Mars ou Jupiter ? Jusqu'où peut aller l'exploration spatiale ?

De la nuit étoilée de Vincent Van Gogh même des films comme Interstellaire de Christopher Nolan, l'humanité a toujours été curieuse de l'immensité de l'espace et de l'inconnu au-delà de notre planète. La possibilité de connaître différentes planètes suscite l'intérêt des gens depuis de nombreuses années et les progrès technologiques ouvrent des possibilités pour que la fiction et la théorie deviennent réalité dans le futur. 

Au cours du XXe siècle, ce thème a émergé avec une plus grande intensité, principalement en raison des avancées technologiques que l'humanité a conquises, et il a envahi l'imaginaire populaire avec une forte attente par rapport à ce que serait l'avenir après les années 2000. Guerre froide, lorsque les États-Unis et l'Union soviétique ont organisé une course à l'espace en guise de démonstration de force. 

Cependant, à quel point sommes-nous proches de ce futur où il est possible de visiter d'autres corps célestes du système solaire ? Jusqu'où pouvons-nous aller ?

Qu'est-ce que l'exploration spatiale ?

La définition de l'exploration spatiale est l'ensemble des efforts humains visant à explorer l'espace et ses corps célestes. L'une de ses premières conceptions remonte à 1865, lorsque Jules Verne publié le livre De la Terre à la Lune (De la Terre à la Lune, en traduction portugaise) décrivant un voyage vers la Lune depuis la Terre. Avec le succès, plusieurs autres œuvres ont exploré le thème, suscitant l'intérêt des gens par rapport à ces idéaux visionnaires.

Avec l'émergence de la conception de l'exploration spatiale, plusieurs motivations, en plus de la pure curiosité, ont émergé et, de l'approfondissement du thème, de grandes avancées technologiques se sont produites avec une plus grande fascination pour la science.

« Explorer l'espace aura un effet encore plus grand ; cela changera complètement l'avenir de la race humaine et déterminera peut-être si nous avons un avenir. Cela ne résoudra pas beaucoup de nos problèmes immédiats sur Terre, mais cela nous donnera une nouvelle perspective sur eux et nous amènera à regarder à la fois vers l'extérieur et vers l'intérieur. Espérons que l'exploration de l'espace pourrait nous rassembler pour relever un défi commun.

Stephen Hawking

Depuis, le concept s'est répandu et fait actuellement l'objet de discussions sur la science, la culture et la philosophie. L'exploration spatiale est l'un des grands objectifs de l'humanité, que ce soit à la recherche de richesses dans des lieux inexplorés ou à la recherche de connaissances sur notre origine ou notre avenir.

Jusqu'où les humains sont-ils allés dans l'espace ?

Le 12 avril 1961, le cosmonaute soviétique Youri Gagarine accompli l'une des missions les plus importantes de l'histoire de l'humanité. Exécutant une orbite autour de la Terre, il a effectué le premier vol spatial habité par un humain sur la mission Vostok 1🇧🇷 Jusqu'à présent, l'humanité a accompli de grandes choses et une mission vers Mars ne semble pas loin de notre réalité actuelle. Cependant, où en est l'humanité ?

Pendant le Guerre froide, avec l'avancée technologique des Soviétiques, la NASA (Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace des États-Unis) a été chargée de mettre un homme sur la lune. Face à une proposition aussi ambitieuse, le programme a été créé Apollo, avec un total de 17 missions dans le but d'emmener l'humanité vers notre satellite naturel pour la première fois et d'élargir les horizons de l'exploration spatiale.

Parmi ces missions de programme Apollo, responsable de mettre l'homme sur la lune pour la première fois était Apollo 11 avec les astronautes Neil Armstrong, Michael Collins et Buzz Aldrin en 1969. D'autres missions ont eu lieu dans le but d'atterrir sur le satellite naturel, comme les missions Apollo 12, Apollo 14, Apollo 15, Apollo 16 e Apollo 17🇧🇷 Étant le seul échec, la mission Apollo 13 qui est devenu populaire pour ladite phrase "Houston nous avons un problème» résultant de l'explosion d'un réservoir d'oxygène dans le module de service qui a empêché l'atterrissage sur la Lune.

Dans les années 2000, la Station spatiale internationale - connu comme ISS — dans le cadre d'un projet américain d'utilisation de l'espace comme site de recherche et de développement technologique. Avec cela, malgré la fin de la guerre froide, les études se sont développées grâce à l'exploration spatiale, augmentant le désir de l'humanité d'aller plus loin.

Il existe actuellement des plans pour NASA et de la part de l'initiative privée d'un nouveau voyage habité avec exploration spatiale vers des endroits plus éloignés de la planète Terre. Cependant, à ce jour, le record de la plus longue distance parcourue par un humain est toujours détenu par l'une des missions du programme. Apollo, ceci étant le voyage du Apollo 13 en avril 1970 à une distance approximative de 400.171 XNUMX km de la surface de la Terre.

Quelles technologies sont nécessaires pour les longs trajets ?

Les obstacles à un voyage de longue distance dans l'espace ne sont pas rares et certains d'entre eux dépassent la capacité technologique actuelle de l'humanité. Lorsqu'un vaisseau spatial est développé dans le but de transporter des humains dans l'espace, un certain nombre de ressources sont nécessaires pour rendre possible un voyage en toute sécurité. 

La durée et la distance sont les plus grands ennemis, car elles nécessitent un système qui ne peut être utilisé que par l'équipage, avec des chances d'échec tendant vers zéro, car il n'y a aucun moyen d'envoyer des ressources pour résoudre un éventuel problème. Certaines des technologies nécessaires aux longs trajets répertoriées par le NASA sont les suivants:

Système de support

L'essentiel dans un voyage spatial est la sécurité de votre équipage. Compte tenu de cela, un système de soutien pour les astronautes devient l'une des principales technologies lors d'un voyage dans l'exploration spatiale. Ce sont des systèmes chargés de maintenir l'équipage en vie de manière très fiable et occupant le moins de volume pendant le voyage. Être une combinaison d'équipements chargés de rendre la vie possible en tant que éliminateur de dioxyde de carbone, une technologie qui peut produire de l'eau pour l'équipage, systèmes d'incendie et même salles de bain adéquates.

motorisation avancée

Une propulsion spatiale est nécessaire pour que le voyage ait la précision nécessaire pour maintenez votre cours désiré et qu'il est possible retour de l'équipage sur Terre🇧🇷 La propulsion a un impact sur le temps et la distance du trajet, étant nécessaire assez de carburant pour son fonctionnement pendant la mission.

résistance à la chaleur

Le retour à la maison peut être l'une des étapes les plus difficiles de l'exploration spatiale et une partie de ce problème provient de la chaleur générée par le vaisseau spatial entrant dans l'atmosphère terrestre. Combien plus le trajet est long, plus la chaleur dégagée au retour est importante et en raison de cette chaleur créée, il faut que tout soit résistant à la chaleur, pour qu'il n'y ait pas de pertes humaines et technologiques.

protection contre les radiations

Autour de la planète Terre, il existe un champ magnétique qui nous protège chaque jour des radiations spatiales. Dans le cas d'un voyage spatial, l'engin spatial se trouvera nécessairement en dehors de ce champ, souffrant de rayonnement constant des corps célestes comme le soleil. Compte tenu de cela, le vaisseau spatial doit être développé avec un système qui protège l'équipage et l'équipement contre d'éventuels événements de rayonnement.

Combien de temps faudrait-il pour atteindre des planètes comme Mars et Jupiter ?

Le temps requis pour un voyage dépend nécessairement de la technologie réalisée qui déterminera la vitesse de l'engin spatial et la trajectoire de l'orbite de la planète. Sachant que Mars est à environ 220 millions de kilomètres du Soleil et que la Terre est à 150 millions de kilomètres du Soleil, il est intuitif de penser que notre distance à Mars est de 70 millions de kilomètres. 

Cependant, les orbites des planètes sont elliptiques et se produisent autour du Soleil. Ainsi, la distance entre les deux planètes dépend largement de leur position sur leurs orbites respectives, ce qui modifie considérablement le temps de trajet entre ces deux emplacements. Un voyage sur une autre planète est un voyage d'un lieu mobile à un autre lieu mobile. Bientôt, le la distance entre ces deux corps est une variable.

L'autre facteur essentiel pour ce calcul est la vitesse de l'engin spatial. En prenant en compte la vitesse la plus élevée possible selon la physique — qui est la vitesse de la lumière — le trajet entre les deux planètes ne prendrait que 22 minutes, mais cette vitesse n'est pas encore possible avec la technologie dont nous disposons. Ainsi, 260 jours sont requis, en moyenne, pour ce voyage.

Dans le cas d'un voyage vers des planètes plus éloignées comme Jupiter, nous avons comme référence le vaisseau spatial Juno, qui est actuellement en orbite autour de la planète. Selon NASA Juno a mis près de 5 ans pour atteindre la planète🇧🇷 Par conséquent, de nombreux efforts technologiques et mathématiques sont encore nécessaires pour déterminer l'équipement et la trajectoire idéale afin que le voyage se déroule de la manière la plus optimale possible, nécessitant le moins de temps.

Quels sont les risques de voyager ainsi ?

Il existe différents risques dans les voyages spatiaux et les principaux sont liés aux technologies nécessaires mentionnées ci-dessus. La défaillance de l'équipement technologique - de telle sorte qu'il n'est pas possible de le maintenir pendant le voyage - est l'un des plus grands risques possibles. Parce qu'il s'agit d'un voyage loin de notre planète, les passagers sont vulnérables au besoin d'équipements indisponibles.

Cependant, plusieurs autres risques sont associés à un voyage d'exploration spatiale, comme les maladies physiques et mentales. Pendant la pandémie de COVID-19, nous étions tous coincés à la maison depuis longtemps et beaucoup de gens ressentaient les effets mentaux du manque de contact avec les autres et l'environnement. Et, dans le cas des voyages dans l'espace, ce scénario ne serait pas très différent. Avec un environnement complètement clos et des contacts limités entre les membres d'équipage uniquement, il existe de sérieux risques de développer une maladie mentale chez les membres d'équipage.

Malgré cela, et tous les autres défis, l'exploration spatiale est un désir de l'humanité, que ce soit par curiosité ou par quête de richesses. Après tout, l'humanité est toujours dans une quête incessante pour connaître l'inconnu.

"La Terre est une toute petite scène dans une vaste arène cosmique."

Carl Sagan

Voir aussi:

Nous avons fait un article complet sur tous les voyages vers la Lune par la NASA et une vidéo racontant pourquoi l'humanité n'est pas allée sur la Lune ces dernières décennies :

Fontes: NASA, Thomas Edouard, Fernando Alcoforado e évenementiels .