Re: Comment coloniser Mars à partir de ses ressources ?

**Space Opera** Modérateur Messages : 12333 Inscrit le : 27/11/2005

Anecdote amusante : K.S.Robinson himself trouve que finalement, coloniser Mars, ben ça sera plus compliqué que dans sa trilogie martienne.
http://io9.com/kim-stanley-robinson-says-colonizing-mars-wont-be-as-ea-1691315529

Quelques papiers et articles sur l'extraction de l'eau du sous-sol de Mars :
http://sservi.nasa.gov/articles/nasa-looking-to-mine-water-on-the-moon-and-mars/
http://www.space.com/5748-martian-water.html
http://www.911metallurgist.com/blog/scientists-test-new-technique-to-mine-water-on-mars
http://www.lpi.usra.edu/publications/reports/CB-1106/csm01.pdf

À noter la proposition et les tests d'utilisation de micro-ondes permettant de sublimer directement la glace en vapeur d'eau purifiée et la capter sans chauffer les autres composants du sol martien.
Avec la combinaison de ces techniques et de l'électrolyse, l'eau, l'hydrogène et l'oxygène seraient disponibles et cela éviterait tout importation d'hydrogène pour une ISRU basée sur l'utilisation de la réaction de Sabatier...

Reste à calculer le nombre de PEPS par colon pour cette architecture (en tenant compte des retours de MCT refuelé par ISRU)... :D

Il y a quelques semaines, j'avais vu passer une nouvelle sur un système de forage par plasma (en fait, l'alimentation électronique), développé par la société Zaptec.
http://nextbigfuture.com/2015/03/zaptec-plasma-lightning-pulses-could.html

lambda0 a écrit:Tout à fait d'accord, et d'ailleurs on a déjà dû discuter des sources d'énergie (c'était en fait vite vu : solaire ou nucléaire).
Mais comme une ressource inexploitable car demandant une quantité d'énergie pharamineuse est de peu d'intérêt, je pense qu'on devrait toujours mettre en face quelques évaluations d'ordre de grandeur de besoin énergétique, même sans descendre dans le détail.
Comme unité "pratique", je propose : 1 PEPS = 40 W
Puissance Equivalente Panneau Solaire
1 PEPS = puissance électrique moyenne produite par 1 m² de panneau solaire sur Mars
1 PEPS.jour = énergie électrique produite par 1 m² de panneau solaire pendant 1 jour
On doit mieux visualiser les "PEPS" que les kW, en se représentant de la surface de panneaux solaires.
S'il faut 1 PEPS/habitant pour compenser les fuites d'azote, ça parait acceptable.
Si l'exploitation d'une autre ressource nécessite 10000 PEPS/habitant, ça peut être un peu éliminatoire.

Pour l'eau, il parait y en avoir sur Mars, sous diverses formes, mais combien de PEPS/habitant pour la récupérer/recycler ?

Le sujet comportant déjà de nombreux posts, il est peut-être nécessaire de redonner l’origine de cette unité PEPS inventée jadis par lambda0 car il faut avoir du PEPS pour revenir à la source qui se trouve à la page 2 ! ;)

En fait l'utilisation de micro-ondes est adaptée à l'extraction de l'eau situé très près de la surface (quelques décimètres) ce qui évite tout forage, mais là il faut périodiquement se déplacer (sous peine de voir le dispositif d'extraction creuser un cratère dans le sol et s'y s'enfoncer).
Le dispositif de Zaptec permettrait de forer profondément à partir d'un point fixe, comme un puits pétrolier traditionnel, ce qui évite toute la robotique de prospection/extraction de l'eau proche de la surface de part en part autour de l'unité ISRU cliente.
Deux de leurs papiers :
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_infoark_plasmadrilling_A4.pdf
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_mars_drilling_unit.pdf

Quand au PEPS comme unité de puissance, l'idée n'était pas mauvaise, mais il faudrait définir l'unité d'énergie comme étant le PEPS*Sol et non pas le PEPS*Jour à mon avis...

Henri a écrit:En fait l'utilisation de micro-ondes est adaptée à l'extraction de l'eau situé très près de la surface (quelques décimètres) ce qui évite tout forage, mais là il faut périodiquement se déplacer (sous peine de voir le dispositif d'extraction creuser un cratère dans le sol et s'y s'enfoncer).

Effectivement on risque sinon de retrouver ce qui se passe en Sibérie lors de la fonte du permafrost (ici ce serait une sublimation, mais le sol s'effriterait comme un gâteau sec

Henri a écrit:
Le dispositif de Zaptec permettrait de forer profondément à partir d'un point fixe, comme un puits pétrolier traditionnel, ce qui évite toute la robotique de prospection/extraction de l'eau proche de la surface de part en part autour de l'unité ISRU cliente.
Deux de leurs papiers :
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_infoark_plasmadrilling_A4.pdf
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_mars_drilling_unit.pdf

Très intéressant! Toutefois pour le prélèvement d'échantillons fragiles il serait nécessaire de faire des haltes et d'utiliser par intermittence des dispositifs spéciaux pour éviter de les pulvériser. Mais si l'objectif est la vapeur d'eau, pas de problème !

Henri a écrit:
Quand au PEPS comme unité de puissance, l'idée n'était pas mauvaise, mais il faudrait définir l'unité d'énergie comme étant le PEPS*Sol et non pas le PEPS*Jour à mon avis...

Tout à fait , soyons couleur locale ... mais bon, la différence ne sera pas énorme !

Bon, la discussion ne concernait pas des forages d'exploration scientifique pour y découvrir des traces de vie fossile (là ce serait plutôt des carottages qu'il faudrait faire), mais des forages d'exploitation pour extraire H₂O.

Il me semble qu'on parle plus souvent de l'eau proche de la surface, qui ne peut exister que sous forme de glace.
Mais le système permettant en principe de forer à 1 ou 2 km, on peut se demander s'il ne pourrait pas subsister des poches d'eau liquide sous pression à de telles profondeurs.

Rien que pour la surface, ou près de la surface de Mars, plus de 5 millions de km³ de glace d'eau ont été détectés à ce jour, de quoi recouvrir la planète d'un océan d'eau liquide de 35 mètres d'épaisseur si elle n'avait pas de relief...
Une quantité encore plus importante de glace est vraisemblablement enfouie dans le sous-sol profond.
http://en.wikipedia.org/wiki/Water_on_Mars

avant de penser à coloniser, il faudrait déjà pouvoir envoyer des hommes à la surface et les maintenir en bonne santé et surtout vivant durant de longs mois... Je pense qu'il faudrait d'abord envoyer énormément de matériel sur mars afin justement de ne pas avoir besoin d'utiliser, dans un premier temps des ressources de Mars.

nourd1 a écrit:avant de penser à coloniser, il faudrait déjà pouvoir envoyer des hommes à la surface et les maintenir en bonne santé et surtout vivant durant de longs mois... Je pense qu'il faudrait d'abord envoyer énormément de matériel sur mars afin justement de ne pas avoir besoin d'utiliser, dans un premier temps des ressources de Mars.

Ça c'est la vision des bases polaires complètement dépendantes jusque dans les moindres détails de la logistique, or acheminer des marchandises entre les astres du système solaire est très coûteux.
Au fur et à mesure que l'espèce humaine a colonisé le globe terrestre elle a su utiliser les ressources locales pour sa survie et ne faire venir d'ailleurs que ce qui était impossible à produire sur place.

Chacune des approches à sa logique :

- pour les toutes premières expéditions habitées : on apporte tout le nécessaire (sauf peut-être si des missions frets préalables ont pu extraire et purifier quelque chose des ressources locales en tout automatique : H₂0 , O₂ ) ... sinon l'expédition meurt (même problème d'ailleurs pour les ergols si on compte dessus pour le retour et que leur production locale ne marche pas). On ne chipote pas sur la masse de fret à véhiculer.
On déploie et/ou finalise les installations ISRU pour préparer les prochaines missions.
C'est un peu comme l'alpiniste qui a tout dans son sac à dos pour aller grimper sur un sommet volcanique.

- pour des missions suivantes, voire un début de colonisation permanente on privilégie tout ce qui peut être produit sur place et on optimise les installations pour le faire.

Sauf que l'alpiniste n'est pas soumis à cette satanée équation de Tsiolkovski*... Même pour une mission vers Mars de type "flag and footprint", comme l'ont été les missions lunaires, s'il faut emporter de la Terre à la surface de Mars les ergols nécessaires pour se remettre en orbite autour de Mars et emporter de la Terre jusqu'en orbite de Mars les ergols nécessaires pour une injection de retour vers la Terre, sans oublier le support de vie pour une aussi longue mission à l'aller, à la surface de Mars et pour le retour, les rapports de masse deviennent pharamineux en propulsion chimique. C'est-à-dire que dés le départ, la masse initiale en orbite terrestre basse (IMLEO) doit être énorme, fonction exponentielle oblige.
Il est beaucoup plus raisonnable dans un premier temps de prépositionner habitat, véhicule de retour et ISRU, et si tout fonctionne correctement (production et stockage de quantités suffisantes d'oxygène et de méthane autant pour le support de vie sur place que pour le refueling de retour), là seulement on envoie l'équipage.
S'il s'avère peu avant l'arrivée à proximité de Mars que la télémétrie indique un problème sur ces équipements prépositionnés, on reste sur une trajectoire de Hohmann évitant Mars pour un retour direct vers la Terre.
Ultime avantage en cas de mission effectuée : pas de manœuvre de RV orbital autour de Mars, donc moins de risques que les choses aillent mal.

C'est le prix à payer de l'inexistence sur l'étagère de modes de propulsions avancés (dont je me fais l'avocat depuis des années) qui nous empêche donc d'emprunter la voie de la mission courte où tout est emportable.

*Edit : si l'on pense au nombre de sherpas qui ont été nécessaires à l'ascension de l'Everest par Edmund Hillary et Tensing Norgay, l'alpiniste est sa manière aussi soumis à l'équation de Tsiolkovski... ;)

existe-t-il déjà un projet ou prototype capable automatiquement d’extraire des ressources a partir de l'atmosphèr ?

Henri a écrit:

Il est beaucoup plus raisonnable dans un premier temps de prépositionner habitat, véhicule de retour et ISRU, et si tout fonctionne correctement (production et stockage de quantités suffisantes d'oxygène et de méthane autant pour le support de vie sur place que pour le refueling de retour), là seulement on envoie l'équipage.

Véhicule de retour et ISRU oui. Pour ce qui concerne le prépositionnement de l'habitat, cela se discute. En effet, dans tous les cas, il faut faire atterrir les astronautes dans un habitat et pour parer à toute éventualité, il faut que ce dernier puisse tenir quelques semaines au minimum, ce qui est incompatible avec une petite capsule. Du coup, s'il faut atterrir avec un habitat déjà assez grand et durable, cela fait un peu doublon avec l'habitat déjà sur place. S'il y avait une difficulté, il serait de toute façon possible de remonter en orbite puisque le véhicule de remontée serait prêt. Pour cette raison, il n'y a que très peu de scénarios dans lesquels on prooose un habitat pré-positionné, l'habitat principal est celui dans lequel les astronautes descendent à la surface.

Je suis assez d'accord avec les scénarios où des missions frets préalables ..... font beaucoup de choses pour préparer l'arrivée d'un équipage.

Sauf qu'il m'a été aussi souvent rétorqué, que la robotique ne serait jamais assez développée pour être capable de prendre en charge de tels travaux préparatoires, notamment le déploiement d'unités ISRU qui commenceraient à produire et à stocker les produits indispensable pour que l'équipage puisse en disposer dès son arrivée.

Donc ce scénario pour être crédible doit voir un investissement important en R&D robotique : il faut fabriquer les sherpas qui commenceront à travailler sur Mars avant que l'homme y pose le pied.

montmein69 a écrit:Je suis assez d'accord avec les scénarios où des missions frets préalables ..... font beaucoup de choses pour préparer l'arrivée d'un équipage.

Sauf qu'il m'a été aussi souvent rétorqué, que la robotique ne serait jamais assez développée pour être capable de prendre en charge de tels travaux préparatoires, notamment le déploiement d'unités ISRU qui commenceraient à produire et à stocker les produits indispensable pour que l'équipage puisse en disposer dès son arrivée.

Donc ce scénario pour être crédible doit voir un investissement important en R&D robotique : il faut fabriquer les sherpas qui commenceront à travailler sur Mars avant que l'homme y pose le pied.

En fait, la NASA a étudié cette problématique et dans ses rapports de 2009 et 2014, elle préconise, pour la préparation du retour, de réduire l'ambition ISRU à produire seulement l'oxygène, le méthane étant amené de la Terre. Comme le rapport est de 1 à 4, le gain reste conséquent. L'intérêt est de limiter les besoins énergétiques à moins de 20 kW et la masse des systèmes ISRU (hors production énergétique) à moins d' 1 tonne, avec un déploiement relativement simple.

Argyre a écrit:
montmein69 a écrit:Je suis assez d'accord avec les scénarios où des missions frets préalables ..... font beaucoup de choses pour préparer l'arrivée d'un équipage.

Sauf qu'il m'a été aussi souvent rétorqué, que la robotique ne serait jamais assez développée pour être capable de prendre en charge de tels travaux préparatoires, notamment le déploiement d'unités ISRU qui commenceraient à produire et à stocker les produits indispensable pour que l'équipage puisse en disposer dès son arrivée.

Donc ce scénario pour être crédible doit voir un investissement important en R&D robotique : il faut fabriquer les sherpas qui commenceront à travailler sur Mars avant que l'homme y pose le pied.
En fait, la NASA a étudié cette problématique et dans ses rapports de 2009 et 2014, elle préconise, pour la préparation du retour, de réduire l'ambition ISRU à produire seulement l'oxygène, le méthane étant amené de la Terre. Comme le rapport est de 1 à 4, le gain reste conséquent. L'intérêt est de limiter les besoins énergétiques à moins de 20 kW et la masse des systèmes ISRU (hors production énergétique) à moins d' 1 tonne, avec un déploiement relativement simple.

Effectivement, c'est bien le comburant oxygène à cause de sa masse moléculaire assez élevée qui est le problème principal pour le rapport de masse des fusées chimiques et on ne peut lui trouver de remplaçant valable - même le difluor , nonobstant son pouvoir énergétique très grand, car ce dernier est monovalent contrairement à l'oxygène bivalent, et il en faut donc deux fois plus pour réagir avec l'hydrogène.

Par contre heureusement les sources d'oxygène ne sont pas rares dans l'Espace ; bien sûr, il y a l'eau (le "monoxyde de dihydrogène " ;) ) , mais aussi les roches !
A ce sujet on pourrait se fournir en oxygène sur Phobos ou Déimos, moyennant certes une dépense énergétique plus grande que par électrolyse de l'eau ; mais en y mettant le temps, même avec une installation peu puissante , cela deviendrait possible.

Produire du méthane sur Mars sans disposer d'hydrogène implique d'apporter l'hydrogène (pas grand-chose en masse, mais très encombrant et difficile à conserver à l'état liquide durant de grandes durées).

À partir de là le raisonnement de la NASA se tient :
Étape 1 : production de l'oxygène et de l'hydrogène dans un premier temps à partir de l'eau martienne, mais on apporte du méthane plus dense et stockable de manière durable contrairement à LH2.
Étape 2 : produire du méthane à partir du gaz carbonique martien et de l'hydrogène produit via l'étape 1.

La clef de l'ISRU martienne est donc bien le minage de la glace d'eau. Sans elle, l'utilisation de la réaction de Sabatier est assez malaisée.

Giwa a écrit:
Par contre heureusement les sources d'oxygène ne sont pas rares dans l'Espace ; bien sûr, il y a l'eau (le "monoxyde de dihydrogène " ;) ) , mais aussi les roches !
A ce sujet on pourrait se fournir en oxygène sur Phobos ou Déimos, moyennant certes une dépense énergétique plus grande que par électrolyse de l'eau ; mais en y mettant le temps, même avec une installation peu puissante , cela deviendrait possible.

Toute la question dans cette discussion, c'est de savoir si on parle d'une "exploitation" après plusieurs missions (donc dans le cadre d'une installation durable) ou bien , selon mon questionnement, si cela se fait antérieurement à la présence de tout équipage, donc en tout automatique à savoir :
-déchargement du "fret" du véhicule qui vient d'atterrir
- dans le cas d'utilisation du régolithe comme ressource dont on veut extraire l'eau (mining évoqué quelques posts plus haut) il faut forcément aller chercher au-delà du périmètre où on installe source d'énergie, ISRU, bidons de stockage etc .... donc engin mobile d'excavation et de transport pour rapporter le régolithe
- mise en place de ces différentes installations (cablage ? canalisations ? pour relier tous ces appareils)
- transfert du régolithe dans l'unité ISRU (tel quel ? tri préalable ? calibrage ? broyage ?)
- mettre tout çà en route, optimiser les paramètres de la réaction ....
- transférer le produit après séparation, purification dans un bidon/réservoir ...

Bref de nombreuses opérations dont tout chimiste connait la complexité lorsqu'on veut utiliser une installation industrielle optimisée devant fonctionner en continu.

Et faire cela en automatique de A à Z est tout sauf trivial.

Henri a écrit:La clef de l'ISRU martienne est donc bien le minage de la glace d'eau. Sans elle, l'utilisation de la réaction de Sabatier est assez malaisée.

Si on privilégie la production d'oxygène et d'hydrogène (destiné à refaire du méthane), il faut extraire de l'eau du sous-sol (glace) .... donc être à une latitude le permettant sans avoir à creuser trop profond.
Mais quand même gérer ce mining à quelque distance des installations de transformation, panneaux solaires etc .....
L'essentiel des opérations citées plus haut demeurent, avec une phase de purification et fusion de la glace puis d'électrolyse pour accéder à O₂ qu'il faudra comprimer et stocker liquéfié.
Le second gaz H₂ peut-il être stocké plus facilement sur Mars ? Non, donc il faut le faire réagir sans tarder avec CO₂ selon Sabatier CO₂ + 4H₂ = CH₄ + 2H₂O

Doit donc fonctionner aussi (en simultané) une station d'extraction de CO₂ de l'atmosphère ....
Tout cela est encore plus complexe, même si on fabrique plus de choses.

Deux points :

Il semblerait que Déimos soit constitué en bonne partie de glace d'eau ; sa couleur et sa densité sont proches de celles des astéroïdes de type «  C » (chondrites carbonées), ce qui signifierait qu'on passerait bien par la case électrolyse pour une ISRU basée sur elle, d’où ma proposition en supra d'en faire une base d'importation d'ergols hors du puits de potentiel de la Terre.

Pour le minage de l'eau martienne, il faut arrêter de raisonner avec des tuyaux et des bidons manipulés par une armée de robots... Ça se serait pour recueillir l'eau de surface, du grappillage en somme... Il est plus intéressant de pomper l'eau dans des couches moyennement profondes, quelques dizaines de mètres en employant des techniques classique de forage dans la glace avec une tête de trépan chauffée électriquement.
Quant à l'ensemble de la chaine ISRU, (pompage de l'eau, électrolyse de cette dernière, stockage et liquéfaction de l'oxygène et de l'hydrogène, extraction du gaz carbonique de l'atmosphère, réacteur de Sabatier, liquéfaction et stockage de LH4) c'est de la bonne vieille mécanique, électrochimie, thermodynamique et chimie. Aucun de ces éléments ne pose de problèmes sérieux. La seule originalité c'est que sur Terre on n'a jamais eu besoin de cet enchainement de technos, mais du point de vue de la complexité c'est bien en deçà de beaucoup de technos courantes...
Les deux PDF ci-dessous dont j'ai déjà donné les liens en supra nous décrivent un exemple d'ensemble de ces technos intégrée :
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_infoark_plasmadrilling_A4.pdf
http://zaptec.com/wp-content/uploads/2014/07/zaptec_mars_drilling_unit.pdf
La seule différence par rapport aux propositions les plus courantes c'est que ces documents proposent l'utilisation comme source d'énergie d'un générateur thermoélectrique à radio-isotopes alors qu'à mon avis des panneaux solaires seraient assez bien adaptés et moins couteux sur Mars.

Henri a écrit:
Quant à l'ensemble de la chaine ISRU, (pompage de l'eau, électrolyse de cette dernière, stockage et liquéfaction de l'oxygène et de l'hydrogène, extraction du gaz carbonique de l'atmosphère, réacteur de Sabatier, liquéfaction et stockage de LH4) c'est de la bonne vieille mécanique, électrochimie, thermodynamique et chimie. Aucun de ces éléments ne pose de problèmes sérieux. La seule originalité c'est que sur Terre on n'a jamais eu besoin de cet enchainement de technos, mais du point de vue de la complexité c'est bien en deçà de beaucoup de technos courantes....

La faisabilité d'un dispositif "tout intégré" devra donc être testée. Et il faudra le dimensionner pour la quantité de produits finaux qu'on veut fabriquer (par jour/semaine/mois ...)
La masse totale de l'unité intégrée - du forage ... jusqu'aux stockage des produits fabriqués - (et son volume) permettra-t'elle de la faire voyager toute assemblée dans le véhicule qui atterrit avec un déchargement et une mise en service simplifiée ? Tout cela est à tester. Pour l'instant on arrive à mettre en service en automatique un rover comme MSL et il fore quelques cm dans des rochers. (Exo-Mars 2018 doit forer sur quelques mètres)
Là, c'est un autre challenge.
Donc il y a du pain sur la planche. Plus tôt on commencera à créer ce genre d'équipement .... plus tôt on pourra envisager son envoi et sa mise en service dont dépendra l'envoi de la mission habitée.

PS : le véhicule de Zaptec est intéressant pour le forage et récupérer l'eau. Pour la partie "réactions de synthèse" ... les "boites" ont de jolies couleurs .... reste à voir ce qu'elles contiennent, pour capturer le CO₂ atmosphérique, et faire les réactions, séparer les produits ...etc ....

**spaceX** Messages : 487 Inscrit le : 24/10/2009 Age : 64 Localisation : LILLE

Un peu hors sujet mais je ne sais pas où mettre le document.
Hors sujet? Pas totalement, vu qu'on parle de transformer les défunt en compost...
Bon j'avoue , ce n'est pas un sujet agréable en cettebelle journée ensoleillée.
Ceci dit le lien est bouré de pub et l'une est considerée par l'antivirus comme peut-etre nuisible.
Du coup je l'ai reduite à un document sans photo ni pub.
Je ne sais pas si j'ai le droit et les admin peuvent suprrimer le sujet ou le déplacer s'ils le veulent:
http://www.slate.fr/story/100455/que-faire-si-un-astronaute-meurt-dans-espace#xtor=RSS-2

"
[size=32]Que faire si un astronaute meurt dans l'espace?[/size]

Daniel Oberhaus

Traduit par Jean-Clément Nau

Science & santé

17.04.2015 - 18 h 11

mis à jour le 17.04.2015 à 18 h 11

Les programmes spatiaux se multiplient. Et les questions bioéthiques que soulèvent ces voyages avec.

24 juillet 1969. Il pleut sur Washington. Une météo de circonstance: des événements tragiques sont sur le point d'être rendus publics. Richard Nixon se tient devant les journalistes réunis à la Maison Blanche. La tension est palpable; un silence de mort plane sur l'assistance.

«Le destin a parlé: les hommes qui sont partis sur la Lune pour l'explorer en paix demeureront sur la Lune, et y reposeront en paix, commence-t-il. Ces hommes courageux savent qu'il ne peuvent espérer être secourus. Mais ils savent aussi que leur sacrifice constitue une forme d'espoir pour le genre humain.»

C'est ainsi que s'ouvre le discours censé commémorer la mort de Neil Armstrong et de Buzz Aldrin à la suite du premier alunissage. Écrit au début de l'année 1969 par William Safire, ce requiem avait été préparé comme une solution de secours: les courageux aventuriers d'Apollo 11 étaient en effet tout à fait susceptibles de se retrouver bloqués sur la Lune, laissés pour morts dans la mer de Tranquillité.

AUSSI

Neil Armstrong, un héros très discret

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Fort heureusement, ce discours ne fut jamais prononcé publiquement. Il n'a refait surface qu'en 1999 –une simple anecdote intéressante. Mais les expéditions spatiales habitées dépassant l'orbite terrestre font aujourd'hui l'objet d'un fort intérêt, et ce pour la première fois depuis la fin de l'ère Apollo. Les agences spatiales et les programmes privés qui envisagent d'explorer ces espaces inconnus se voient dans l'obligation d'envisager de nouvelles formes de désastres potentiels.

Mort spatiale

Les astronautes passent déjà de longues périodes sur la Station spatiale internationale –le record est de près de 438 jours, détenu par un cosmonaute russe du milieu des années 1990. L'astronaute américain Scott Kelly vient d'entamer un voyage d'un an dans l'espace. Mais un aller-retour pour Mars prendrait quatorze mois (sans compter le temps passé sur la planète) et aucun autre vaisseau spatial ne pourrait venir chercher un astronaute malade (ou mort) sur Terre. Nous ne foulerons sans doute pas le sol de Mars avant quinze ou vingt ans, mais les personnes chargées de préparer les premières missions sont déjà en train d'étudier les questions méthodologiques et éthiques qu'un tel voyage ne manquera pas de soulever.

Pourquoi 200.000 personnes sont-elles prêtes à aller mourir sur Mars?

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Comment les membres d'équipage devraient-ils traiter la mort d'un de leurs collègues lors d'une mission au long cours? Jusqu'à quel point les prérogatives de la mission surpassent-elles la sécurité individuelle d'un astronaute? Sur Mars, serait-il acceptable de transformer en compost les cadavres des colons? Si la Nasa apprend qu'une mission est sur le point de virer au désastre, devrait-elle en informer les membres d'équipage? Ce n'est là qu'une infime partie des questions auxquelles il faudra répondre avant le grand lancement. Autant de questions qui doivent empêcher bon nombre d'experts de trouver le sommeil.

Paul Root Wolpe est l'un d'entre eux. Professeur à l'université Emory et spécialiste de bioéthique auprès de la Nasa, il étudie toute sorte de questions liées aux voyages dans l'espace –y compris le défi que représentent l’agonie et la mort en apesanteur. En théorie, la gestion des décès extraterrestres ne devrait pas être très différente de ce qu'elle est dans les régions les plus reculées de notre planète –l'Antarctique ou le désert Atacama (Chili), par exemple, qui ont tous deux été utilisés comme zones de recherches par les spécialistes de l'espace. Mais selon Paul RootWolpe, la mort spatiale compte une difficulté fondamentale de plus: les responsabilités du reste de l'équipage quant au défunt. Si un membre d'équipage venait à mourir six mois après le lancement d'une mission martienne, ses collègues devront-ils stocker son cadavre pour qu'il puisse être ultérieurement inhumé sur Terre?

Stockage écologique

10.000$

C'est le coût pour une agence spatiale de chaque kilogramme envoyé en orbite

On pourrait facilement suggérer l'intégration d'une sorte de mausolée à l'architecture des engins spatiaux, mais leur coût serait assez prohibitif. Aujourd'hui, chaque kilogramme envoyé en orbite par une agence spatiale lui coûte environ 10.000 dollars; la simple présence de cercueils à bord représenterait donc une dépense de plusieurs millions de dollars. Il faut aussi prendre en compte l'impact de cette utilisation (pour le moins morbide) de l'espace de cabine pourrait avoir sur les astronautes vivants.

La Nasa a néanmoins tenté de trouver une solution au problème du stockage des corps dans l'espace. Dans une étude conceptuelle de 2005, l'agence a demandé à Promessa (une société suédoise spécialiste des solutions de funérailles écologiques) de la guider dans la conception d'un astro-cercueil économique en termes de place. Résultat: le «Body Back», qui est peu ou prou un sac de couchage vibrant en tissu Gore-Tex.

Susanne Wiigh-Mäsak explique lors d'une conférence TED le concept de promession

Le Body Back utilise la promession, ou funérailles écologiques, procédé inventé par la biologiste Susanne Wiigh-Mäsak, qui a fondé Promessa en 2001 pour exploiter son concept. Le processus de promession a été légèrement modifié afin que le Body Back puisse satisfaire aux exigences des voyages spatiaux, mais le concept central est respecté. Tout d'abord, le corps est placé dans un sac hermétique et il est exposé aux températures glaciales de l'espace. (Sur Terre, le corps est plongé dans de l'azote liquide, à près de -200°C). Après une heure environ, le corps –alors congelé– est replacé dans la cabine via le sas, et la vibration à haute fréquence est lancée. Elle va briser le corps et le réduire en poudre fine. Une fois déshydratée, cette poudre corporelle pèse une vingtaine de kilogrammes. Elle est alors placée dans un conteneur à l'extérieur de l'appareil jusqu'au retour dans l'atmosphère terrestre, où elle sera récupérée et placée dans la cabine pendant les quelques minutes du voyage jusqu'à la surface.

Selon Susanne Wiigh-Mäsak, le Body Back pourrait bien se trouver à bord des missions martiennes au cours des décennies à venir –mais elle explique qu'il faudra encore perfectionner le processus avant de l'installer à bord des engins spatiaux.

«C'est à la Nasa qu'incombait la tâche de suggérer divers moyens permettant d'adopter [la promession dans l'espace], et ils ne sont jamais rentré à ce point dans les détails, explique-t-elle. Si ce projet devait devenir réalité, nous devrons étudier la question en détail avec une équipe d'ingénieurs. Il y aura plusieurs défis à relever, j'en suis persuadée.»

[size=40]Réduire le corps congelé en poudre fine[/size]

Aussi macabre qu'il puisse paraître, ce procédé demeure l'unique méthode permettant de traiter les cadavres de manière écologique dans l'espace. On pourrait s'interroger sur la véritable nécessité d'un tel processus; pourquoi ne pas simplement attacher le corps au vaisseau? Wiigh-Mäsak explique qu'une telle méthode présenterait elle aussi nombre de problèmes –le premier d'entre eux étant qu'il ne resterait plus grand-chose du corps après l'entrée dans l'atmosphère terrestre.

Cadavres à la dérive ou compost corporel

La suggestion la plus fréquente quant au traitement des cadavres: se contenter d'ouvrir le sas pour les envoyer dans le cosmos, à la manière du Dr Poole dans 2001, l'Odyssée de l'espace. Problème: comme l'ont découvert les concepteurs du Body Back (Karin Tjerrild Lund et Mikael Ploustrup), une charte de l'ONU interdit d'abandonner des «débris» dans l'espace –y compris des cadavres, même si l'astronaute avait lui-même exprimé ce souhait de son vivant. Ce qui est sans doute une bonne chose: Wiigh-Mäsak m'a en effet expliqué que ces corps d'astronautes risqueraient d'entrer en collision avec d'autres engins spatiaux, et pourraient même contaminer des environnements extraterrestres immaculés –là encore à la manière du Dr Poole après sa mort (dans le roman, Arthur C. Clarke écrit qu'il sera «le premier homme à atteindre Saturne»).

C'est ce dernier scénario qui inquiète le plus Paul Root Wolpe, mais dans un contexte légèrement différent. Ce n'est pas tant l'idée de voir des corps à la dérive atteindre Saturne qui le soucie, mais plutôt celle de laisser un cadavre intentionnellement sur la surface de Mars lors d'une mission spatiale. Des recherches intensives sont actuellement menées pour mieux comprendre le microbiome martien –y a-t-il eu un jour de la vie sur la Planète rouge, et si oui, à quoi ressemblait-elle?

De la vie sur Mars? C'est possible...

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Laisser un corps humain sur le sol de Mars introduirait sans doute des variables extérieures dans les recherches menées sur la vie (ou l'absence de vie) bactérienne de la planète; il serait alors très complexe de faire la part des organismes propres à la planète et ceux des restes d'humains.

Wolpe est toutefois conscient que si l'humanité venait à lancer un projet de colonisation permanente de Mars, l'inhumation des corps et la contamination environnementale deviendrait tôt ou tard inévitables. Mais ce n'est pas pour demain –et d'ici là, la gestion des corps des premiers Martiens (du moins, des premiers Martiens humains) soulève d'intéressantes questions méthodologiques pour les organisateurs des premières missions.

Famine, asphyxie: ce qui attend les astronautes qui iront sur Mars

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[size=40]Je doute que le corps humain fasse un engrais de premier choix[/size]

Paul Root Wolpe, spécialiste de bioéthique auprès de la Nasa

Autre idée (plus radicale, celle-là): les colons martiens pourraient transformer les cadavres en engrais. Certains modèles de colonisation –dont ceux proposés par la Nasa et Mars One– prévoient une production de nourriture locale plutôt que l'importation de vivres depuis la Terre, ce qui impliquerait la nécessiter d'un sol fertile. Or ni Mars One ni la Nasa n'ont laissé entendre avoir prévu l'utilisation d'engrais corporels dans la logistique des premières missions. (Ce n'est toutefois pas le cas des excréments, qui sont considérés par certains comme un atout dans le cadre d'une mission de ce type.) C'est probablement une bonne chose, selon Paul Root Wolpe, qui est sceptique quant à la faisabilité d'une telle utilisation des cadavres –pour des raisons autant biologiques que sociales.

« Je doute que le corps humain fasse un engrais de premier choix. Enfin, pour autant que je sache, aucune société n'a jamais adopté cette pratique, m'a-t-il expliqué. Certaines sociétés ont désespérément besoin d'engrais, pour autant elles n'utilisent pas les cadavres à cette fin. L’exploitation du corps des défunts constitue un tabou particulièrement puissant.»

Santé et sécurité

Autre inquiétude (plus perverse, celle-ci) pour les futurs astronautes et pour leurs chefs de mission restés sur Terre: si Houston venait à apprendre que l'équipe spatiale allait au-devant d'une catastrophe inévitable et mortelle, devrait-il l'en informer? Cette situation s'est présentée en 2003 avec les membres de l’équipage de la navette Columbia, qui est rentrée dans l'atmosphère avec une aile endommagée. Houston ne les a finalement pas prévenus –mais selon Wolpe et Wayne Hale (directeur de vol à la Nasa à l'époque) cette décision fut sans doute plus due à l'absence de certitude qu'à une stricte directive éthique.

Selon Wolpe, il serait contraire à l'éthique des astronautes d'adopter une telle attitude à l'avenir.

«Je pense que [le fait de les informer d'un désastre imminent] fait partie du rôle du professionnel dans ce contexte: il faut leur dire qu'ils sont sur le point de mourir, c'est une question de respect; cela permettrait de recueillir leurs dernières paroles pour leurs proches.»

Ce point soulève une autre question: que faire lorsqu'un astronaute souffre d'une maladie mortelle –ou, de manière plus probable, d'une blessure grave– durant une mission? La première mission martienne coûtera des milliards de dollars et demandera des dizaines d'années d'efforts fournis aux quatre coins du monde; les astronautes auraient-ils l'obligation de rebrousser chemin si l'un d'entre eux découvraient une protubérance suspecte sous sa peau?

Cela dépend en grande partie des priorités fixées par la Nasa et les autres agences spatiales. Si la sécurité des astronautes est la priorité numéro un, la réponse sera vite trouvée. Mais si la santé et la sécurité des astronautes n'est qu'un objectif parmi plusieurs priorités contradictoires –parmi lesquelles le succès de la mission–, la marche à suivre devient beaucoup moins claire. Paul Root Wolpe estime que cette ambiguïté fait partie des questions qui devront faire l'objet d'un véritable débat avant l'avènement des voyages spatiaux de longue durée.

18

C'est le nombre de morts au cours d'un vol spatial à ce jour

Les astronautes de la NASA sont des fonctionnaires civils, ce qui signifie qu'ils ne risquent pas la cour martiale en refusant d'obéir à un ordre direct –au pire, on peut leur interdire de voler à nouveau. Ainsi, lors d'une mission sur Mars, où tout échange entre l'engin spatial et le centre de contrôle met un certain temps à parvenir au destinataire (jusqu'à vingt minutes), ces décisions vitales devront souvent être prises par l'équipe des astronautes. Malheureusement pour la Nasa, aucun entraînement, si intensif soit-il, ne semble permettre de préparer complètement à une telle prise de décision.

On peut aussi relativiser: à ce jour, 18 morts ont été à déplorer lors d'un vol spatial –une proportion relativement faible: au cours des cinquante dernières années, plus de 500 personnes ont décollé pour des orbites terrestres basses et au-delà. Tous ces décès sont survenus au décollage, ou pendant que l'engin revenait sur Terre.

Les morts spatiales ne seront sans doute pas aussi spectaculaires (et physiquement improbables) que celle de George Clooney dans Gravity. Pour autant, elles conserveront sans doute cette dimension tragique et bouleversante, observée au moment où Sandra Bullock voit son partenaire se perdre dans le cosmos. Les astronautes laissent derrière eux des amis, des conjoints, des parents et des enfants; ils risquent leur vie en explorant l'inconnu pour notre bien à tous. À ce titre, l'expérience de la perte d'un être cher et le processus du deuil qui s'ensuit n'est pas différent dans l'espace –raison de plus pour porter une attention toute particulière à l'impact de la mort (présente et imminente) dans les voyages spatiaux au long cours dans les années qui précéderont le prochain grand pas pour l'humanité.

Daniel Oberhaus

La conférence "The Human to Mars Summit" vient de terminer sa deuxième journée. Vous pouvez en retrouver un résumé dans les tweet de Jeff Foust: https://twitter.com/jeff_foust
Visiblement, la NASA semble plus attendre de SpaceX qu'ils aillent sur Mars plutôt que faire eux-même leur propre programme. C'est pas vraiment dit ouvertement, mais c'est le sentiment que ça donne.

Intéressant ! Espérons qu'il y aura un compte-rendu de ces journées ! En attendant je retiens ce gazouilli :
Panelists don’t see lunar missions as requirement for Mars. Troutman: “If you want to go to Mars, don’t go to the Moon.” [ltr]#[/ltr]
Îl n'y a pas que la NASA qui puisse attendre beaucoup de SpaceX.: les militaires aussi
http://warontherocks.com/2016/05/militarizing-musk/
Mais Mars n'était-il pas le dieu de la guerre?

En réponse à l'article que nous propose SpaceX bioéthique !

Je crois que chacun d'entre nous a du à un moment ou un autre réfléchir aux problèmes de la vie et la mort d'un humain en voyage hors de la Terre. Pour ma part, je sors le sujet de mon esprit et je passe à autre chose. Mais pour sûr il y a de quoi méditer... :???:

Lun 16 Mar 2015 - 0:06

Mar 14 Avr 2015 - 2:13

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Dim 19 Avr 2015 - 10:30

Dim 19 Avr 2015 - 13:51

Mort spatiale

Stockage écologique

Cadavres à la dérive ou compost corporel

Santé et sécurité

Mer 18 Mai 2016 - 23:45

Jeu 19 Mai 2016 - 10:42

Jeu 19 Mai 2016 - 10:42