OH)2 = CaO + H2O
Cordialement,
Giwa
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Giwa
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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Dim 9 Sep 2007 - 23:24

Après réflexion, le protocole de récupération de la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère martienne est plus simple que celui que je proposais car la ré pressurisation peut se faire par le réchauffage d'H2O.
Reprenons le procédé:
On refroidit fortement un tambour tournant sur son axe sur lequel le givre se dépose. Un racleur qui frotte sur la périphérie du cylindre détache le givre qui tombe au fond d'un caisson dont le couvercle est ouvert . Quand ce caisson est presque plein, on rabat le couvercle et on assure l'étanchéité. On chauffe alors le caisson et la glace commence par se sublimer. Rapidement la pression augmente alors dans ce caisson et on dépasse le point triple de l'eau:la glace ne se sublime plus, mais fond.
Quand le caisson est plein d'eau, on met en marche une pompe connectée par une tuyauterie et une vanne qu'on ouvre et qui débouche au fond du caisson afin de prélever l'eau du caisson.
Après pompage reste un peu de vapeur d'eau dans le caisson. On ferme la vanne et on arrête la pompe. On peut rouvrir alors le caisson car la quantité d'H2O de la vapeur d'eau résiduelle est négligeable et on peut alors recommencer un nouveau cycle.
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biscoto66




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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Dim 9 Sep 2007 - 23:30

Quelle pression atmosphérique est nécessaire pour que l'eau ne s'évapore pas.

A un collègue je lui ait expliqué que sur mars il n'y a pas d'eau, la pression atmosphérique n'est pas assez forte.

Comme exemple je lui montré un briquet avec le gaz qui est liquide au fur et a mesure que je le vide la pression est plus basse et le niveau baisse.

Si je me trompe pour l'exemple du briquet dites moi le.

Une autre question, ou est passé toute l'eau qui à sûrement coulé sur Mars? je ne parle pas des pôles comme sur terre ils ont toujours existé. scratch

Est elle dans l'atmosphère comme elle est faible j'ai des doutes.

Sur un autre forum j'avais cité que l'eau est l'atmosphère sont descendus dans le sol Martien pour les raisons suivantes.

Sur terre nous avons le noyau terrestre est en fusion, preuves simples les volcans, et aussi les sources d'eau chaudes souvent aux stations thermales.

Si le noyau terrestre se refroidi l'eau n'est plus repoussé vers la surface, elle s'engouffre dans les profondeurs terrestres et petit a petit elle finira par disparaître, l'atmosphère sûrement pareil elle sera absorbé par le sol.

Bon c'est un petit raisonnement!

N'hésitez pas à me contredire je suis dans l'ignorance, et du fait qu'il n'y ait pas beaucoup de champ magnétique ça y fait aussi.
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Giwa
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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Lun 10 Sep 2007 - 20:27

biscoto66 a écrit:
Quelle pression atmosphérique est nécessaire pour que l'eau ne s'évapore pas.

L'évaporation ne dépend pas directement de la pression atmosphérique , mais du rapport de la pression partielle de la vapeur d'eau à celle de la pression de vapeur saturante qui elle est augmente avec la température.
Cette évaporation s'arrête si ce rapport nommé humidité relative atteint 1, c'est à dire si la pression partielle devient égale à la pression de vapeur saturante (si on mesure en pourcentage,on parle aussi de degré hygrométrique )
Si on élève la température ,la pression de vapeur saturante augmente et lorsque sa valeur atteint celle de la pression atmosphérique il y a ébullition,c'est à dire que la vapeur ne se forme plus uniquement à la surface de séparation eau/ atmosphère ,mais aussi à l'intérieur même du liquide.

biscoto66 a écrit:
A un collègue je lui ait expliqué que sur mars il n'y a pas d'eau, la pression atmosphérique n'est pas assez forte. Comme exemple je lui montré un briquet avec le gaz qui est liquide au fur et a mesure que je le vide la pression est plus basse et le niveau baisse.

Si je me trompe pour l'exemple du briquet dites moi le.
Tant .

Effectivement,la pression atmosphérique n'est pas assez forte car la pression de vapeur saturante est alors toujours supérieure même à basse température ce qui déclenche immédiatement l'ébullition.une partie de l'eau passe très rapidement à l'état de vapeur tandis que l'autre partie se congèle.Lorsque l'équilibre est atteint ,il ne reste plus que de la vapeur d'eau et de la glace. Si on chauffe la glace se sublime, c'est à dire passe directement à l'état de vapeur , si on refroidit c'est la vapeur qui se condense ,mais sous forme givre,non sous forme de rosée.
Il existe un point très particulier appelé le point triple de l'eau oùla glace,l'eau et la vapeur peuvent coexister.
Pour plus d'informations,voire:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Humidit%C3%A9_relative



http://www.pensifs.com/sciences/climat/eau-proprietes.php





biscoto66 a écrit:



Une autre question, ou est passé toute l'eau qui à sûrement coulé sur Mars? je ne parle pas des pôles comme sur terre ils ont toujours existé. :scratch:

Est elle dans l'atmosphère comme elle est faible j'ai des doutes.

Sur un autre forum j'avais cité que l'eau est l'atmosphère sont descendus dans le sol Martien pour les raisons suivantes.

Sur terre nous avons le noyau terrestre est en fusion, preuves simples les volcans, et aussi les sources d'eau chaudes souvent aux stations thermales.

Si le noyau terrestre se refroidi l'eau n'est plus repoussé vers la surface, elle s'engouffre dans les profondeurs terrestres et petit a petit elle finira par disparaître, l'atmosphère sûrement pareil elle sera absorbé par le sol.

Bon c'est un petit raisonnement!

N'hésitez pas à me contredire je suis dans l'ignorance, et du fait qu'il n'y ait pas beaucoup de champ magnétique ça y fait aussi.
C'est possible
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Apolloman
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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Lun 10 Sep 2007 - 20:33

Je prends le post en route (c'est comme le train!) alors désoler pour les coquilles qui vont suivres, mais la question n'est elle pas:

Comment extraire l'eau sur Mars?

ben.. faudrait à priori savoir exactement où ce trouve cette eau , dans l'atmosphère ou dans le sous sol??

Pour la première, je ne sais pas.. pour la seconde (glace en profondeur) un forage à circuit pressurisé devrait suffire.. non???

_________________
Paul Cultrera/Apolloman
Webmaster du site http://www.de-la-terre-a-la-lune.com/
consacré au programme Apollo.
Modérateur du forum de la conquète spatiale http://www.forum-conquete-spatiale.fr/portal.htm
Journaliste collaborateur d'Espace et Exploration le magazine de l'aventure spatiale
http://www.espace-exploration.com/

Le savoir est un trésor à partager avec tout le monde...
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biscoto66




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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Lun 10 Sep 2007 - 21:49

Apolloman a écrit:

Comment extraire l'eau sur Mars?

ben.. faudrait à priori savoir exactement où ce trouve cette eau , dans l'atmosphère ou dans le sous sol??

Pour la première, je ne sais pas.. pour la seconde (glace en profondeur) un forage à circuit pressurisé devrait suffire.. non???

Le forage comment le faire?

Le jour ou l'homme fera le long voyage vers Mars il faut pas qu'il oublie sa baguette magique en forme de Y blbl

Plus sérieux, si je ne me trompe pas, c'est MarsExpress qui est équipé d'un outil pour sonder le sous sol martien, j'ai vu des images mais ils parlent pas d'eau.

Il y a cette photo du fameux cratère ou un liquide a coulé entre 2000 et 2005 sur son flan à mi hauteur environ. Là c'est un peu plus sérieux .

C'est a dire que quelques mètres sous le sol aux environs de ce cratère il y a un liquide, si c'est de l'eau elle est dans une nappe souterraine qui la tient en pression favorable pour éviter une évaporation, la glace aux abords du cratère a cédé à la pression ou fondu en créant une coulée de glace et boue.

Merci GIWA pour les renseignements
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Giwa
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MessageSujet: Re: Comment extraire l'eau sur Mars ?   Lun 10 Sep 2007 - 22:01

Apolloman a écrit:
Je prends le post en route (c'est comme le train!) alors désoler pour les coquilles qui vont suivres, mais la question n'est elle pas:

Comment extraire l'eau sur Mars?

ben.. faudrait à priori savoir exactement où ce trouve cette eau , dans l'atmosphère ou dans le sous sol??

Pour la première, je ne sais pas.. pour la seconde (glace en profondeur) un forage à circuit pressurisé devrait suffire.. non???
...les deux!
Il y en moyenne très approximativement environ 1 mg de vapeur d'eau par mètre cube d'air martien ...mais en traitant des volumes importants on peut récupérer des quantités considérables surtout qu'alors la sublimation de la glace des pôles martiens maintiendra le taux d'humidité atmosphérique et finalement le système à la longue revient à transférer les glaces des pôles par la séquence sublimation/ condensation à l'état solide (givre) avec comme moyen de transport gratuit ...les vents martiens ! Donc en poursuivant longtemps cette méthode, ce n'est pas uniquement la vapeur d'eau de l'atmosphère que l'on récupère, mais aussi une partie des réserves de glace des pôles qui sont elles bien plus grandes.
le sol martien contient aussi de la glace, voire de l'eau à plus grande profondeur là où la pression et la température devient suffisante.
Et c'est sans compter sans les minerais hydratés où H2O est combiné chimiquement à des oxydes, mais qui peuvent être déshydratés sous des températures pas trop élevées de quelques centaines de degré et certainement bien moins de 1000 °C vu la faible pression régnant sur Mars. Personnellement je suis assez optimiste pour Mars...bien plus que pour la Lune... ce devrait pas être...la mer à boire Wink pour obtenir de l'eau martienne si on fait quelques efforts!
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