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Projet "Exodus". Qu'est-ce qui se cache derrière le rêve de la colonisation de Mars?

imageDe la part d'un traducteur: Publications publiées récemment et régulièrement sur divers aspects techniques de l'expansion spatiale à venir. Je veux partager avec vous un article qui examine les problèmes conceptuels qui se posent à l'humanité, qui est déjà allée dans l'espace, mais qui n'en a pas encore élu domicile.

Le 27 mars, l'astronaute américain Scott Kelly a décollé de la Terre et six heures plus tard à bord de la Station spatiale internationale. Il y est resté depuis. Chaque jour, l'ISS effectue quinze révolutions et demie autour de la Terre, ce qui signifie que Kelly a fait le tour de la Terre 450 fois en un mois. Pour le moment, c'est environ un millier.

Kelly a 51 ans, pas grande (170 cm), trapue, avec un visage rond et un sourire à peine perceptible. Si tout se passe bien, il ne reviendra sur Terre qu'en mars 2016, établissant ainsi un record de durée dans l'espace chez les Américains.

Même un court séjour dans l'espace est un test difficile pour le corps humain. Les changements de pression intracrânienne peuvent provoquer des problèmes oculaires. La gravité zéro provoque des étourdissements. Les liquides s'accumulent là où ils ne devraient pas être. Les muscles s'atrophient et les os deviennent fragiles. Les organes internes des astronautes remontent et leur colonne vertébrale s'étend. Selon les attentes, au moment où Kelly descendra sur Terre, sa croissance passera à 175 cm.

La NASA définit le Kelly Odyssey comme une «mission d'un an». Comme il décrit les cercles autour de la Terre, les scientifiques de l'Agence surveilleront la détérioration de son état physique et émotionnel, surveilleront les habitudes de sommeil, la fréquence cardiaque, la réponse immunitaire, la motricité fine, le métabolisme et les bactéries intestinales. Kelly a un frère jumeau, Mark, qui était également astronaute. (Mark Kelly est mieux connu comme le mari de Gabriel Giffords, un ancien membre du Congrès de l'Arizona.) Tout au long de l'année, Mark subira bon nombre des mêmes tests cognitifs et physiologiques que Scott, mais sans quitter la Terre. Cela donnera une idée de l'impact du voyage spatial sur une personne jusqu'au niveau moléculaire.

La mission d'un an de Kelly est une répétition pour un voyage plus long, ininterrompu et exténuant. Selon le style Buzz Lightyear de la NASA , il s'agit d'un tremplin vers la mission Mars is No Limit. Selon la trajectoire la plus proche, Mars est à 56 millions de kilomètres de la Terre et, selon le scénario le plus probable, le vol y prendra 9 mois. En raison du mouvement relatif des planètes, tout astronaute qui atteint Mars devra attendre 3 mois avant de rentrer chez lui. Ce que la NASA apprend sur Kelly, du moins théoriquement, aidera à prévoir et à surmonter les difficultés des voyages interplanétaires.

Mais, malgré les préparatifs de la NASA pour la mission «Mars n'est pas la limite», ses réalisations réelles ont été réduites. La dernière fois que les Américains ont volé sur la lune, c'était en 1972. En fait, depuis l'administration Nixon, pas un seul Américain n'a volé plus loin que l'orbite terrestre basse (LEO). (La Station spatiale internationale, qui est située en orbite terrestre basse, maintient une altitude moyenne de 354 km.) Maintenant, même cette distance est supérieure à ce que la NASA peut couvrir.

À la suite de la fermeture du programme de navettes spatiales en 2011, l'Agence ne dispose pas de fonds suffisants pour envoyer des astronautes à LEO. Par conséquent, avant de se lancer en mission, Kelly a dû se rendre à Baïkonour dans les steppes du Kazakhstan. Là, il a passé plusieurs nuits dans un hôtel pour astronautes, attendant un vol avec deux Russes sur un navire Soyouz.

Sans aucun doute, même un voyage de 56 millions de kilomètres devrait commencer quelque part. Cependant, une personne raisonnable peut demander: où allons-nous? Vraiment vers Mars? Ou juste au Kazakhstan?

Dans certains livres de ces dernières années, les auteurs soulèvent ces questions, certains directement, d'autres plus brumeux. Chris Impie, astronome de l'Université d'Arizona, étudie la structure et l'évolution de l'univers. Dans le livre Beyond: Our Future in Space (Norton), il prédit un brillant avenir «extraterrestre». Selon lui, après 20 ans, l'industrie du tourisme spatial va prospérer, couplée à des motels sexuels en apesanteur. Trente ans plus tard, de petites colonies viables apparaîtront sur Mars et la Lune. Dans cent ans, une génération de bébés nés dans l'espace apparaîtra dans ces colonies. En 2115, écrit-il, ceux qui sont nés hors de la Terre et qui n'ont jamais été à la maison sont devenus majeurs.

Impe est au courant des problèmes actuels de la NASA. Dans le livre «Au-delà», il a consacré une attention considérable à un graphique montrant comment le budget de l'Agence a changé au fil du temps. De la fin des années 50 à la fin des années 60, il a augmenté jusqu'à ce qu'un an ou deux avant le premier alunissage en 1969, il atteigne le niveau de 5% de toutes les dépenses fédérales. Puis, comme des débris spatiaux se précipitant vers la Terre, il s'est fortement contracté. Aujourd'hui, les allocations de la NASA représentent moins de 0,5% du budget fédéral.

"Pas d'argent, pas Buck Rogers"Notes Impi. Il est franc sur les échecs du programme de la navette spatiale, qui s'est terminé par deux catastrophes - la perte des navettes Challenger et Columbia, et avec elles la vie de quatorze astronautes. Même lorsque les appareils n'ont pas explosé, les navettes n'ont jamais fonctionné comme indiqué: "le nombre de lancements était dix fois inférieur à celui initialement prévu, et le coût d'un lancement était vingt fois plus élevé".

Mais la NASA n'est pas le seul acteur sur la scène. Impe est encouragé par la forte augmentation du nombre d'entreprises privées dans le secteur spatial. Il mentionne les plans «audacieux» de l'entrepreneur danois Bas Lansdorp, qui promeut les voyages aller simple vers Mars sur Internet. Lansdorp prévoit de financer son projet en en faisant une émission de téléréalité - imaginez un mélange des films Survivor, The Truman Show et Martian Chronicles. D'autres projets commerciaux incluent Blue Origin de Jeff Bezos, Virgin Galactic Richard Branson et Space Adventures Eric Anderson. Space Adventures a déjà trouvé sa place en organisant des visites à l'ISS pour les riches. (Le dernier vol approuvé était le vol de la chanteuse anglaise Sarah Brightman d'une valeur de 52 millions de dollars; le chanteur a cependant reporté le vol,L'entrepreneur japonais Satoshi Takamatsu volera à la place.) «Après de nombreuses années de stagnation, l'intérêt pour l'espace a repris,» écrit Impi.

Stephen Petranek, auteur de How We Live on Mars , qui devrait être publié par Simon & Schuster, avance des hypothèses encore plus audacieuses. Selon lui, des gens apparaîtront sur Mars dans un peu plus de dix ans. Petranek est journaliste, avant de travailler dans le magazine Discover, il était le rédacteur en chef du magazine This Old House, peut-être qu'un tel cheminement de carrière explique pourquoi les principaux sujets du livre sont consacrés aux outils dont vous avez besoin sur les chantiers martiens. "Nous ne devons pas permettre que le processus de forage à l'eau soit arrêté à mi-chemin uniquement parce que nous n'avions pas prévu le problème de la présence de gisements minéraux, pour le forage desquels un type de forage différent est nécessaire", précise-t-il.

Petranek décrit un programme de règlement en plusieurs étapes. Les pionniers de Mars devront se battre pour leur survie, presque comme les colons américains. Pour obtenir de l'eau, ils devront labourer le sol de la planète connu sous le nom de régolithe, faire fondre la glace et distiller l'eau résultante. Pour respirer, vous devrez décomposer l'eau en hydrogène et en oxygène, puis mélanger l'oxygène avec un gaz inerte, probablement l'argon qu'ils recevront, enfin, quelque part. En fin de compte, selon Petranek, un changement d'équilibre se produira. Au lieu de s'adapter aux conditions de vie sur Mars, les gens adapteront Mars à leurs besoins. Ils vont changer l'atmosphère et chauffer la planète. À mesure que le régolithe fond, les anciennes rivières couleront à nouveau et la vie renaîtra sur leurs rives rouges. De plus en plus de gens arriveront sur Mars jusqu'à ce que les villes entières apparaissent.

Mars, écrit-il, deviendra une nouvelle frontière, un nouvel espoir et un nouveau destin pour des millions de personnes sur Terre, désireuses de faire beaucoup pour profiter des nouvelles opportunités qui attendent la planète rouge.

Un regard différent sur l'avenir de l'homme dans l'espace est proposé par Eric Conway dans le livre « Exploration et développement: le laboratoire de la propulsion à réaction et les mystères de Mars » (publié par Johns Hopkins). Conway est historien des sciences au Jet Propulsion Laboratory de la California Technical University, écrivant dans un langage sec semblable à la surface de la lune. Conway accorde une attention particulière aux seuls problèmes techniques qu'Impi et Petranek ont ​​ignorés. (Une part importante de la «Recherche et Développement» est consacrée aux portails et logiciels de navigation.)

La NASA a déjà effectué plusieurs missions sur Mars. Certains d'entre eux ont échoué. En raison du manque de personnes à bord, les succès et les échecs n'attirent pas beaucoup l'attention du public. Conway veut comprendre quelles erreurs ont été commises et quelles leçons en ont été tirées. Le résultat de cette analyse suggère qu'il est peu probable que quiconque veuille participer au premier voyage habité.

Rappelons le cas du véhicule orbital qui a étudié l'atmosphère de Mars. C'était un appareil qui ressemblait à un énorme téléviseur. Il était destiné à collecter des données sur l'atmosphère de Mars et comme moyen de communication pour d'autres sondes. L'appareil, d'une valeur de 125 millions de dollars, a été lancé à partir de Cap Canaveral le 11 décembre 1998. Il a passé neuf mois et demi à parcourir le système solaire jusqu'au 23 septembre 1999, date à laquelle, en terminologie spatiale, il est arrivé au moment du lancement en orbite. Tout semblait se dérouler comme prévu avant que l'appareil survole Mars et que la connexion avec celui-ci soit interrompue. Il devait réapparaître après 20 minutes, mais ne s'est jamais présenté. Au lieu de cela, il a brûlé dans l'atmosphère de Mars. Une enquête ultérieure sur l'accident a conduit à Lockheed Martin, un entrepreneur de la NASA.L'ingénieur de l'entreprise a oublié de convertir les unités anglaises en système métrique. Par conséquent, lors de l'évaluation de la résistance d'un turboréacteur, l'erreur de calcul était de 4,5 fois. Il y avait des chances de remarquer cette erreur de calcul, mais tous, selon Conway, ont été manqués en raison «d'erreurs, de supervision et d'un manque de personnel».

Le laboratoire de propulsion à réaction, où travaille Conway, développe des missions vers Mars pour la NASA. Cela signifie qu'il a eu accès à des responsables impliqués dans la défaillance associée à cet orbiteur, ainsi qu'à ceux qui ont participé à des projets plus réussis, tels que Mars Exploration Rover Opportunity ou MER-1, qui en janvier 2004 atterri sur Mars près de l'équateur dans un endroit qui contiendrait de l'eau. (La durée de vie de l'appareil Opportunity est déjà quarante fois plus longue que prévu, et le mobile continue d'envoyer des données à ce jour.) Conway sympathise avec les problèmes de l'Agence et, comme Impi, les associe, au moins en partie, à des coupes budgétaires. Mais combien Impi et Petranek se précipitent pour développer Mars par les gens, alors Conway espère que cela ne se produira pas bientôt.

Selon Conway, il y a un écart entre le désir de voyager dans l'espace et le désir de le comprendre. Cet «écart» est un problème beaucoup plus important pour la NASA que les coupes budgétaires qui ont duré des décennies. Cette contradiction fait partie intégrante de la structure de la NASA, qui comprend un programme d'exploration de l'espace humain d'une part et un programme scientifique d'autre part. Les missions prévues sur Mars étaient encore de nature scientifique, mais parfois, sur l'insistance, des missions à caractère humain se mêlaient à elles. Dès que cela s'est produit, le résultat a été un «chaos» complet.

Conway adhère à la nature scientifique des missions et, à son avis, l'orientation humaine dans ce cas est la mauvaise façon. Les gens ne devraient même pas essayer de se rendre sur une autre planète. Pas tant parce qu'ils sont fragiles, vulnérables et que leur transport coûte cher, mais parce qu'ils sont eux-mêmes une «catastrophe totale».

«Les gens créent des biomes autour d'eux et à l'intérieur», écrit-il. La NASA insiste sur le fait que les modules d'atterrissage du navire doivent être stériles, mais "nous ne pouvons pas nous stériliser". Si les gens arrivent sur la planète rouge - un événement qui, comme le prétend Conway, quarante-neuf ans, ne se produira probablement pas au cours de sa vie - ils ruineront immédiatement la planète, y apparaissant simplement: "Les scientifiques ont besoin de Mars intact, non exposé aux effets nocifs de la Terre." Si les gens commencent à changer l'atmosphère et à faire fondre le régolithe, leur situation est pire.

«Il n'y aura plus de Mars, ce qui intéresse les scientifiques», écrit Conway. "Ce sera un autre Mars."

Quelques semaines après que Scott Kelly a atteint l'ISS, SpaceX, une société aérospatiale privée, a lancé une fusée avec une cargaison destinée à la station. La cargaison contenait de l'équipement et des produits électroniques pour l'équipe, ainsi que 20 souris vivantes pour la recherche. De plus, une machine à café a été envoyée à l'astronaute italienne Samantha Cristoforetti pour préparer un expresso en microgravité. "C'est une petite gorgée pour une personne et une énorme gorgée pour toute l'humanité", a rapporté le site Web Daily Coffee News.

La fusée qui a livré la cargaison a été conçue pour une utilisation réutilisable. Après le lancement, la première étape du lanceur devait retourner sur Terre et atterrir doucement sur un navire dans l'océan Atlantique. Cette partie du lancement ne s'est pas déroulée comme prévu; au lieu d'une descente en douceur, la marche a basculé et a explosé. Lors de la fondation de SpaceX, Elon Musk a tweeté à ses 2 millions d'abonnés que l'échec était dû à "un taux de réponse de l'accélérateur plus bas que prévu".

Malgré un certain nombre d'échecs qui ont été largement médiatisés, SpaceX a réalisé plus que toute autre entreprise, prouvant que les entreprises spatiales privées peuvent voler. Cela a fait de Mask, pour le compte d'autres projets commerciaux, dont PayPal et Tesla, un favori parmi les passionnés de l'exploration de Mars. ("Comment nous vivrons sur Mars" est essentiellement une continuation de l'histoire des réalisations de Musk.) Malgré le fait que SpaceX n'a ​​pas encore envoyé une seule personne en orbite terrestre au moins basse (le vol des premiers astronautes est prévu pour 2017), a déclaré Musk. travailler dur sur un plan pour créer un "navire de transport pour la colonisation de Mars". Il a récemment annoncé qu'il comptait consacrer en détail le développement du navire de transport d'ici la fin de cette année.

Pour Musk, voler vers Mars n'est pas seulement un événement sympa. "Sommes-nous en passe de devenir une vision multi-planétaire ou pas?", Demande-t-il. «Sinon, eh bien, ce n'est pas un avenir heureux. Nous allons juste traîner sur Terre jusqu'à ce qu'une autre catastrophe nous détruise. »

Impi a une opinion similaire. "L'humanité a évolué des millions d'années", a-t-il fait remarquer. «Mais au cours des 60 dernières années, les armes atomiques ont créé une menace potentielle de notre propre destruction. Tôt ou tard, nous devrons quitter cette balle vert-bleu, sinon nous mourrons. » Petranek dit la même chose. "Il y a de réelles menaces à la survie continue de la race humaine sur Terre, y compris l'incapacité de protéger notre planète contre la destruction de l'environnement et la probabilité d'une guerre nucléaire", écrit-il. "Les premiers colons sur Mars sont le meilleur espoir pour la survie de notre espèce."

Pourquoi les mêmes personnes croient-elles que nous pouvons vivre en dehors de la Terre, mais ne croient pas que nous pouvons y vivre? Le lien entre ces deux idées remonte à Enrico Fermi. En 1950, Fermi, l'un des pères de la bombe atomique, s'est tourné vers Edward Teller, le père de la bombe à hydrogène, et a demandé: "Où est tout le monde?" Une discussion plus approfondie de cette question a donné naissance au paradoxe dit de Fermi du contenu suivant:

La Terre est une planète ordinaire en orbite autour d'une étoile ordinaire. Étant donné l'âge de l'univers et la vitesse de notre développement technologique, des formes de vie intelligentes d'une autre partie de la galaxie auraient déjà dû apparaître sur Terre. Mais ni eux ni leurs traces n'ont été remarqués. Alors où sont-ils?


Une décennie plus tard, Frank Drake, diplômé de l'astronomie de Harvard, a réfléchi à une question similaire et a réussi à formuler ce problème sous forme numérique. La variable clé de l'équation bien connue de Drake est la durée de vie d'une civilisation capable de construire des fusées et des machines à expresso anti-gravité. S'il existe de nombreuses planètes adaptées à la vie et que cette vie est une forme rationnelle, et si des êtres intelligents sur une planète sont capables de communiquer avec des êtres intelligents sur une autre planète, alors le fait que personne ne nous ait contactés signifie qu'une telle civilisation n'existe pas.

"Si vous regardez le niveau actuel de notre développement technologique, quelque chose d'inhabituel doit arriver à la civilisation, et c'est" inhabituel "dans le mauvais sens du terme", a déclaré Musk dans une récente interview avec le magazine Aeon. "Il est probable qu'il y ait beaucoup de civilisations planétaires disparues." Bien sûr, une galaxie dans laquelle il y a "beaucoup de civilisations planétaires disparues" peut également contenir beaucoup de civilisations à deux planètes.

En 1965, alors qu'elle s'apprêtait à lancer l'homme sur la lune, la NASA a financé une étude sur les meilleurs amis de l'homme. L'agence s'est demandé ce qui arriverait aux chiens relâchés dans l'espace. En groupes de trois, les animaux d'essai ont été placés dans des chambres d'où l'air a été pompé.

Les chiens sont adaptés (plus ou moins) à la pression atmosphérique au niveau de la mer. Cela signifie que les gaz dissous dans leur corps sont équilibrés avec la pression de l'extérieur. En plaçant le chien dans le vide, cet équilibre vital sera bouleversé. Les caméras installées dans les compartiments ont montré que les chiens gonflaient comme des ballons ou, selon les résultats officiels de l'étude, «des sacs gonflés de peau de chèvre». (Il est intéressant de noter que ce phénomène n'a pas affecté les globes oculaires des chiens, bien que les tissus mous qui les entourent aient considérablement gonflé, tout comme la langue).

La chute de pression a également affecté négativement le tractus gastro-intestinal. Les chiens gonflés soufflaient de l'air dans les intestins; cela a entraîné des mouvements intestinaux fréquents et simultanés, des mictions et des vomissements intenses. Les animaux avaient une langue engourdie et souffraient de crises similaires à l'épileptique. (Cet effet est le résultat d'une perte de chaleur due à l'évaporation rapide de l'humidité). Un total de 126 chiens avec différents temps de séjour ont été testés dans la chambre. Parmi ceux qui ont passé deux minutes dans un espace artificiel, un tiers est décédé. Les autres ont été emportés et ont finalement récupéré. Parmi ceux qui ont été dans le vide pendant 3 minutes, le taux de mortalité était de deux tiers.

Je suis tombé sur " Expériences sur la décompression d'animaux dans un environnement sans air»Lors de l'étude de la mission annuelle sur Mars. Ce n'est peut-être que mon parti pris géocentrique, mais j'ai été frappé par l'analogie. Malgré tout son entraînement et son courage, Kelly est essentiellement un autre mammifère expérimental. Comme les chiens, il est placé dans une chambre hermétique pour voir combien son corps peut supporter. Et dans les deux expériences, les résultats, au moins en termes généraux, sont complètement prévisibles.

Chaque créature vivante dotée de sentiments que nous avons rencontrés jusqu'ici dans l'univers - des chiens, des humains et des souris aux tortues, araignées et hippocampes - a évolué pour s'adapter à un corps cosmique appelé Terre. L'idée que nous pouvons prendre ces formes, les plus belles et les plus merveilleuses, et les jeter dans l'espace, et cela, selon Petranek, deviendra «notre meilleur espoir», est aussi fantastiquement inventée qu'elle est profondément déprimée.

Comme le souligne Impi, depuis six décennies, nous avons la possibilité de nous briser en morceaux. Une fois que nous nous détruisons vraiment, parce que nous détruisons déjà beaucoup d'espèces. Mais le problème dans la perception de Mars comme planète de rechange (en plus du manque d'oxygène, de pression atmosphérique, de nourriture et d'eau potable) est que nous perdons de vue l'essentiel. Où que nous allions, nous nous emmènerons avec nous. Soit nous sommes capables de faire face aux problèmes posés par notre propre esprit, soit non. La raison pour laquelle nous n'avons pas rencontré un seul extraterrestre est peut-être parce que ceux qui ont survécu ne trottinent pas autour de la galaxie. Peut-être s'assoient-ils tranquillement à la maison et s'occupent de leurs jardins.

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