Le Cygne noir 2017-2018

Le Cygne noir 2017-2018

Journal des élèves de l'IPSA Paris

Voyage & Vie sur Mars

Mars

Mars

Mis en ligne en décembre 2015

Aujourd’hui, nous avons réussi à exploré la Terre ainsi que son satellite naturel qui est la Lune (nous avons réalisé six voyages sur la Lune). L’homme cherche donc à explorer davantage l’univers et il s’est lancé à la conquête de Mars. Mais il reste à répondre à de nombreuses questions de physique. En effet, pourquoi devrions-nous aller sur Mars ? Quand ? Comment ? Les questions et les enjeux sont de taille. Cet article a pour objectif d’y répondre et d’en révéler encore beaucoup d’autres.
Mars ou la Planète rouge est la quatrième planète de notre système solaire et se situe après la Terre. Elle est privée d’atmosphère* et de magnétosphère*. La planète rouge a été observée pour la première fois par Galilée en 1610 grâce à la lunette astronomique, puis survolée pour la première fois par la sonde Mariner 4 en 1965. Les images de Mariner nous ont permis de réaliser de nombreuses hypothèses. Mars a toujours attiré notre curiosité car, selon les scientifiques, Mars aurait connu dans un passé lointain des conditions semblables à celles de la Terre pour que la vie s’y développe. Aussi les hommes ont-ils même envoyé des robots sur le sol martien pour explorer et examiner Mars.

I. Le Voyage

Nous allons nous intéresser au voyage vers Mars. Dans un premier temps, pour aller vers Mars, il nous faut une navette et calculer la trajectoire que celle-ci devra emprunter pour y aller et pour en revenir. Aujourd’hui, nous avons les matériaux nécessaires afin de construire cette navette. De plus, les outils physiques et mathématiques peuvent nous permettre de calculer la trajectoire de la navette. Par ailleurs, le choix des réacteurs et des combustibles reste très problématique, car la distance entre la Terre et Mars oscille entre 55 et 400 millions de km (entre 3 et 20 secondes lumière). Selon les scientifiques, il faudrait environ six mois pour aller vers Mars. Nous devons donc trouver un moyen de voyager relativement rapidement et durablement dans le temps. Pour cela, nous avons plusieurs types de moteurs :
Moteur ionique qui possède une faible poussée mais une très grande autonomie.
Image 2 Moteur de fusée traditionnelle qui possède une poussée très puissante mais avec une faible autonomie.
Par conséquent, nous devons avoir suffisamment de carburant pour lancer la navette mais aussi pour la ralentir lorsqu’elle s’approchera de Mars. De plus, nous ne devons pas oublier le retour. Le gain de temps est précieux mais au détriment de l’énergie et vice versa. (Si nous voulons gagner du temps il faut que la navette ait une vitesse élevée ; par conséquent, il faudra beaucoup d’énergie pour l’accélérer et la ralentir à l’approche de Mars, alors que si l’on souhaite gagner de l’énergie il faut que la navette parcoure la distance avec une vitesse moins élevée).

L’homme a envoyé principalement des robots ou des satellites pour explorer Mars. Cette technologie a une masse beaucoup plus faible que celle d’une navette. Les difficultés pour atterrir sont donc accrues.
De nombreux scientifiques se penchent sur la question et recherchent des solutions. La première de ces soutions serait d’envoyer une navette avec les vivres de l’équipage ainsi que les outils nécessaires à la recherche sur Mars et le carburant nécessaire au retour. Puis, on enverrait la seconde navette contenant l’équipage et d’autres matériaux utiles aux recherches.

II. Vivre sur Mars

Vivre sur Mars est un enjeu très complexe car la science de la vie fait intervenir un grand nombre de disciplines telles que la physique, la chimie, les mathématiques. Mars est privée d’atmosphère, ce qui signifie qu’il n’y a pas d’air (oxygène et azote) ; il faut donc que les astronautes emportent de l’oxygène afin de pouvoir y respirer. De plus, ils pourront produire de l’eau directement sur la planète grâce à des procédés physico-chimiques (O2+H2). L’air et l’eau ne sont donc pas le problème le plus important pour vivre sur Mars. Les astronautes vont devoir se nourrir à l’aide de nourriture lyophilisée (une nourriture qui contient de nombreux nutriments nécessaires pour vivre). Les problèmes de nourriture, eau et oxygène, reposent donc principalement sur la quantité embarquée lors du premier voyage.
Le problème majeur est causé par la présence de poussière sur Mars. La gravité de Mars étant plus faible que celle de la Terre (trois fois moins que sur Terre), la poussière a tendance à rester en l’air. Il faut donc en permanence nettoyer le matériel utilisé par les scientifiques. Par ailleurs, il faut rester en contact avec les astronautes sur Mars ; il faut donc établir des antennes alimentées par des panneaux photovoltaïques (car ils ont une longue durée de vie). Comme on l’a vu précédemment, les panneaux photovoltaïques vont souvent être recouverts de poussière; il faudra donc les nettoyer en permanence pour garder contact avec la Terre. Pour les nettoyer, il est nécessaire de sortir l’installation ; il faudra alors une combinaison avec une pression différente de celle de Mars, car les conséquences de la pression martienne sur l’organisme humaines sont mortelles. Les Américains ont résolu le problème ce en novembre 2015. Ils ont en effet annoncé la création de cette nouvelle combinaison pour le voyage sur Mars.

Davy Berthelin

Combinaison prévue pour Mars

Combinaison prévue pour Mars

*Définition de magnétosphère : Zone dans laquelle le champ magnétique d’une planète se trouve confiné par le vent solaire (source : Larousse)

*Définition d’atmosphère : Enveloppe gazeuse entourant une planète (source : Larousse)

 

Pour en savoir plus :

Mars : https://fr.wikipedia.org/wiki/Mars_(plan%C3%A8te
Vie sur Mars: https://fr.wikipedia.org/wiki/Vie_sur_Mars 

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