Construction d'une colonie

[inviteb271042d]

Bonjour,

J'ouvre ce sujet afin de connaitre comment vous concevez les différentes étapes de la construction d'une base martienne permanente.

Pour cadrer un peu voici ce que j'ai en tête :

La base est construite tant par des interventions humaines que robotisées.

La base à une durée de vie de 15 ans.

La base abrite au minimum 100 individus.

Il n'est pas demandé que la base soit autonome, ni qu'elle serve de tremplin à une colonisation.
Par contre cette base doit permettre : l'exploration de Mars, la cohabitation et la collaboration de plusieurs équipes de différentes nationalités, donc pas forcément dotées d'un commandement unique et bien sur cette base doit pouvoir être regulièrement ravitaillée.

A vous.

[invite03f54461]

Salut
Pour commencer, on expédie des serres gonflables filtrant les rayonnements dangereux pour produire et la bouffe et l'oxygène nécessaires aux marsocolons

[invite41ccbca6]

Salut,

Il n'y a pas besoin de serres il suffit de placer les plantes sous des lampes à UV (je sais pas si ça rend pareil) et on fait des cultures hors-sol.
En tous cas pour une colonie Marsienne il faut obligatoirement qu'elle soit autonome sur l'approvisionnement en nourrirture, en eau (il faut espèrer qu'il en reste encore en grandes quantité sur Mars) et en oxygène.
Je pense que c'est déjà un bon début

@+

[invite03f54461]

Il n'y a pas besoin de serres il suffit de placer les plantes sous des lampes à UV (je sais pas si ça rend pareil) et on fait des cultures hors-sol.

Faut des serres où on comprime l'atmosphère martienne pour obtenir une pression atmosphèrique digne de ce nom et protéger les plantes des UV et autres rayonnements dangereux non filtrés par la faible atmosphère martienne

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb271042d]

Tant pour DonPanic que pour guil01, comment "construisez vous" votre colonie ?

Quelle structure de soutien ?
Quelles méthode de fabrication : éléments préfabriqué acheminés depuis la Terre, élements fabriqués depuis des ressources locales ?
Et surtout quelles dimensions ? Quel volume ?

Ce que je cherche c'est d'avoir des éléments très concrets sur les modalités envisagées pour l'installation d'une batisse

[invite06fcc10b]

Quelle structure de soutien ?
Quelles méthode de fabrication : éléments préfabriqué acheminés depuis la Terre, élements fabriqués depuis des ressources locales ?
Et surtout quelles dimensions ? Quel volume ?

Ta question est plus complexe qu'il n'y parait, car il y a de nombreuses variantes selon l'objectif final et les objectifs intermédiaires.
Pour ma part, voilà comment je vois les choses (1 scénario parmi une multitude) :
On envoie sur Mars plusieurs modules habités pour 10 personnes maximum, ainsi que des modules cargos contenant tout un tas de matériel pour l'excavation, la construction, le forage, le transport, l'agriculture ... + plusieurs petits réacteurs nucléaires.
Condition préliminaire : il faut placer les habitats dans une zone au-dessous de laquelle on pourra trouver de la glace.
Première étape : construction de serres (matériel importé) et construction d'un puits de forage pour récupérer la glace d'eau (matériel importé). L'agriculture commence, un peu de pisciculture aussi.
Deuxième étape : construction d'abris souterrains, en creusant un grand trou dans le sol; ciment réalisé avec les roches locales (plusieurs solutions, ciment classique avec technique d'hydratation adaptée, ou roches soufrées).
Troisième étape : construction d'un four solaire (seuls les réflecteurs sont importés de la Terre)
Quatrième étape : recherche de minerais de fer et construction d'une usine de sidérurgie (une partie est importée de la Terre, notamment le matériel trop complexe, les capteurs ...). Objectif : pouvoir fabriquer des éléments en fer, réparer les véhicules ...
Cinquième étape : construction d'une usine chimique. Objectif : récupérer le CO2 de l'atmosphère pour former l'éthylène, base de l'industrie plastique.
Sixième étape : construction d'un dôme de verre au-dessus des abris souterrains (ou de plastique ?).
Septième étape : arrivée des derniers 100 premiers ... avec des animaux de la ferme (du lait !!!!) et des arbustes (à planter sous le dôme pour faire un jardin !)
Super, qui vient avec moi ?

[inviteb271042d]

Super, qui vient avec moi ?

Bonjour m'sieur le chef de chantier
c'est ici qu'y d'l'embauche

Heu avant j'aurais juste une p'tite question à vous poser...la routine quoi

Première étape : construction de serres (matériel importé)

Quelle taille et avec quels moyens/méthodes d'assemblage ?
Pas très loin d'où j'écrit des immeubles sont en construction. Quand j'observe la levée des grues de chantier, j'ai beaucoup de mal à transposer la même scène sur Mars avec des températures glaciales et les ouvriers dans leurs scaphandres....

Deuxième étape : construction d'abris souterrains, en creusant un grand trou dans le sol; ciment réalisé avec les roches locales (plusieurs solutions, ciment classique avec technique d'hydratation adaptée, ou roches soufrées).

Là je conçois mieux mais comment seraient réalisés les joins entre les assemblages ?
Même avec des panneaux de bétons coffrés sur place, il faudra prévoir des jointures pour rendre la structure hermétique. Et vu les températures locales je crains que l'adhésion des joints contre le béton soit assez compliquée à obtenir

Question annexe : Quelles techniques sont utilisées en milieu polaire ? ( sibérie, Mer du nord, poles )

....
Septième étape : arrivée des derniers 100 premiers ... avec des animaux de la ferme (du lait !!!!) et des arbustes (à planter sous le dôme pour faire un jardin !)

Le dome prévu pour le jardin est vraiment en verre ?
Parce que je crains que les laitages luisent un peu dans l'obscurité faute d'avoir filtré la radio activité , non ?

[invite06fcc10b]

Quelle taille et avec quels moyens/méthodes d'assemblage ?

Good question.
A priori, il faut du robuste, du simple et de l'adaptatif. Je pencherais donc pour une serre très allongée, du genre 10 mètres fois 100 mètres, divisée en plusieurs parties de 20 mètres par exemple, chaque partie pouvant être isolée du reste, et même être rajoutée a posteriori. Si c'est du gonflable, l'assemblage sera limité.
Sinon, pour augmenter l'éclairage sans dépenser d'énergie, il doit être possible d'installer des réflecteurs derrière la serre accolés à une paroi verticale. Les rayons du soleil se réfléchiraient ainsi dessus et reviendraient sur la serre.
[QUOTE=transhuman]

Là je conçois mieux mais comment seraient réalisés les joints entre les assemblages ?
Même avec des panneaux de bétons coffrés sur place, il faudra prévoir des jointures pour rendre la structure hermétique. Et vu les températures locales je crains que l'adhésion des joints contre le béton soit assez compliquée à obtenir

Il n'y a pas de secret, s'il faut monter la température, on la montera ! Sinon, il existe une solution qui consiste à utiliser du soufre :
http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc97/pdf/1483.PDF

Pour plus d'idées, voir le workshop suivant :
http://www.lpi.usra.edu/publications...1/TR98-01.html

Question annexe : Quelles techniques sont utilisées en milieu polaire ? ( sibérie, Mer du nord, poles )

Celles-là justement : soit on chauffe, soit on utilise des matériaux à base de soufre (sinon, y a aussi le bois ou la glace ...)

Le dome prévu pour le jardin est vraiment en verre ?
Parce que je crains que les laitages luisent un peu dans l'obscurité faute d'avoir filtré la radio activité , non ?

Pour le dôme, je te renvoie vers un fana américain de la Mars Society Bruce Mackenzie :
http://www.marshome.org/building-the-base/
Il explique en détail la construction de la base !

Sinon, Bruce préconisait il y a quelques temps le tout plastique. Une structure importante serait donc l'usine chimique, qui pourrait fournir l'essentiel des matériaux et des outils de construction.

[invite03f54461]

Sinon, Bruce préconisait il y a quelques temps le tout plastique. Une structure importante serait donc l'usine chimique, qui pourrait fournir l'essentiel des matériaux et des outils de construction.

Hey, tu oublies les règles du jeu.

La base est construite tant par des interventions humaines que robotisées.
La base à une durée de vie de 15 ans.
La base abrite au minimum 100 individus.
Il n'est pas demandé que la base soit autonome, ni qu'elle serve de tremplin à une colonisation.
Par contre cette base doit permettre : l'exploration de Mars, la cohabitation et la collaboration de plusieurs équipes de différentes nationalités, donc pas forcément dotées d'un commandement unique et bien sur cette base doit pouvoir être regulièrement ravitaillée.

Faut d'abord voir comment minimiser les masses de trucs à trimbaler sur Mars pour des scientifiques qui sont supposés être là pour explorer et expérimenter, pas pour installer des usines minéralières, d'hydrocarbures, d'extrusion et de filage et tout le tremblement et y fabriquer à très très cher ce que la Terre fournit à pas trop cher
ex: serait bien d'évaluer les hectares de serres nécessaires pour fournir de quoi respirer à 100 personnes , les alimenter, recycler un max
L'essentiel est d'offrir une base scientifique

[invite06fcc10b]

Hey, tu oublies les règles du jeu.
Il n'est pas demandé que la base soit autonome, ni qu'elle serve de tremplin à une colonisation.

Très juste. Mais il n'est pas demandé non plus que la base ne soit pas autonome et il n'est pas requis non plus qu'une colonisation soit impossible.
Le problème, c'est le compromis entre la masse des objets apportés directement utilisables et la masse des outils permettant la construction d'autres objets en utilisant des matériaux in situ.
Par ailleurs, les objets apportés sont susceptibles d'avoir une durée de vie limitée, il est donc intéressant de pouvoir les réparer ou de les recréer plutôt que de demander une ou plusieurs fusées supplémentaires.
De plus, j'estime que pour une base de 100 personnes, il faut quelque chose comme 30 fusées envoyées vers Mars. A raison de 2 tirs tous les 2 ans en moyenne, cela fait 30 ans, en supposant que personne ne revienne, et sans compter l'exploitation de la base qui devrait durer au moins une vingtaine d'années !
Or, très peu d'objets complexes ont une durée de vie de 30 ans et plus. En conséquence, si on ne veut pas ajouter une fusée par an rien que pour changer les pièces défaillantes, il est préférable de construire dès le départ l'usine qui permet de réparer et remplacer la plupart des pièces.
Tout ceci reste bien entendu très spéculatif, il faut faire une étude détaillée.

[inviteb271042d]

à tous les deux

On rentre dans le vif du sujet.

J'élargirais le débat aux moyens de construction nécessaires ( toupies pour le béton, grues et levages divers ).

Bref avant de parler d'une colonie indépendante j'aimerais voir comment construire tout court sur Mars.

[invite03f54461]

j'estime que pour une base de 100 personnes, il faut quelque chose comme 30 fusées envoyées vers Mars. A raison de 2 tirs tous les 2 ans en moyenne, cela fait 30 ans, en supposant que personne ne revienne, et sans compter l'exploitation de la base qui devrait durer au moins une vingtaine d'années !

Ca ne peut se faire comme ça : il y a des fenêtres de tir dépendant des positions respectives des planètes pour minimiser les trajets, ce qui implique des tirs groupés pendant les fenêtres de tir, et non une cadence annuelle

Rien ne permet d'être certain d'obtenir simplement une agriculture autonome.

Si on ne se sait pas capable d'approvisionner en air respirable et en nourriture pendant quelques années une centaine de personnes, vaut mieux s'abstenir

Biosphère II tend même à prouver le contraire.

Biosphère tendait à recréer un écosystème global dans un immense espace non cloisonné.
Ici, on cloisonne au max, chaque serre est autonome et isolée des autres par des systèmes de sas, de filtres, et chacune est sévèrement soumise à des contrôles pour prévenir tout emballement et toute propagation des réactions indésirées, biologiques comme chimiques.

[inviteb271042d]

...pour des scientifiques qui sont supposés être là pour explorer et expérimenter, pas pour installer des usines minéralières, d'hydrocarbures, d'extrusion et de filage et tout le tremblement

Il me semble que l'expérimentation in situ à petite echelle des procédés industriels ci dessus aurait pleinement sa place parmi les expérimentations et les explorations ( ou se situent les gisements ?).

C'est pour celà que j'ai amené ce sujet : je ne pense pas que l'on puisse directement créé une base autonomone. Il y a deux problèmes complémentaires à resoudre sur Mars : d'une part apprendre à construire une base de grande ampleur et d'autre part apprendre à la doter d'autonomie.

Bon en plus il y a aussi le problème du transport de l'ensemble....

[inviteb271042d]

...
Pour le dôme, je te renvoie vers un fana américain de la Mars Society Bruce Mackenzie :
http://www.marshome.org/building-the-base/
Il explique en détail la construction de la base !
.

Quand je vois les images illustrant le site deux réflexions
Au début ( step #1 ) les caissons à découvert me semblent largement exposés à tout les risques : rayonnements, météorites, tempêtes...

Ensuite ( from step #2 and beyond ) les murs d'isolation me paraissent nettement insufisant pour soutenir le volume de remblais et le remblais lui même me semble particulièrement exposé vis à vis des tempêtes, un peu à la manière du déplacement du sable fin sur une plage...

Par contre la façon d'établir la base sur des parties reliées entre elles avec un plazza centrale sous dome me parait très intéressante.

[invitef52166cd]

Condition préliminaire : il faut placer les habitats dans une zone au-dessous de laquelle on pourra trouver de la glace.
Première étape : construction de serres (matériel importé) et construction d'un puits de forage pour récupérer la glace d'eau (matériel importé). L'agriculture commence, un peu de pisciculture aussi.
:

si je me souvient bien mars contient de l'azote et du nitrate en quantité négligable, dans ce cas là la colonie serait régulierement tributaire d'un ravitaillement de ces composées

[moijdikssékool]

des serres gonflables

Ca résisterait à des températures variant quotidiennement de 100°C (en gros 0 le jour et -100 la nuit)

il suffit de placer les plantes sous des lampes à UV

s'il fallait 1ha de culture par personne et 1kw de puissance par m², cela ferait 10MW par personne (100personnes --> 1Gw de puissance, soit la puissance moyenne d'un réacteur francais)
mais il faudrait connaître les rendements améliorés dans des serres riches en CO2, ce qui diminuerait la puissance à fournir. Vu les températures extérieurs, il faudrait en plus chauffer. Si la serre est noire ou transparante, il faut aussi en tenir compte. Pas évident

il faut placer les habitats dans une zone au-dessous de laquelle on pourra trouver de la glace

si l'eau se trouve essentiellement aux poles, ca va augmenter la facture du chauffage

[invite03f54461]

des serres gonflables

Ca résisterait à des températures variant quotidiennement de 100°C (en gros 0 le jour et -100 la nuit)

Il y a des matières plastiques qui résistent largement à >200°C.
Compte tenu du fait que les prix de lancement sont proportionnnels aux masses, dans un premier temps, modules d'habitation et serres seraient plutôt du gonflable.
Cela suppose l'expédition d'unités de panneaux solaires, d'unités de compression facilement reliables par des tuyaux flexibles.

http://ag.arizona.edu/ceac/research/...r/Photo/MarsGH

[invite7f56061f]

Pour une colonisation de longue durée, je pense qu'il faudrait dans un premier temps libérer des gaz à effet de serre trouvés dans le sous-sol martien, pour créer une atmosphère (non respirable) de façon à avoir une température acceptable avec la vie et avoir de l'eau sous forme liquide.

[invite03f54461]

Pour une colonisation de longue durée, je pense qu'il faudrait dans un premier temps libérer des gaz à effet de serre trouvés dans le sous-sol martien, pour créer une atmosphère (non respirable) de façon à avoir une température acceptable avec la vie et avoir de l'eau sous forme liquide.

Tu fais ça comment ? T'y vas à la pelle, ou à coup de bombes H ?

[invite7f56061f]

Tu fais ça comment ? T'y vas à la pelle, ou à coup de bombes H ?

Il doit exister des façons plus douces, en creusant du côté des bactéries existant déjà sur terre.

[moijdikssékool]

On a la chance d'avoir les compte-rendus gratuitement là dessus, ils sont passionnants et compréhensibles (même si certains sont en anglais) compulsez les avant de vous arracher les cheveux en vous basnt sur des chiffres issus de l'agriculture terrestre

quand je charche des infos sur le sujet, je ne trouve que des trucs délurés, mal expliqués ou incomplets

Il doit exister des façons plus douces, en creusant du côté des bactéries existant déjà sur terre

sur Mars, il n'y a pas de vie pour la raison simple que la vie cherche à utiliser une énergie abondante. Tes bactéries ne peuvent pas vivre par -50 de moyenne

[Quisit]

Moi, j'ai tendance à croire qu'il faut envisager une productivité médiocre au début et qu'on améliorera par les expériences in situ
plutôt que de s'appuyer sur les pronostics d'un scientifique qui ne peut démontrer qu'il peut obtenir les mirifiques rendements annoncés...
...faute d'expériences in situ.

Faudra que tu explique ça aux cosmonautes /spationautes /astronautes qui ont fait pousser des dizaines de trucs dans l'espace depuis que les stations spatiales existent ... précisément pour valider les modèles.
ils ont permis de vérifier des trucs et de trouver de nouveaux problèmes, comme l'influence de l'ethylène, insoupçonnée jusqu'a ce qu'on fasse pousser du blé dans ISS et qu'on se rende compte ... que ça empéchait la formation des graines

même une expérience plus triviale, comme biosphère 2, a pu mettre en évidence le captage énorme de l'O2 par la terre, qui était la vraie explication de l'asphyxie de la station, on a un temps cru que la serre avait un bilan O2 négatif ... la serre a mis 5 ans pour atteindre la saturation du sol, jsuq'à présent on ne savait pas que la terre réagissait de cette manière

Tout ça pour dire que si un scientifique en charge de la question et annonce des chiffres c'est en connaissance de cause, et de toute manière le modèle sera validé par des expériences en milieu clos sur terre, avec des condition de confinement / éclairement / température /pressurisation proches ainsi que par des essais complémentaires sur ISS

concernant la spiruline c'est au point ou pas loin en tout cas

quand je charche des infos sur le sujet, je ne trouve que des trucs délurés, mal expliqués ou incomplets

bah t'as cherché trop vite, et déluré ça s'applique pas vraiment à ce qu'on trouve sur le sujet , on a pas les mêmes sources !

[moijdikssékool]

concernant la spiruline c'est au point ou pas loin en tout cas

il n'y a pas que de la spiruline qu'ils comptent faire pousser. Dans tes sources, combien de surfaces réservent-ils à la culture des autres légumes, quel est leur rendement?

[invite03f54461]

Faudra que tu explique ça aux cosmonautes /spationautes /astronautes qui ont fait pousser des dizaines de trucs dans l'espace depuis que les stations spatiales existent ... précisément pour valider les modèles (..)Tout ça pour dire que si un scientifique en charge de la question et annonce des chiffres c'est en connaissance de cause, et de toute manière le modèle sera validé par des expériences en milieu clos sur terre, avec des condition de confinement / éclairement / température /pressurisation proches ainsi que par des essais complémentaires sur ISS

Si c'est le même type de scientifiques qui annonçaient croix de bois, croix de fer... qu'une flotte de navettes rendrait les lanceurs consommables complètement obsolètes, c'est fou ce qu'on peut leur faire confiance...
"le modèle sera validé"...
Partir du principe que tout aura des perfs optimales, ça me parait limite irresponsable.

[Quisit]

dans le spatial, tout est utilisé aux limites des performances, de l'espace habitable, aux quantité d'énergie comme d'air respirable. la tôle des caissons d'iSS est épaisse comme trois feuilles d'alus... je ne voit pas pourquoi les cultures feraient exception à cette exigence de "perf optimale" comme tu dis et n'y seraient pas exploitées aux "états limites" par hydroponie, rotations très elevées, éclairages continus etc etc etc

Je comprend que ça te gène aux entournures ces nouvelles données (par raaport aux besoins que tu t'imaginait), mais c'est même pas des truc révolutionnaires, les recherches autour de cultures fermées, de mondes clos etc...à part la spiruline tout le reste date déjà des russes.

en tout cas vivement un "biosphere3" qu'on vérifie ça en live

Dans tes sources, combien de surfaces réservent-ils à la culture des autres légumes, quel est leur rendement?

les 30m² évoquaient ces cultures. la spiruline c'est à part, en plus...ça représente la protéine "quasi animale" à rajouter à toutes les sauces. l'avantage par rapports au poisson ou autres viandes imaginées de prime abord... c'est que ça fait de l'oxygène au lieu d'en nécéssiter, en apportant une quantité de protéine incroyable

c'est un peu la bonne surprise du moment autour de ces recherches de systèmes clos

[invite03f54461]

Il doit exister des façons plus douces, en creusant du côté des bactéries existant déjà sur terre.

Cette réponse, ce n'est pas une solution, c'est un problème que tu dois résoudre d'abord