Établir des colonies extra-terrestres, réalité ou utopie

Établir des colonies extra-terrestres,
réalité ou utopie ?
Rendu final sur :
https://vivredanslespace.wordpress.com
27 Janvier 2017
Réalisé par
Naïm BENHEBRI
Jules DORBEAU
Première Scientifique 3
Lycée Saint-Vincent, Senlis
Professeurs encadrants :
Mme DEREAU H.
M. VENTRIBOUT D.
Travaux Personnels encadrés
2016 - 2017

Table des matières
1 Introduction 3
2 Qu’est ce qu’une planète habitable ? 4
2.1 Les conditions nécessaires à la vie . . . . . . . . . . . . 4
2.2 Les mondes extraterrestres qui pourraient abriter la vie . 6
2.3 La Terraformation, une solution ? . . . . . . . . . . . . . 8
3 Établir des colonies extra-terrestres oui, mais comment
s’y rendre ? 9
3.1 Découvrir de nouvelles planètes . . . . . . . . . . . . . 9
3.2 Les moyens existants pour se rendre sur d’autres planètes 12
3.2.1 Présentation et limites de la motorisation chimique 12
3.2.2 Les moteurs électriques et plasmiques . . . . . . 14
3.3 Les moyens imaginés pour optimiser une colonisation de
masse............................ 19
3.3.1 Breakthrough starshot . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.2 La voile solaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.3 Trousdever.................... 21
4 Les limites de la colonisation spatiale 22
4.1 Lagravité ......................... 22
4.2 Les effets néfastes sur le corps humain . . . . . . . . . . 23
4.2.1 Effets des radiations . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.2.2 Effets de la micro-gravité . . . . . . . . . . . . . 24
4.3 La distance à parcourir . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5 Conclusion 27
Références 28
Lexique 29
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Remerciements
Nos remerciements à Alan Boulard, étudiant en cinquième année en
ingénierie Aéronautique et Spatiale à l’IPSA (Institut Polytechnique des
Sciences Avancées), qui a consacré une partie de son temps lors d’une in-
terview durant laquelle il a répondu à toutes mes questions. Notamment
en ce qui concerne la deuxième partie du TPE portant sur les moyens
existants pour se rendre sur d’autres planètes, une partie complexe et
très technique.
Nous remercions également Amel Benhebri, étudiante en cinquième
année en ingénierie informatique et Houda Benhebri, développeuse, qui
nous ont appris à réaliser un site internet Wordpress.
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1 Introduction
L’Homme a toujours voulu découvrir, explorer, mais aussi conqué-
rir. Aujourd’hui il ne s’agit plus de découvrir de nouveaux continents,
mais de conquérir l’espace.
En effet, notre planète est limitée par le temps et nous épuisons ses
réserves un peu plus de jour en jour. C’est pourquoi les recherches d’ex-
pansions se tournent aujourd’hui vers l’espace.
Grâce aux sondes et aux différents télescopes, nous connaissons plus
de 3540 planètes dans notre univers ; et il y en a plus de 3000 qui sont en
attente de confirmation. Cela n’est qu’un petit échantillon étant donné
que notre galaxie, la Voie Lactée, posséderait selon les théories plus de
100 milliards de planètes.
Mais est-il vraiment possible d’aller vivre sur une autre planète, et quels
sont les moyens existant et ceux à mettre en œuvre pour y parvenir ?
Nous verrons dans ce rapport quelles sont les caractéristiques né-
cessaires à la vie sur ces planètes et les possibilités de colonisation, puis
les moyens mis en œuvres pour aller sur celles-ci, ainsi que ce qui a déjà
été fait dans le domaine de l’exploration spatiale.
Enfin, nous verrons les limites de la colonisation d’une nouvelle planète
par l’Homme.
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2 Qu’est ce qu’une planète habitable ?
2.1 Les conditions nécessaires à la vie
Comme nous l’avons dit précédemment, il existe un grand nombre
de planètes dans notre galaxie, celles-ci comportent toutes des caracté-
ristiques différentes. Elles ne sont pas toutes propices au développement
d’une forme de vie telle que nous la connaissons. En effet, certaines
caractéristiques sont indispensables au développement de la vie. Pour
commencer, la planète doit être située dans une zone habitable. Le pre-
mier élément qui définit une zone habitable est la présence d’eau sous
forme liquide sur sa surface. L’eau liquide est essentielle à toutes les
formes de vie connues sur Terre, les scientifiques ont donc émis l’hypo-
thèse que la vie extraterrestre partage les mêmes spécificités. Pour cela
il faut que la planète ne soit ni trop loin, ni trop proche de son étoile
(pour notre système, c’est le soleil). Une planète trop éloignée de son
étoile sera trop froide, l’eau sera donc présente à l’état solide. A l’inverse,
une planète trop proche de son étoile aura une température trop élevée,
l’eau s’y trouvera donc à l’état gazeux sous forme de vapeur d’eau.
Figure 1 – issue du site www.ca-se-passe-la-haut.fr
Pour abriter la vie, il faut donc que l’étoile de la planète ait une
durée de vie suffisamment importante mais surtout qu’elle ait un climat
stable à long terme. La plupart des étoiles vivent si peu de temps que
leurs planètes n’ont pas le temps de développer de formes de vie. En
effet, les étoiles ne conservent pas la même luminosité sur toute leur
durée de vie. Comme leur luminosité change, l’emplacement de leurs
zones habitables change aussi.
La taille de la zone habitable dépend donc de la luminosité de l’étoile,
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