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2007 Manuelle En 1952. Wernher von Braun publie "The Mars Project ", dans lequel il décrit le premier scénario d'une mission humaine vers Mars Les idées.

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2 2007 Manuelle

3 En Wernher von Braun publie "The Mars Project ", dans lequel il décrit le premier scénario d'une mission humaine vers Mars Les idées de Wernher von Braun seront largement popularisées grâce aux sublimes illustrations de Chesley Bonestell

4 Lors de la conférence Case for Mars II qui s'est déroulée à Boulder, dans le Colorado, du 10 au 14 juillet 1984, un scénario ambitieux d'un voyage habité vers Mars a été mis au point (Mars One). La mission utilise les technologies actuelles et une fois sur Mars, elle tirera parti des ressources disponibles sur place pour produire de l'eau, de l'air et du carburant. Dans un premier temps, le vaisseau est assemblé en orbite terrestre, grâce à la station spatiale internationale. Les matériaux sont amenés par la navette spatiale ou via un autre véhicule lourd

5 Au moment du départ, trois vaisseaux identiques quittent l'orbite terrestre et sont injectés vers Mars grâce à deux moteurs identiques à ceux de la navette spatiale (hydrogène/oxygène). Les réservoirs de carburant sont ensuite largués, et trois jours après le départ, les vaisseaux s'assemblent pour former une structure en étoile. L'ensemble se met lentement en rotation (3 rotations par minute), histoire de donner à l'équipage une gravité artificielle. Le faible taux de rotation permet d'éviter les nausées et simule la gravité martienne (1/3 de la gravité terrestre). Sur le dessin, on distingue la structure en forme d'étoile (il faut l'imaginer tournant lentement sur lui même), avec les trois vaisseaux situés à l'extrémité de chaque branche et les tunnels blancs de liaisons. Pour chaque vaisseau, on note le bouclier de protection thermique, les panneaux solaires et les antennes radio, qui restent toujours pointées vers la Terre, quelle que soit la position du vaisseau. Après l'atterrissage des astronautes sur Mars, le vaisseau mère en forme d'étoile peut repartir vers la Terre. Il jouera ainsi le rôle d'une navette et servira à amener une nouvelle équipe vers Mars, après avoir été rechargé. Le même vaisseau est aussi utilisé pour le retour. Deux vaisseaux mères au moins seront nécessaires pour pouvoir amener des hommes sur Mars à chaque opportunité de lancement

6 structure en forme d'étoile (il faut l'imaginer tournant lentement sur lui même), avec les trois vaisseaux situés à l'extrémité de chaque branche et les tunnels blancs de liaisons. Pour chaque vaisseau, on note le bouclier de protection thermique, les panneaux solaires et les antennes radio, qui restent toujours pointées vers la Terre, quelle que soit la position du vaisseau. Après l'atterrissage des astronautes sur Mars, le vaisseau mère en forme d'étoile peut repartir vers la Terre. Il jouera ainsi le rôle d'une navette et servira à amener une nouvelle équipe vers Mars, après avoir été rechargé. Le même vaisseau est aussi utilisé pour le retour. Deux vaisseaux mères au moins seront nécessaires pour pouvoir amener des hommes sur Mars à chaque opportunité de lancement

7 Après 6 à 8 mois de voyage, la structure tournante arrive à proximité de la planète rouge. L'équipage de 15 personnes ralenti et stoppe la rotation du vaisseau. Les astronautes grimpent dans les trois landers (5 hommes par lander) et partent vers Mars. Les landers vont utiliser l'atmosphère martienne pour ralentir (autofreinage). La forme conique des lander a été spécialement étudiée dans ce but. Elle est dérivée des études effectuées sur les ogives nucléaires ICBM. L'aérofreinage permet d'économiser une grande quantité de carburant et d'effectuer une économie substantielle sur le coût total de la mission. Après avoir ralenti suffisamment, les vaisseaux sortiront temporairement de l'orbite martienne grâce à une manœuvre propulsive, puis atterriront finalement à la surface de Mars. Lors de la descente finale, les engins seront ralentis par des parachutes couplés à 5 rétrofusées. Les vaisseaux rejoignent en fait des cargos non habités qui ont atterri précédemment et qui marquent le site d'atterrissage. Les cargos atterriront sur le côté, alors que les landers habités resteront le nez pointé vers l'espace, en attendant de redécoller à nouveau

8 Les cargos sont assemblés nez contre queue pour former la future base martienne. La base est assemblée à une distance de sécurité des vaisseaux qui serviront au retour. Des sas sont installés sur les côtés. Un moteur est enlevé pour permettre l'accès aux serres gonflables situées à l'arrière des modules cargos. Les serres seront indispensables à une base martienne, en fournissant les denrées alimentaires. Des études seront nécessaires pour déterminer les plantes les plus productives et les mieux adaptées aux conditions martiennes. Il faudra déterminer la pression atmosphérique régnant à l'intérieur des serres et la composition de l'air. Les parois transparentes des serres devront filtrer une bonne partie du rayonnement UV qui arrive à la surface de Mars. Des générateurs nucléaires sont placés un peu plus loin (on devine leurs radiateurs bleus). On distingue aussi un module d'extraction atmosphérique qui traite l'atmosphère martienne pour produire de l'air respirable et du carburant, qui servira à alimenter les moteurs des rovers et des vaisseaux servant au retour sur Terre

9 La lune était considérée comme un objectif intermédiaire à atteindre avant d'aller sur Mars dans le programme d'exploration spatial de Georges Bush (SEI). L'étape lunaire devait permettre de tester, dans des conditions proches de Mars, les matériels nécessaires à l'expédition, mais aussi d'évaluer le comportement et les réactions de l'homme pour des missions de longue durée. Les nouveaux projets de missions habitées à destination de la planète rouge ne passent cependant plus notre satellite. Par contre le matériel standard mis en œuvre dans une mission de type Mars Direct pourrait également servir à construire une base martienne

10 Une base martienne de type Mars Direct. On note le module d'habitation en forme de boite de conserve et le véhicule de retour conique. Celui ci a fabriqué son propre carburant à partir de l'atmosphère martienne. De gauche à droite, on note aussi des panneaux solaires (à l'arrière plan), un système de forage pour l'énergie géothermique et la récupération d'eau au niveau du sous sol, un rover pressurisé pour les trajets de longue durée, une serre gonflable, un réacteur nucléaire pour l'alimentation en énergie de la base (en plus des panneaux solaires) et un astronaute qui s'apprête à larguer un ballon atmosphérique

11 Une autre vision d'une base de type Mars Direct. Le module d'habitation en forme de canette de bière mesure 6 mètres de long pour cinq mètres de haut. Le centre de l'habitation est occupé par un sas circulaire qui sert aussi de refuge pendant les éruptions solaires lors du vol spatial. La paroi du sas est entourée d'une couche d'eau de 10 centimètres d'épaisseur, suffisante pour stopper la plupart des protons émis par le Soleil lors de ses fameuses éruptions. Le module comprend deux étages : l'étage supérieur accueillie les quartiers de l'équipage, alors que l'étage inférieur sert de remise pour le matériel et de garage pour le rover (une rampe permet son déploiement). Chaque membre de l'équipage possède une petite chambre à lui, avec un hublot sur l'extérieur, un lit pliable, un bureau avec une chaise et un espace de rangement. Une salle de bain est commune à l'équipage. On trouve ensuite, dans le sens des aiguilles d'une montre et autour du sas central, le laboratoire avec une connexion au sas central pour le passage des échantillons par un membre de l'équipage en combinaison, une salle de conférence qui sert aussi de librairie et de salle à manger et une infirmerie avec des appareils de musculation

12 Le premier pas de l'homme sur Mars pourrait d'abord nécessiter des étapes intermédiaires, comme un atterrissage sur Phobos

13 Un module d'atterrissage déploie ses parachutes, juste avant son atterrissage dans Ganges Chasma. Compte tenu de l'ambition économique et politique d'une mission humaine vers Mars, ce genre de projet sera international ou ne sera pas

14 Un vaisseau spatial s'apprête à survoler le plus grand volcan du système solaire, Olympus Mons. Il vient de larguer un petit module qui emporte à son bord les premiers martiens. Le premier pas sur Mars sera un grand pas dans l'histoire de l'humanité et marquera une étape décisive de l'exploration du système solaire et de la conquête spatiale L'arrière de la sonde Viking 2. De part et d'autre, les capots des générateurs nucléaires avec leurs tubulures de refroidissement (à droite). Au centre, les mires de calibrage et le miroir grossissant montrant les mires magnétiques circulaires de la pelle. Au milieu, le mât de l'antenne à grand gain pointée vers la Terre

15 Retour sur Utopia. Au cours de son exploration de la planète Mars, l'homme retrouve dans la plaine d'Utopia Planitia la sonde Viking 2. Ce superbe dessin artistique résume bien, à mon avis, les deux aspects d'un voyage humain vers Mars : le rêve et l'utopie. En 1952, Wernher von Braun publie "The Mars Project", dans lequel il décrit le premier scénario d'une Mars mission

16 Atterrisseur technique vu par le rover Spirit qui vient de la quitter pour effectuer son premier trajet. Noter les airbags dégonflés et repliés sous la structure

17 Vue depuis la crête "Longhorn" par le rover Spirit en grimpant sur les collines "Columbia Hills". Les roches à gauche ne sont pas bleues, mais grises, trahissant leur nature basaltique. Certains affleurements plats et clairs sont des roches tendres modifiées par l'action de l'eau. A 30 km à l'horizon : la vaste mesa qui borde l'embouchure de Ma'adim Vallis au sud du cratère Gusev

18 En montant sur les Columbia Hills, le rover Spirit va analyser un ensemble de roches formant un surplomb (au centre), baptisé " Larry's Outcrop ". Au fond, vers le nord se trouve des collines qui dominent la plaine du cratère Gusev dans laquelle la sonde s'est posée

19 Vue, vers l'ouest, du grand canyon Valles Marineris. Un dénivelé de 9000 m sépare le plateau du fond du canyon (données Mars Global Surveyor /MOLA) Vue " fisheye " de Spirit au sommet d'Husband Hill à 83m d'altitude

20 La calotte polaire sud l'été : seule subsiste la glace d'eau recouverte d'une mince pellicule de glace carbonique (sonde Mars Global Surveyor/caméra MOC) Au site du rover Spirit, le soleil disparaît loin vers l'est, occulté par le rempart du cratère Gusev à 80 km de là

21 Vue de profil par le rover Spirit, la formation " Home Plate " avec à l'arrière-plan les restes d'un petit édifice volcanique

22 Sur Chryse Planitia tôt le matin. Au premier plan, l'un des trois pieds d'atterrissage en titane de la sonde Viking 1 A l'arrière-plan, les affleurements rocheux entourent la moitié du cratère "Eagle", où demeure l'atterrisseur technique. Au premier plan, les instruments scientifiques d'analyse des roches au bout du bras robotique du rover Opportunity

23 Vue de fin d'après-midi en automne au site du rover Spirit. En face la colline "Husband Hill" qu'il a exploré au cours de l'été 2005 avec les dunes sombres de poussières à ses pieds Bouclier thermique de la sonde Opportunity. Sous le choc, il s'est brisé en deux morceaux, dont le principal (visible ici) s'est cassé en trois segments, s'est retourné comme un gant, sa protection intérieure de mylar réfléchissant, reliant le tout

24 Coucher de soleil au site de Viking 1. Il est 19h13 et le soleil vient tout juste de disparaître : le halo bleuté est dû à l'absorption du rouge par les poussières atmosphériques

25 C'est pour cela que les missions habitées sont une nécessité et que la colonisation, suite logique des activités de longue durée à la surface de Mars, est un des avenirs possibles de l'Humanité.

26 Mars, quatrième planète du système solaire, occupe une place à part. Mars pourrait avoir hébergé, et possède peut-être encore, des formes de vie. Mars est la seule planète qui soit colonisable par l'espèce humaine avec les technologies actuelles. Mars et le canyon Valles Marineris.

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