Argyre Lun 2 Nov 2015 - 23:27
Henri a écrit:Voila donc mon idée :
Dans une sortie à la surface de Mars (comme sur n'importe quel astre dont la pression atmosphérique se trouve sous la limite Armstrong, comme la Lune ou la haute atmosphère terrestre atteinte en ballon par exemple) il faut une combinaison spatiale étanche et pressurisée assez lourde qui protège en plus des radiations ambiantes, des UV solaires et emporte l'oxygène ainsi que les dispositifs de fixation du CO2.
Autant dire que la musculation et les articulations de l'astronaute qui porte une telle combinaison sont mises à rude épreuve, même à 0,16 g comme sur la Lune et encore plus à 0,38 g comme sur Mars. De mémoire, les moon-walkers avec leur combinaison cumulaient une masse de 200 kg (mais seulement un poids total de 32 daN, contrairement au poids moyen de 70 daN d'un homme sur Terre).
Mais à l'intérieur de l'habitat martien, l'astronaute (moyen) sans combinaison se retrouve avec sa masse inchangée de 70 kg mais un poids de seulement 27 daN.
Un peu de mathématique s'impose pour comprendre la différence entre l'influence de la masse et celle du poids.
L'énergie cinétique d'une masse m en mouvement à la vitesse v est égale à mv²/2, mais l'énergie potentielle de la même masse élevée à une hauteur h est égale à mgh avec ici g étant la gravité locale exprimée en m/s². Pour simplifier on obtient le g local de Mars par exemple en multipliant par 0,38 le g terrestre (9,81 m/s²).
On voit tout de suite que pour passer de l'immobilité à une vitesse de déplacement (de par exemple 20 km/h pour un rythme de course humaine moyenne), il faut exactement la même énergie, que l'on soit sur Terre, la Lune ou Mars.
Par contre pour s'élever (se lever de son lit, de son siège ou monter un escalier) l'énergie nécessaire dépend du g local. Le même effort d’élévation nécessitera sur la Lune 84 % (1-0,16) moins d'énergie que sur la Terre. Pour Mars on atteint un effort 62 % moins important que sur Terre.
Alors venons-en au fait. L'activité courante d'un homme est un mix des deux types d'efforts (prises de vitesse et changements d'énergie potentielle). Comme l'effort et le même pour le premier type d'effort, il suffirait pour augmenter la difficulté du deuxième type d'effort de porter en permanence (du moins en période de veille) une tenue alourdissante restituant à son utilisateur un poids par exemple de l’ordre de 80 % de son poids terrestre.
Par exemple sur Mars, sans tenue un homme pèse 27 daN, il devrait donc porter une tenue dont le poids serait d'à peu près 29 daN pour atteindre un poids total de 56 daN, soit 80 % des 70 daN d'un homme sur Terre. Cela implique une tenue dont la masse serait de l'ordre de 78 kg. De nombreux métaux lourds placés dans du tissu conventionnels feraient l'affaire.
La valeur de 80 % que j'ai fixé ici arbitrairement est peut-être exagérée, seuls des ajustements permettront de fixer plus précisément la valeur qui pourrait bien être plus faible que ces 80 %. Car le port d'une telle masse ferait atteindre une masse totale de 148 kg, entrainant plus qu'un doublement de tous les efforts de prise de vitesse.
En microgravité de telles méthodes seraient naturellement impossible à mettre en œuvre puisque le g local y est nul.
Édit : l'un des avantages d'une telle tenue serait d'éviter à l'astronaute de porter en permanence un casque, car à 0,38 g on atteint vite le plafond.:bounce1:
Très intéressant.
Le problème, à mon avis, c'est qu'une tenue alourdie n'a pas une répartition des masses équivalente à une augmentation de la pesanteur. Par exemple, le cou supporte le poids de la tête, donc si le surpoids est sur le vêtement, il n'y a aucun impact, c'est comme s'il n'y avait aucun surpoids. Autre cas plus problématique, celui du genou : si le surpoids est sur le vêtement, l'impact (moment de la force) est totalement différent selon que la force est due au poids ou au surpoids qui ne sont pas localisés au même endroit, avec même possibilité de trouble musculosquelettique sur la durée. A noter que ce problème existe avec les exosquelettes.
Maintenant, sur le principe : il me semble qu'en général une personne exploite au mieux son potentiel physique. Une personne faible porte de faible charges alors qu'une personne plus forte porte de plus lourdes charges. De plus, si un objet est léger, on le porte d'une main et s'il est lourd, on le porte à 2 mains. Si un objet lourd sur Terre devient relativement léger sur Mars, on le porte à une main, ce qui laisse une main de libre pour prendre autre chose.
Ce raisonnement tient pour les métiers manuels mais n'est pas valable pour les métiers qui ne le sont pas. La solution la plus simple est à mon sens de faire un peu de sport pour exploiter le potentiel physique. Plutôt que de faire des pompes à 2 bras, on les fait à 1 bras. Plutôt que de monter une colline en courant à 10 km/h, on monte à 15 km/h etc. etc., ce qui fait qu'au final, le corps subira des forces identiques à celles qu'il aurait subi sur Terre, au moins de temps en temps.
L'adaptation viendra d'elle-même, je ne pense pas qu'il y ait besoin de porter des vêtements particuliers ... mais pour l'instant je ne peux pas le prouver ...
