Pour commencer la vie dans le système d'étoiles le plus proche, voici la taille d'un vaisseau spatial dont nous aurions besoin

Pour commencer la vie dans le système d'étoiles le plus proche, voici la taille d'un vaisseau spatial dont nous aurions besoin

(freestylephoto / iStock)

Il n'y a pas de double-sens, l'univers est extrêmement grand! Et grâce aux limitations imposées par la relativité restreinte, voyager jusqu'aux systèmes stellaires les plus proches pourrait prendre des milliers d'années.

Comme nous avons abordé dans un article précédent , le temps de trajet estimé vers le système stellaire le plus proche (Alpha Centauri) pourrait durer de 19 000 à 81 000 ans selon les méthodes classiques.

Pour cette raison, de nombreux théoriciens ont recommandé que l’humanité s’appuie sur des navires de générations pour répandre le germe de l’humanité parmi les étoiles. Naturellement, un tel projet présente de nombreux défis, dont le moindre ne serait pas la taille d'un vaisseau spatial pour soutenir une équipe multigénérationnelle.

Dans un nouvelle étude , des scientifiques internationaux ont abordé cette question et ont déterminé qu’il faudrait beaucoup d’espace intérieur!

L’étude, qui a récemment est apparu en ligne , dirigée par Frédéric Marin du Observatoire Astronomique de Strasbourg et Camille Beluffi, physicien des particules à la start-up scientifique Casc4de .

Ils ont été rejoints par Rhys Taylor du Institut astronomique de l'Académie tchèque des sciences et Loic Grau de la firme d'ingénierie des structures Morphosense .

Leur étude est la dernière d'une série menée par Marin et Beluffi qui traitent des défis liés à l'envoi d'un vaisseau spatial multigénérationnel vers un autre système stellaire. Dans une étude précédente, ils ont examiné la taille de l'équipage d'un navire de génération aurait besoin d'être afin de se rendre à leur destination en bonne santé.

Ils l'ont fait en utilisant un logiciel de code numérique sur mesure développé par Marin lui-même, appelé HERITAGE.

Dans une interview précédente avec Marin, il a décrit HERITAGE comme "un code de Monte Carlo stochastique qui rend compte de tous les résultats possibles des simulations spatiales en testant chaque scénario randomisé pour la procréation, la vie et la mort".

À partir de leur analyse, ils ont déterminé qu’il faudrait au moins 98 personnes pour accomplir une mission multigénérationnelle vers un autre système stellaire, sans risque de troubles génétiques ni d’autres effets négatifs associés aux mariages mixtes.

Pour cette étude, l'équipe a abordé la question tout aussi importante de savoir comment nourrir l'équipage.

Étant donné que les stocks d'aliments séchés ne constitueraient pas une option viable, car ils se détérioreraient et se décomposeraient au cours des siècles de transit du navire, le navire et son équipage devraient être équipés pour cultiver leur propre nourriture.

Cela soulève la question de savoir combien d’espace serait nécessaire pour produire assez de récoltes pour nourrir un équipage important.

En ce qui concerne les voyages dans l’espace, la taille de l’engin spatial est un problème majeur. Comme Marin l'a expliqué à Univers Today aujourd'hui par courrier électronique:

"Plus le satellite est lourd, plus il coûte cher de le lancer dans l'espace. Ensuite, plus le vaisseau spatial est gros / lourd, plus le système de propulsion sera compliqué et coûteux en ressources."

"En fait, la taille du vaisseau spatial contraindra de nombreux paramètres. Dans le cas d'un navire de génération, la quantité de nourriture que nous pouvons produire est directement liée à la surface à l'intérieur du navire. Cette zone est, à son tour, liée au La taille de la population à bord est intrinsèquement liée. "

Pour répondre à cette question importante - "quelle taille doit avoir le navire?" - l'équipe s'est appuyée sur une version mise à jour du logiciel HERITAGE.

Comme ils l'indiquent dans leur étude, cette version "rend compte des caractéristiques biologiques dépendant de l'âge telles que la taille et le poids, et des caractéristiques liées au nombre variable de colons, telles que les taux d'infertilité, de grossesse et de fausse couche".

Au-delà, l’équipe a également pris en compte les besoins caloriques de l’équipage afin de calculer la quantité de nourriture à produire par an.

Pour ce faire, l'équipe a inclus des données anthropomorphes dans ses simulations afin de déterminer la quantité de calories qui serait consommée en fonction de l'âge, du poids, de la taille, du niveau d'activité et d'autres données médicales du passager.

"En utilisant le Équation de Harris-Benedict Pour estimer le taux métabolique de base d'un individu, nous avons évalué le nombre de kilo-calories à consommer par jour et par personne afin de maintenir un poids idéal.

Nous avons pris soin d’inclure les variations de poids et de taille pour tenir compte d’une population réaliste, y compris une corpulence lourde / légère et des personnes de grande taille / petites. Une fois les besoins caloriques estimés, nous avons calculé la quantité de techniques de culture géoponique, hydroponique et aéroponique des aliments pouvant être produite par an et par kilomètre carré. "

En comparant ces chiffres avec les techniques d'élevage conventionnelles et modernes, ils nous permettent de prévoir la quantité de terres artificielles qu'il faudrait attribuer à l'agriculture à l'intérieur du navire.

Ils ont ensuite basé leurs calculs globaux sur un équipage relativement important (500 personnes) et en ont tiré un chiffre global. Comme Marin a expliqué:

"Nous avons constaté que, pour un équipage hétérogène de 500 personnes vivant par exemple sur un régime alimentaire équilibré et omnivore, une superficie de 0,45 km² [0,17 mi²] de terres artificielles suffirait pour produire toute la nourriture nécessaire en utilisant une combinaison d'aéroponique (pour les fruits). , légumes, amidon, sucre et huile) et conventionnelle (pour la viande, le poisson, les produits laitiers et le miel). "

Ces valeurs fournissent également certaines contraintes architecturales pour la taille minimale du navire de génération lui-même. En supposant que le navire ait été conçu pour générer une gravité artificielle par la force centripète (c’est-à-dire un cylindre en rotation), il faudrait un minimum d’environ 224 mètres (735 pieds) de rayon et de 320 mètres (1 050 pieds) de longueur.

"Bien sûr, d'autres installations que l'agriculture sont nécessaires - habitation humaine, salles de contrôle, production d'énergie, masse de réaction et moteurs, qui rendent le vaisseau spatial au moins deux fois plus grand", a ajouté Marin.

"Fait intéressant, même si nous doublons la longueur du vaisseau spatial, nous trouvons une structure qui est toujours plus petite que le plus grand bâtiment du monde - Burj Khalifa (828 m)."

Pour les amateurs d’exploration de l’espace interstellaire et les planificateurs de missions, cette dernière étude (et d’autres de la série) revêt une grande importance, en ce sens qu’elle fournit une image de plus en plus claire de l’architecture de mission d’un navire de génération.

Au-delà de simples propositions théoriques sur ce que cela impliquerait, ces études fournissent des chiffres réels sur lesquels les scientifiques pourront peut-être travailler un jour.

Et comme Marin a expliqué, cela donne également l'impression d'un projet aussi grandiose (qui semble intimidant à première vue) que beaucoup plus réalisable:

"Ces travaux nous donnent une idée de la possibilité réelle de créer des navires de génération. Nous sommes déjà en mesure de construire de telles structures sur Terre. Nous avons maintenant quantifié avec précision la taille de la surface dédiée à l'agriculture dans les navires de génération afin que la peut se nourrir lors de voyages de plusieurs siècles. "

Selon Marin, l'eau reste le seul problème à résoudre. Toute mission impliquant une équipe nombreuse qui passe plus de quelques siècles dans l'espace interstellaire aura besoin de beaucoup d'eau pour boire, irriguer et assainir. Et il ne suffit pas de compter sur des méthodes de recyclage pour assurer un approvisionnement régulier.

Ceci, dit Marin, fera l’objet de leur prochaine étude. "Dans les espaces lointains (loin des planètes, des lunes ou des gros astéroïdes), l'eau pourrait être très difficile à collecter", a-t-il déclaré.

"Alors les ressources à bord pourraient souffrir du manque d'eau. Nous devons consacrer nos enquêtes futures à résoudre ce problème."

Comme pour la plupart des choses relatives à l'exploration de l'espace lointain ou à la colonisation d'autres mondes, la réponse à la question invariable ("peut-on le faire?") Est presque toujours la même: "Combien êtes-vous prêt à dépenser?"

Il ne fait aucun doute qu'une mission interstellaire, quelle que soit sa forme, nécessiterait un engagement massif en termes de temps, d'énergie et de ressources.

Cela exigerait également que les gens soient prêts à risquer leur vie, de sorte que seules les personnes aventureuses pourraient postuler. Mais peut-être avant tout, il faudrait la volonté de le mener à bien. Sauf urgence ou nécessité extrême (c’est-à-dire que la planète Terre est condamnée), il est difficile d’imaginer l’ensemble de ces facteurs.

Cependant, savoir exactement combien cela nous coûtera en termes d'argent, de ressources et de temps pour monter un tel projet est une très bonne première étape. Alors seulement, l’humanité pourra décider si elle est prête à prendre cet engagement.

Cet article a été publié à l'origine par Univers aujourd'hui . Lis le article original .

Loading ..

Recent Posts

Loading ..