CONSTRUIRE UNE BASE LUNAIRE: PARTIE 1 - DéFIS ET DANGERS

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Donc, nous voulons aller sur la Lune. Les sociétés minières voudront sans doute y installer leur camp. La poursuite de la science est également un attrait majeur. Pour quelque raison que ce soit, pour maintenir une présence sur ce petit satellite poussiéreux, nous devrons construire une base lunaire. Que ce soit à court ou à long terme, l'homme devra coloniser la Lune. Mais où habiterions-nous? Comment pourrions-nous survivre dans ce paysage hostile? C'est là que les ingénieurs structurels interviendront pour concevoir et construire les habitats les plus extrêmes jamais conçus…

Les missions habitées sur Mars occupent une grande partie des projecteurs en ce qui concerne les efforts de colonisation, il est donc grand temps de se concentrer sur les concepts en cours et établis pour la colonisation de la Lune. Nous avons actuellement un moyen d'y arriver (après tout, il y a près de 40 ans depuis Apollo 11) et notre technologie est suffisamment avancée pour soutenir la vie dans l'espace, la prochaine étape est de commencer à construire… Dans ce premier épisode de «Construire un Moon Base », nous examinons les problèmes immédiats auxquels sont confrontés les ingénieurs lorsqu'ils planifient des habitats sur un paysage lunaire.

«Construire une base lunaire» est basé sur les recherches de Haym Benaroya et Leonhard Bernold («Ingénierie des bases lunaires»)

Le débat fait toujours rage sur le point de savoir si l'homme doit d'abord s'installer sur la Lune ou sur Mars. Mars est souvent considéré comme le défi ultime pour l'humanité: vivre sur une planète autre que la Terre. Mais regarder vers le bas sur nous pendant les nuits sans nuages est la Lune brillante et réalisable. De là, nous pouvons voir les détails du paysage lunaire à l'œil nu, il est si proche astronomiquement par rapport aux planètes, que beaucoup croient que la Lune devrait être notre première escale avant de commencer le semestre (au mieux) voyage sur la planète rouge. Cela aide aussi car nous y sommes déjà allés…

L'opinion a quelque peu changé ces dernières années du plan «Mars Direct» (au milieu des années 90) à l'idée de «Moon First», et ce changement a récemment été souligné par le président américain George W. Bush quand en 2004 il a établi des plans pour rétablir une présence sur la Lune avant nous pouvons commencer à planifier pour Mars. Ca a du sens; de nombreux problèmes physiologiques humains restent à identifier, et la technologie de colonisation ne peut être testée dans son intégralité que lorsque… eh bien… la colonisation.

Comprendre comment le corps humain s'adaptera à la vie en faible G et comment les nouvelles technologies fonctionneront dans un endroit assez proche de la maison ne sera pas seulement une garantie pour les colons lunaires et les astronautes, il sera également judicieux. L'exploration de l'espace est suffisamment dangereuse, minimiser le risque d'échec de la mission sera essentiel pour l'avenir de l'exploration habitée du système solaire.

Alors, par où commencer lorsque vous concevez une base lunaire? En haut de la liste des «choses à faire» des ingénieurs en structure, les matériaux de construction pourraient être endommagés lorsqu'ils sont exposés au vide. Les dommages causés par de fortes variations de température, les impacts de micrométéorites à grande vitesse, les forces extérieures élevées des habitats sous pression, la fragilité des matériaux à de très basses températures et l'abrasion cumulative des rayons cosmiques de haute énergie et des particules de vent solaire seront tous des facteurs importants dans la phase de planification. Une fois tous les dangers identifiés, le travail peut commencer sur les structures elles-mêmes.

La Lune exerce une attraction gravitationnelle 1/6 de celle de la Terre, de sorte que les ingénieurs seront autorisés à construire des structures moins restreintes à la gravité. De plus, des matériaux locaux doivent être utilisés où et quand cela est possible. Les coûts de lancement de la Terre pour les matériaux de construction seraient astronomiques, donc les matériaux de construction devraient être extraits plutôt qu'importés. Le régolithe lunaire (grains fins de roche lunaire pulvérisée), par exemple, peut être utilisé pour couvrir des parties d'habitats afin de protéger les colons des rayons cosmiques cancérigènes et fournir une isolation. Selon des études, une épaisseur de régolithe d'au moins 2,5 mètres est nécessaire pour protéger le corps humain contre un niveau de rayonnement de fond «sûr». Une efficacité énergétique élevée sera également requise, de sorte que les conceptions doivent incorporer des matériaux hautement isolants pour assurer une perte de chaleur minimale. Une protection supplémentaire contre les impacts de météorites doit être envisagée car la Lune a une atmosphère presque nulle nécessaire pour brûler les débris spatiaux entrants. Peut-être que les habitations souterraines seraient une bonne idée?

La construction proprement dite d'une base sera en soi très difficile. De toute évidence, l'environnement à faible G pose des difficultés aux travailleurs de la construction pour se déplacer, mais le manque d'atmosphère se révélera très préjudiciable. Sans la mise en mémoire tampon de l'air autour des outils de forage, la friction dynamique sera amplifiée pendant les tâches de forage, générant d'énormes quantités de chaleur. Les forets et la roche fusionneront, gênant les progrès. Si des tâches de démolition devaient être effectuées, des explosions dans le vide créeraient d'innombrables missiles à grande vitesse déchirant tout ce qui se trouve sur leur passage, sans atmosphère pour les ralentir. (Vous ne voudriez pas dîner dans un habitat gonflable pendant les activités minières si un fragment de roche volait sur votre chemin ...) De plus, la poussière éjectée obscurcirait tout et se déposerait, statiquement, sur les machines et contaminerait tout. La décontamination par des sas ne sera pas assez efficace pour éliminer toute la poussière des combinaisons spatiales, la poussière de lune serait ingérée et respirée - un risque pour la santé que nous ne comprendrons pas pleinement tant que nous n'y serons pas.