Notre solution - Life Beyond - La vie dans l'espace

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Notre solution...

 

Vivre dans l’espace ne devient alors plus si compliqué que cela… Nous pouvons d’ailleurs dès maintenant le faire !




 
 
Il faut retenir que notre projet n’est pas voué à une situation de crise (écartons donc dès le départ le scénario catastrophe du film de science-fiction un peu borné et niais).
 
Comme dit précédemment, les conditions de vie doivent être (et seront) supérieures à celles de la Terre…
Avant d’entamer la lecture de ce qui va suivre, nous vous conseillons de revoir l’extrait du film Valerian, présent dès l’introduction. Nous ne nous baserons en aucun cas dessus, mais c’est la meilleure mise en images qui pourrait jouer le rôle de parallèle ici.
 
 
 
 




      Ainsi, tout commence avec un premier module : que nous appellerons l’Œuf... Ce vaisseau contient de l’air, de l’eau, du matériel, ainsi que de la nourriture. Bien entendu, cet "Œuf" pourra être multiplié, et ainsi, plusieurs petits vaisseaux-modules de la sorte se dirigeront au monde endroit : aux points de Lagrange, dans notre système solaire, où la gravité est complétement nulle, et les forces d’attraction inexistantes ; afin de construire librement.
Les Hommes déjà présent sur place, des ouvriers-forgerons, s’occupent de la construction des prémices de la station : la Forge. L’énergie est fournie par des panneaux solaires dans un premier temps. Elle commence à éclore petit à petit… Cette dernière est constituée de fours solaires, et d’imprimantes 3D géantes, qui servent à construire l’agglomérat. Ainsi, la construction (ou l’apport) d’un générateur à fusion nucléaire pourra commencer…
Des robots rapporteront des astéroïdes, pour qu’ils puissent être fondus et utilisés pour la première cité de l’espace.
 
Cela ira donc à une vitesse incroyable, et une cité spatiale pourra être construite en une semaine !
Entre-temps, d’autres modules de départ (les "Œufs"), contenant des ressources alimentaires durables mais également des animaux, et même encore plus d’Humains, viendront s’ajouter à la station…
 
La cité réunira donc toutes les conditions énoncées dans « Nécessités », mais également les différents projets à mettre en place.
La station de base ayant pris de l’ampleur, cette Forge géante se déplacera aux quatre coins de la galaxie. Telle la Mère de l’espèce, elle pondra également d’autres petites stations-forge, se multipliant ainsi elles-mêmes.
 
 
Ainsi, l’espèce Humaine devient nomade, autonome, et persiste encore longtemps…
 
 
 




 
  Autrement dit, de façon plus pratique et concrète, la station étant un habitat, il faut y réunir les éléments indispensables à la fois à sa fonction d’habitat, mais aussi au fonctionnement de la station et de ses nombreuses infrastructures (simulation de gravité, production de nourriture, production d’énergie…). Pour résumer il faudrait ainsi :
 
- Un accès à la nourriture et à l’eau potable, et de quoi en produire ;
 
- Du dioxygène ;
 
- Un habitat en forme d’anneau pour stimuler une gravité ;
 
- Une infrastructure de production d’énergie, préférablement deux différentes pour éviter qu’une panne plonge la station dans le noir : le mieux serait une installation de panneaux photovoltaïques sur l’habitat, et au centre de l’anneau une installation de fusion nucléaire ;
- etc.



 
 
 
 
 
Pour compléter ces paragraphes, vous trois trouverez ci-après quelques explications supplémentaires qui servent à renseigner sur les différents moyens logistiques utilisés par la cité spatiale…





 
Propulsion

 
 
Même en stationnement, au départ, aux points de Lagrange, il est nécessaire de pouvoir déplacer la station afin d’éviter les différents corps cosmiques qui pourraient entrer en contact avec la station.
Cette propulsion servira même par le suite, lorsque la station sera déplacée...
 
Aujourd’hui, différentes méthodes de propulsion spatiale existent, chacune ayant ses défauts et ses avantages. La propulsion spatiale est un domaine de recherche actif, pourtant la plupart des véhicules spatiaux utilisent actuellement le même type de propulsion s'appuyant sur l'éjection de gaz, le plus souvent de l’hydrogène, mais aujourd’hui petit à petit remplacé par du méthane en raison de sa densité et de sa température de fusion plus haute, à grande vitesse en arrière du véhicule au travers d'une tuyère. Ce genre particulier de propulsion est appelé moteur-fusée.
 
Le principe de fonctionnement de la propulsion électrique est de créer un plasma (gaz de particules électriquement chargées) puis de l’accélérer via des champs électriques ou magnétiques. L’accélération des ions entraîne une réaction de sens opposé qui constitue la propulsion.

Il y a également d'autres propulsions, bien sûr, comme celle par neutron, ions, etc. Vous en découvrirez notamment plus dans ce qui suit...

On peut aussi bien éjecter de l'air pour se déplacer, si l'on en possède en quantité suffisante. Chaque forme d'énergie, et autres besoins sont, bien entendu, à adapter à la station.


À compléter à cette propulsion, il y a les autres méthodes citées dans la section "Énergie"...



Les points de Lagrange (voir définition, ici)...
L'endroit idéal pour notre station serait aux points L4, ou L5.
(Vous trouverez également les différentes positions d'amas d'astéroïdes, pour prendre des ressources) (les points L4 et L5 sont nommés "Greeks" et "Trojans" ; les astéroïdes "Hilda" sont en approximativement L3-L2...).






La fonte des métaux dans l’espace


 
Sur Terre, il existe de nombreuses techniques pour faire fondre des matériaux.
Cependant nous avons trouvé deux techniques qui nous permettrait de faire fondre.
 

La première consiste en la mise en place d’un four solaire (détail dans le schéma ci-dessous).
 
Les dimensions de ce four solaire peuvent être de plusieurs kilomètres pour obtenir un rendu maximal, tout est une question de ressources. Ce système concentre la chaleur émise par le soleil en un point afin de faire fondre un matériau. Cependant ce système est peu efficace car les conditions de fusion son très difficile vu la température dans l’espace (porche du zéro absolu). Il faudrait alors le placer dans l'endroit idéal...
 
 
La deuxième technique, plus atypique, consiste à mettre du métal au centre d’un électro-aimant qui, à l’aide des champs magnétique va le chauffer jusqu’à 1200°C. Pour cela il faut cependant 1.6kw d’électricité pour un petit prototype. L’énergie demandée pour une taille bien plus grande sera considérable, mais réalisable. Cette fusion peut être faite en intérieure, dans une "bulle" qui permet de conserver la chaleur afin de chauffer plus facilement.
Le four solaire...
Le champ
éléctro-magnétique...


 

L’imprimante 3D de l’espace

 
Des imprimantes 3D sont déjà présentes dans l’ISS, en microgravité et fonctionnelles.
 
Elles permettent d’imprimer de petits objets à température ambiante. La Société Made In Space en est l’auteur. Ce dispositif récent devrait beaucoup évoluer dans le futur, notamment grâce à un autre projet de Made In Space (nommé archinaut) qui permet d’assembler des pièces de l’imprimante 3D comme des LEGO (pour l’ISS, principalement des outils, et des pièces de réparation). Ces genres de procédés pourraient être reproduits à plus grande échelle afin de construire les prémices de la cité (comme des imprimantes 3D géantes de l’espace).
 
Cette technique permettrait de réduire le coup d’envoi de matériel dans l’espace car les matières premières sont moins volumineuses qu’un produit déjà prêt.

 
Les imprimantes 3D sont utilisables pour diverses utilités comme la médecine,  l’industrie de tout genre, dans l’agroalimentaire et d’autres secteurs très variés. Seul bémol : ce type d’imprimantes n’a pas été encore conçu pour fonctionner en apesanteur…
 
Celles de l’espace ne sont capables, pour le moment que d’imprimer des polymères (mais certains prototypes qui construire en d’autres matière existent déjà bel et bien, cependant ils sont peu courants ; mais certaines impriment même de la nourriture !).

Le fonctionnement est très simple : le matériau initial se trouve sous la forme de fil de polymère, qui est ensuite injecté comme une mine dans un stylo qui chauffe afin de lui donner l'aspect voulu. Le tout est contrôlé par un programme permettant de créer toutes sortes de formes, sur ordinateur…

Les imprimantes géantes utiliseraient par exemple du régolite (voir la partie sur les Astéroïdes) pour recouvrir des habitants et murs gonflables... C'est une protection contre le rayonnement et les variations de températures.
Le grand avantage est de n'avoir qu'à "envoyer", "préparer", ou "prendre" seulement 10% des matériaux, le reste est présent sur place...

Ainsi, il y a plusieurs possibilités : soit une structure gonflable puis du régolite (/soit une impression en 3D par dessus), ou bien la strucure (ou une partie) entièrement avec des imprimantes portatives autonomes, ou encore par soudure ("souris de fixaxion" sur la dernière image), etc. Tout est faisable !...
 
 
 


La répartition thermique
 

 
Lorsque deux corps de températures différentes entrent en contact, ils échangent de l’énergie thermique. Le corps ayant la température la plus élevée transfère de l’énergie thermique au corps plus froid. Un équilibre thermique est trouvé lorsque leurs températures respectives sont égales.
 
Comme aucun échange thermique avec le vide spatial n’est possible, seuls les rayons solaires chauffent la station. Comment pouvons-nous alors respecter la répartition de la température dans la station si le soleil n’éclaire qu’une face à la fois ?

 
Le soleil envoi des radiations solaires sur la station. Les effets de ces radiations sont détaillées dans la partie « Rayonnement et radiations ». Ces radiations vont chauffer la partie exposée au soleil de la station.

 

Afin de faire disparaitre tout échange thermique, l’utilisation de NOMEX sur la couche est idéale (matière thermorésistante, déjà utilisé sur les fusées).
 
Par la suite, des radiateurs/climatisations s’occuperont de refroidir/réchauffer la station, de façon totalement automatique…
Les murs d’une certaine épaisseur aideront à cela.
 

Ces climatiseurs permettront de réguler l’humidité de l’air mais également la température.

Des modèles commercialisés avec quelques modifications permettraient pourraient être utilisé.


Il suffirait alors d’une superposition de différentes couches, altérnant entre le Nomex (à l’extérieur) suivi d’une couche de métal, puis d’une couche d’isolant thermique quelconque, sous laquelle il y aurait une couche anti-rayons cosmiques, en finissant par la couche interne du vaisseau...
L’isolant thermique en question, devra respecter des contraintes comme être anti-feu ou pouvoir être fabriqué à base de matériaux spatiaux (provenant des astéroïdes minés).






      Ce sont précedemment des méthodes très concrètes présentées, mais en se plongeant davantage dans le sujet, on pourrait extrapoler en imaginer et prenant des éléments de science-fiction, comme des rayons-lasers (qui font du bruit dans l'espace, bien évidemment, sinon, ce n'est pas drôle) (pour contrer les astéroïdes avant la collision avec la station si un robot n'a pu le miner avant), ou même un bouclier plasmique géant, entourant la station (pour aussi contrer les différents débris spaciaux, mais également les particules cosmologiques, venant de toutes parts)...


Les idées sont multiples,
et toutes les bienvenues !...



Vous trouverez désormais, ci-dessus, différents modèles de stations ou cités de l'epsace provenant de différents univers : de science-fiction de tous styles, d'essais scientifiques, des illustrations d'artistes, et même notre propre concept cité de l'espace...





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Partie en cours de rédaction
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