Chemin vers Mars

1989/02/01 Gluxko, B. | Semenov, J. | Gorxkov, L. Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronautika

Image de l'espace qui peut aller sur Mars.

Vous entendez souvent la question suivante: Faut-il aller sur Mars ? Certains considèrent que sur Terre nous avons beaucoup de problèmes graves, de sorte que le voyage des hommes peut attendre Mars. Mais si nous avions toujours pensé ainsi il n'y aurait pas Sputnik ni Juri Gagarin. En principe, personne ne voyait que les vols spatiaux allaient bénéficier directement. Nous savons qu'il les a maintenant. Mais faut-il organiser le voyage sur Mars maintenant ? Nous pourrions peut-être reculer pour résoudre nos problèmes actuels. Mais ce genre de problèmes existeront toujours et ce raisonnement paralyserait le développement de la science et de la technologie.

Quels sont les moyens techniques disponibles aujourd'hui ? Quel genre d'espaces peut amener l'homme d'un monde à l'autre? Une des possibilités est l'espace interplanétaire formé par trois parties: le système de propulsion, la résidence de l'équipage (où se trouvent les systèmes d'habitabilité et de navigation et de contrôle) et le véhicule de l'équipage pour le mardi et le retour au bateau.

Comment aller ?

Le bateau pour Mars sera monté dans l'espace.

Le montage du vaisseau spatial serait effectué sur une orbite proche de la Terre, en utilisant des pièces transportées par différents véhicules, probablement par le lanceur d'énergie. Après avoir testé tous les systèmes, l'expédition se dirigerait vers Mars. De quatre à six personnes feront partie de l'équipage, qui peut être international.

Le véhicule interplanétaire serait lancé à partir d'une orbite terrestre de bas niveau et prendrait une orbite héliocentrique autour du soleil qui couperait l'orbite de Mars. Le voyage durerait plusieurs mois. En coupant le trajet interplanétaire à Mars, le vaisseau spatial commencerait à orbiter la planète.

L'atterrissage de tout l'espace interplanétaire serait un travail laborieux. Ainsi, un petit véhicule marquerait avec tout ou partie de l'équipage. Une fois la surface explorée, l'équipage doit se rendre au véhicule interplanétaire qui orbite depuis la planète. Il se dirigera vers la Terre en suivant un tracé similaire au Lurra-Martitz. Une option serait de faire un long parcours en direction de Vénus. Dans ce cas, l'expédition nécessiterait un an ou un an et demi (deux ou trois ans dans l'autre cas), mais les besoins en carburant augmenteraient beaucoup. Cela signifie que la masse et la taille du bateau interplanétaire augmenteraient et en même temps les problèmes de construction. Pour améliorer la sécurité du vol, deux bateaux interplanétaires devraient être lancés à la fois. Si nécessaire, les équipages d'un bateau pourraient les aider.

Système de propulsion

Un des principaux problèmes est: Choisir un système de propulsion qui accélère le bateau depuis l'orbite de la Terre vers Mars, entre l'orbite de Mars et de Mars vers la Terre. Pour ce faire, vous pouvez opter pour un système de propulsion par fusées à carburant liquide déjà bien développé, qui utilise de l'énergie chimique comme la combustion de l'hydrogène. Ces systèmes sont les plus efficaces de nos jours et sont utilisés dans le lanceur d'énergie.

Le système de propulsion choisi dans la mission à Mars aura une grande importance dans la masse initiale de la mission. Si on utilise du combustible chimique, la masse initiale sera de 2.500 tonnes et si on utilise des réacteurs nucléaires électriques de 459 tonnes. Dans le premier cas, il faudrait 25 coups de lanceur d'énergie pour placer cette masse dans l'espace. Dans la seconde, au contraire, seulement 5.

L'utilisation de propulsion chimique sur le voyage à Mars ne pose pas de problèmes graves de conception. Cependant, si l'on considère que le besoin en énergie de l'expédition est élevé et que le véhicule piloté a une masse supérieure aux véhicules robotiques précédents, on remarquera que le besoin en carburant est énorme.

Le montage du véhicule sur l'orbite terrestre sera compliqué. La masse initiale du navire sera supérieure à 2.500 tonnes. Il semble légitime de chercher des sources d'énergie plus efficaces, comme le nucléaire. Dans ce cas, le réacteur nucléaire produit de la chaleur et pousse un gaz à sortir des évents des fusées en obtenant la poussée nécessaire. Il faut deux ou trois fois moins de propulseurs (gaz des vents) que de fusées utilisant du combustible chimique. La masse initiale du navire alimenté par l'énergie nucléaire serait de 800 tonnes.

Le réacteur nucléaire électrique serait encore plus efficace. En eux l'énergie du réacteur se transforme directement en énergie électrique. La propulsion est accélérée par un champ électrique pour obtenir l'impulsion nécessaire. Dans ce cas, la quantité de propulsion nécessaire est encore inférieure à celle requise dans le cas précédent. La masse initiale de la mission serait de seulement 450 tonnes.

Le bateau

Nous allons maintenant analyser d'autres parties de la flotte interplanétaire. La partie la plus importante est celle des habitants. Il s'agit d'un module hermétiquement fermé ou d'un tas de modules, en plus d'une cabine pour l'équipage et d'un emplacement pour les instruments. L'équipage doit fournir de l'oxygène, de l'eau et des aliments, en plus de retirer les déchets. Le développement actuel de ces systèmes est suffisant pour effectuer un voyage interplanétaire.

Avant d'envoyer l'homme sur Mars, des sondes et des véhicules automatiques seront utilisés pour l'exploration. Véhicule robot à utiliser sur l'image sur Mars.

Le module Vivre comprendra des outils de communication avec la Terre. Le véhicule dispose d'un système de navigation et de guidage automatique.

La température confortable des habitacles sera maintenue avec des systèmes similaires à ceux utilisés dans les stations orbitales. L'énergie électrique peut avoir deux sources : le réacteur nucléaire ou les panneaux solaires. Afin de minimiser le risque de rayons cosmiques ou de radiations solaires pouvant pénétrer, une partie de l'outillage restera à l'intérieur des murs hermétiques du module d'habitabilité. Une cuirasse spéciale est nécessaire pour protéger l'équipage de la chaudière solaire. Sur les vols orbitaux sur Terre, l'astronaute protège du soleil les champs magnétiques violents de la Terre. Mais dans le voyage interplanétaire cette protection n'existe pas et une protection supplémentaire est nécessaire. L'équipage n'aura pas à rester à l'intérieur de la protection pendant tout le temps, mais il devra y rester suffisamment longtemps (par exemple pendant le sommeil) pour que la dose de rayonnement reçue soit maintenue à un niveau non dangereux.

Un autre point lié à la sécurité est la protection contre les météorites. Sur les vols spatiaux, même ceux qui sont effectués sur l'orbite de la Terre, il est possible de trouver des météorites. La protection la plus efficace est la protection de l'écran spécial entourant le module hermétique de vie. Lorsque la météorite trouve l'écran, elle se transforme en un jet de poussière qui est le seul qui arrive au mur de l'habitacle. Les murs des stations Saliut et Mir sont ainsi conçus. La possibilité de trouver une météorite avec suffisamment de masse pour percer des écrans et des murs hermétiques est très réduite. Mais dans ce cas, vous pouvez également concevoir une pièce habitable avec des modules séparés. Si un module est percé, l'équipage peut résider dans les autres une fois la communication scellée.

Véhicule de Martitzar

Avec la mission de Fobos commence la planification soviétique pour aller à Mars.

La troisième partie de l'espace interplanétaire est le module de marche. Pour se reposer sur le trottoir, vous devez traverser l'atmosphère de Mars, de sorte que son aspect est aérodynamique. La densité atmosphérique à la surface de Martitz est inférieure à 1% à celle de la Terre. Cependant, des fusées à carburant liquide seront utilisées pour freiner le véhicule pendant le repos. Ce véhicule comprendra une fusée de montée qui rendra l'équipage au bateau.

Retour à la Terre

Il existe plusieurs options pour poser le vol de retour vers la Terre. Le navire peut utiliser des fusées de freinage pour entrer dans l'orbite terrestre. Cela signifierait un produit supplémentaire. Vous pouvez également utiliser l'atmosphère terrestre pour ralentir. Dans ce cas, l'espace interplanétaire aura besoin d'une cabine spéciale et l'équipage sera transféré avant d'arriver sur Terre. La cabine serait séparée de l'espace avant d'accéder aux couches les plus compactes de l'atmosphère. Dans la dernière partie, des parachutes seraient utilisés.

Lors du choix du schéma de retour, il faut considérer que Lurra se protège des possibles formes de vie dangereuses (nous ne pouvons pas exclure cette possibilité du tout). Après leur retour sur Terre, l'équipage et tous les objets ayant une relation directe avec Mars devront être examinés attentivement. La quarantaine sera longue. Si l'équipage au lieu de retourner directement sur Terre retourne à une orbite terrestre, la quarantaine peut être faite dans la station spatiale. L'avantage de cette voie est l'isolation naturelle du terrain. Le négatif est de limiter la profondeur de la recherche médicale et biologique. Si vous atterrissez directement sur le sol, la quarantaine sera effectuée dans un module situé dans une hangara. Dans les stations de quarantaine de la Terre, on peut réaliser des études médicales et biologiques plus profondes que dans les orbitales.

Avons-nous la technologie nécessaire?

Le ferry Buran peut jouer un rôle important dans le montage du bateau de Mars.

Nous allons maintenant analyser à quel point la technologie spatiale terrestre est prête à effectuer le premier vol interplanétaire. Quels problèmes faut-il affronter avant que les représentants de la Terre ne fassent le premier pas sur une autre planète ? L'un d'eux est le montage de l'espace en orbite terrestre à partir de pièces. L'Union soviétique a depuis 20 ans une grande expérience dans le montage automatique de structures dans l'espace. L'Union soviétique et les États-Unis d'Amérique ont accouplé des espaces dans l'espace.

Dans la mission à mardi, il faudra aussi le faire. Les deux puissances ont une expérience dans les routes interplanétaires et la navigation aérienne. Les sondes automatiques ont exploré dans le système solaire les planètes périphériques et lointaines. Les séjours dans des stations orbitales (Saliut, Skylab, Mir) ont permis de développer des moyens pour des vols humains de longue durée. Et analyser la sécurité et la fiabilité de l'outillage. Il n'y aura pas d'aide par terre. Par conséquent, tous les outils et moyens de maintenance doivent être dans l'espace.

Quant au mariant, il faudra faire face à des problèmes similaires. Les Etats-Unis ont de l'expérience pour amener et attirer un équipage sur la Lune. De 1969 à 1972, six fois ont été posés sur la Lune par les embarcations Apollo. Les sondes automatiques soviétiques sont également posées et retournées sur la Lune. L'URSS et les États-Unis ont été envoyés à Artizar et Mars.

Le problème est que l'équipage continue à travailler longtemps sans gravité. Pendant des années, des travaux ont été réalisés pour le connaître. Le chemin a été long. À certains moments, le manque de poids pour les longs séjours dans l'espace semblait une barrière insurmontable. Par exemple, après un vol de 18 jours, A. Nikolaïev et V. La rénovation de Sebiastianov sur Terre a été très laborieuse et le prolongement du séjour sur les vols suivants semblait inquiétant. Cependant, en développant le système cardiovasculaire et musculaire, on a travaillé les voies pour que l'équipage puisse rester longtemps sans gravité. Le travail continue. Le séjour dans la station spatiale a été prolongé pendant plusieurs années. En décembre de l'année dernière (1987) le cosmonaute Juri Romanenko a réalisé le plus long séjour humain sans gravité (326). Il est revenu en très bon état physique. Le succès des vols de long séjour est dû à un programme spécial d'exercices physiques à la station. Nous avons des raisons de regarder avec optimisme le vol spatial de longue durée.

Cependant, nous ne devons pas trop simplifier le problème. Avant le grand voyage sur Mars, les spécialistes de la technologie spatiale devront résoudre de nombreux problèmes techniques et médicaux. Le vol n'est pas seulement un problème technique et scientifique, mais peut provoquer l'avancée de la civilisation terrestre.