Légende: La pile de véhicules intégrée pour un concept de mission humaine dans l'espace lointain. Crédit: NASA
Il y a toutes sortes de détails à prendre en compte lors d'un voyage dans l'espace lointain, tels que où aller, quoi faire et comment revenir. Étant donné que les rêveurs aux yeux étoilés ne prennent souvent pas en compte les réalités pratiques de mettre un humain dans un tel environnement, les ingénieurs aux yeux d'acier doivent décider des détails concrets d'une telle mission, comme le nombre de paires de chaussettes nécessaires. Heureusement, la NASA emploie des ingénieurs aux yeux d'acier et aux yeux étoilés, et leur travail vient de produire un rapport intéressant sur le côté humain de l'exploration dans l'espace lointain.
Le document, écrit par Michelle Rucker et Shelby Thompson du Johnson Space Center, se concentre sur les exigences d'un navire qui emmènera la première vague d'explorateurs humains de l'espace lointain vers un astéroïde proche de la Terre (AEN), espérons-le dans un avenir proche. L'équipe a souligné qu'elle ne se penchait que sur des exigences très élémentaires et le document ne fournit qu'une base de travail pour des équipes plus spécialisées qui concevront des sous-systèmes individuels.
Pour développer les bases, l'équipe a dû faire quelques hypothèses, et ces hypothèses sont révélatrices pour toute personne intéressée par les futurs plans d'exploration humaine de la NASA. L'équipe a effectué une mission aller-retour de 380 jours dans une AEN, avec 4 personnes, avec seulement 30 jours de mission passés sur l'astéroïde. Ils ont supposé la disponibilité d'une variété de véhicules spécifiques à la mission ainsi que la capacité d'effectuer des activités extra-véhiculaires et d'accoster avec le module d'équipage d'Orion, toujours en cours de développement à la NASA. Néanmoins, de telles hypothèses pourraient conduire à une mission passionnante si elles se maintiennent tout au long du processus de conception.
Légende: Deux semaines de vêtements dans un sac de transport pour l'équipage. Crédit: NASA
En plus des hypothèses, l'équipe a profité des connaissances acquises au cours des années de travail sur la Station spatiale internationale et a aidé à examiner des détails tels que le nombre de paquets de boissons en poudre nécessaires pour la durée du voyage ainsi que la quantité de dentifrice personne utilise quotidiennement dans l'espace. Tous ces chiffres ont été calculés pour obtenir les dimensions globales de l'engin.
Bien que la somme de ces volumes ait produit un vaisseau spatial surdimensionné, l'équipe a évalué la fréquence et la durée de l'activité pour identifier les fonctions qui pourraient partager un volume commun sans conflit, réduisant le volume total de 24%. Après avoir ajouté 10% pour la croissance, le volume sous pression fonctionnel résultant a été calculé comme étant un minimum de 268 m3 (9 464 pieds cubes) répartis sur les fonctions.
Ces dimensions ont donné lieu à une structure de 4 étages totalisant près de 280 mètres cubes (10 000 pieds cubes) d'espace sous pression qui semble pouvoir provenir de l'ensemble de Prométhée.
Légende: Disposition conceptuelle de l'habitat de l'espace profond. Crédit: NASA / Michelle Rucker et Shelby Thompson.
Les différents sous-systèmes peuvent être divisés en sept catégories différentes. La plus importante est la section d'équipement, qui occupe 22% de l'engin spatial. Cet espace comprendrait des éléments comme le panneau de contrôle environnemental et l'équipement de navigation et de communication. Cependant, les concepteurs pensaient que le système de propulsion, très probablement un système de propulsion électrique solaire, et tous les équipements de contrôle requis feraient partie d'un module amovible et ne feraient pas partie de l'espace de vie principal de l'habitat.
Les opérations de mission et les opérations de vaisseau spatial constituent les prochains plus gros morceaux de l'espace habitable, chacun avec un taux de 20%. Ces zones sont réservées aux tâches spécifiques à la mission qui ne sont pas encore définies et aux tâches générales qui sont nécessaires quel que soit le type de mission dans lequel l'habitat est lancé, comme l'entretien et les réparations de base.
Une grande attention a été accordée aux besoins psychologiques et d'intimité des habitants du navire et, à ce titre, environ 30% de l'espace habitable total est consacré aux soins des personnes à bord, 18% allant aux soins «individuels» et 12% aller aux soins de «groupe».
Légende: Zone d'habitation et d'exploitation en groupe d'un module conceptuel d'habitat de l'espace lointain. Crédit: NASA / Michelle Rucker et Shelby Thompson.
Les soins individuels comprennent les éléments de base tels que les lits, le nettoyage complet du corps et les toilettes. Les soins de groupe sont davantage destinés aux activités à plusieurs personnes, comme la salle à manger, la préparation des aliments et les espaces de réunion. Les 2% restants de la zone à bord ont été alloués à la planification «d'urgence». Il correspond bien à son homonyme, car l'équipe de conception espère ne jamais avoir à utiliser l'espace dont le but principal est de faire face à la dépressurisation de la cabine, au décès de l'équipage ou à toute autre catastrophe imprévisible. Il y a également une zone protégée à l'intérieur de l'habitat pour abriter l'équipage lors d'un événement de rayonnement solaire.
Les bases étant définies, il appartient désormais aux équipes spécialisées de développer le prochain ensemble d'exigences pour les sous-systèmes. La conception finale ne sera achevée qu'après un long processus itératif de calcul et de recalcul, de conception et de reconception. En supposant que les équipes persévèrent et que l'agence spatiale reçoive un financement suffisant pour développer une mission dans l'espace lointain vers un astéroïde, les ingénieurs de la NASA axés sur les détails auront développé un module d'habitat très flexible à utiliser lors de la prochaine étape de l'exploration de l'espace humain que les rêveurs du monde entier peuvent obtenir. enthousiasmé.
Source: NASA Technical Report: Developing a Habitat for Long Duration, Deep Space Mission
Andy Tomaswick, ingénieur électricien qui suit les sciences et technologies spatiales.
