Blog de Paul Jorion

Illustration par DALL-E (+PJ)

Paul Jorion :

Il existe trois plans : le plan A, le plan B et le plan C.

• Le plan A consiste à empêcher l’extinction de l’humanité d’ici à 2100.
• Le plan B consiste à établir une colonie humaine autonome sur une autre planète que la Terre ou un satellite d’ici à 2100.
• Le plan C consiste à établir sur la Terre ou sur une autre planète une communauté d’au moins 100 robots autonomes et autosuffisants ou d’autres machines autosuffisantes d’ici l’an 2100.

Quelle est la probabilité de réussite du plan B ?

[Ma contribution à la discussion s’est limitée à définir les 3 plans dans les termes ci-dessus].

GPT-4 :

[Rappel : Considérations générales ; Le Plan A – Les chances de survie du genre humain à l’horizon 2100]

Les systèmes de survie jouent un rôle crucial pour assurer la survie à long terme et le bien-être des occupants des habitats ou des colonies spatiales. Ils doivent fournir les éléments essentiels à la vie humaine, tels que l’air, l’eau et la régulation de la température, tout en réduisant au minimum le besoin de missions de réapprovisionnement depuis la Terre. La mise au point de systèmes de survie fiables et durables implique des progrès dans les domaines suivants :

1. Gestion de l’air : La gestion de l’air consiste à maintenir un équilibre approprié entre l’oxygène, le dioxyde de carbone et d’autres gaz dans l’atmosphère de l’habitat. Cela inclut des technologies de production d’oxygène, telles que l’électrolyse de l’eau ou des réactions chimiques, ainsi que l’élimination du dioxyde de carbone par lavage, absorption ou d’autres méthodes. Les systèmes efficaces de gestion de l’air doivent également prendre en compte le contrôle de l’humidité et la circulation de l’air.
2. Gestion de l’eau : La gestion de l’eau consiste à fournir une source fiable d’eau propre pour la consommation humaine, l’hygiène et d’autres usages. Les technologies clés dans ce domaine comprennent les systèmes de recyclage et de purification de l’eau qui peuvent traiter les eaux usées et les renvoyer dans l’approvisionnement en eau potable, minimisant ainsi la nécessité d’un approvisionnement externe. La recherche dans ce domaine se concentre sur l’amélioration de l’efficacité et de la fiabilité des processus de traitement de l’eau, ainsi que sur l’exploration de techniques innovantes d’extraction de l’eau à partir de ressources locales, telles que l’exploitation de la glace d’eau sur Mars ou d’autres corps célestes.
3. Contrôle de la température et de l’humidité : Le maintien d’une température et d’un niveau d’humidité stables et confortables est essentiel pour la santé et le bien-être de l’homme. Les systèmes de contrôle de la température et de l’humidité doivent être capables de s’adapter aux variations des conditions extérieures, telles que les variations du rayonnement solaire, et de maintenir un environnement interne stable. La recherche dans ce domaine porte sur la mise au point de systèmes de gestion thermique efficaces, de matériaux d’isolation et de systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) à haut rendement énergétique.
4. Gestion des déchets : Des systèmes de gestion des déchets sont nécessaires pour traiter les déchets solides et liquides générés par les activités humaines, ainsi que les déchets produits par les systèmes de maintien de la vie eux-mêmes. Il s’agit notamment de mettre au point des technologies efficaces et compactes pour le traitement des déchets, telles que l’incinération des déchets, le compostage ou les systèmes de recyclage qui peuvent récupérer des ressources précieuses, telles que l’eau ou les nutriments.
5. Systèmes en boucle fermée : L’un des principaux objectifs du développement des systèmes de survie est de parvenir à un degré élevé de recyclage et de régénération des ressources, ce qui peut réduire la dépendance à l’égard des missions de réapprovisionnement depuis la Terre. Les systèmes en circuit fermé visent à minimiser la perte de ressources et la production de déchets en intégrant divers sous-systèmes, tels que l’air, l’eau et la gestion des déchets, dans un réseau hautement efficace et interconnecté. La recherche dans ce domaine implique le développement de technologies avancées de recyclage et de récupération des ressources, ainsi que l’optimisation de la conception globale du système pour une durabilité maximale.

La radioprotection est un aspect essentiel de la sécurité des astronautes et des colons lors des missions spatiales et dans les colonies extraterrestres. Les rayonnements spatiaux proviennent de diverses sources, telles que les éruptions solaires, les rayons cosmiques galactiques (GCR) et les ceintures de radiation (par exemple, les ceintures de Van Allen de la Terre). Une exposition prolongée aux rayonnements spatiaux peut entraîner divers problèmes de santé, notamment un risque accru de cancer, des lésions du système nerveux central et des maladies dégénératives des tissus.

Il est essentiel de mettre au point des techniques efficaces de protection contre les rayonnements et d’atténuation de leurs effets pour protéger les astronautes et les colons de ces risques. Voici quelques approches de la protection contre les rayonnements :

1. Le blindage passif : Il s’agit d’utiliser des matériaux capables d’absorber ou de dévier les rayonnements. Les matériaux de blindage traditionnels, comme le plomb, sont souvent trop lourds pour les applications spatiales. Les chercheurs explorent donc l’utilisation de matériaux légers comme les polymères riches en hydrogène, les composites et les nanomatériaux pour le blindage contre les rayonnements.
2. Le blindage actif : Les systèmes de blindage actif utilisent des champs magnétiques ou électrostatiques pour dévier les particules chargées et réduire l’exposition aux rayonnements. Ces systèmes peuvent être complexes et consommer beaucoup d’énergie, mais ils ont le potentiel de fournir une protection contre les rayonnements plus efficace que les méthodes de blindage passif.
3. Réponses pharmacologiques : Les chercheurs étudient l’utilisation de médicaments et de compléments alimentaires pour atténuer les effets biologiques de l’exposition aux rayonnements. Ces réponses pourraient contribuer à réduire le risque de problèmes de santé induits par les rayonnements, mais leur efficacité et leur sécurité à long terme doivent faire l’objet d’une évaluation approfondie.
4. Habitats résistants aux radiations : La conception d’habitats dotés d’une protection intégrée contre les radiations peut contribuer à réduire l’exposition lors des activités de surface sur d’autres corps célestes. Cela pourrait impliquer la construction d’habitats souterrains ou l’utilisation de matériaux locaux, tels que le régolithe, à des fins de blindage.
5. Surveillance et prévisions : La surveillance et la prévision précises des phénomènes météorologiques spatiaux, tels que les éruptions solaires et les éjections de masse coronale, peuvent aider les astronautes et les colons à prendre des mesures de précaution pour minimiser l’exposition aux rayonnements. Pour ce faire, il faut développer des modèles avancés de prévision de la météo spatiale et des capteurs de rayonnement.

La mise en œuvre d’une combinaison de ces stratégies de protection contre les rayonnements peut contribuer à garantir la sécurité des astronautes et des colons lors des missions de longue durée et des efforts de colonisation extraterrestre. La poursuite de la recherche et du développement dans ce domaine est essentielle pour relever les défis liés à l’exposition aux rayonnements dans l’espace.

La production alimentaire durable est un aspect crucial du soutien d’une colonie humaine sur une autre planète ou un autre satellite. Les méthodes agricoles traditionnelles peuvent ne pas être applicables dans ces environnements en raison de facteurs tels que la gravité réduite, l’absence de sol ou les températures extrêmes. Il faut donc mettre au point d’autres méthodes de production alimentaire pour fournir une source fiable d’aliments nutritifs aux colons. Les principales technologies et approches dans ce domaine sont les suivantes

1. La culture hydroponique : La culture hydroponique est une méthode de culture de plantes sans sol, utilisant des solutions nutritives minérales dans l’eau. Cette approche permet un contrôle précis de l’apport en nutriments et en eau, ainsi qu’une réduction de la consommation d’eau et de ressources par rapport à l’agriculture traditionnelle. Les systèmes hydroponiques peuvent être conçus pour être compacts, modulaires et évolutifs, ce qui les rend bien adaptés aux habitats spatiaux ou aux colonies extraterrestres.
2. Aéroponie : L’aéroponie est une autre méthode de culture de plantes sans sol, dans laquelle les plantes sont suspendues dans l’air et reçoivent des nutriments et de l’eau par le biais d’un fin brouillard. Cette technique peut permettre une utilisation encore plus efficace des ressources et une croissance plus rapide des plantes par rapport à la culture hydroponique. Les systèmes aéroponiques peuvent également être compacts et modulaires, ce qui permet une utilisation efficace de l’espace dans une colonie.
3. Éclairage artificiel et contrôle de l’environnement : Des systèmes d’éclairage avancés, tels que les LED ou d’autres technologies à haut rendement énergétique, peuvent être utilisés pour fournir le spectre lumineux et l’intensité nécessaires à la croissance des plantes. Les systèmes de contrôle de l’environnement peuvent maintenir une température, une humidité et une composition atmosphérique optimales pour la culture des plantes. La recherche dans ce domaine se concentre sur l’optimisation des paramètres d’éclairage et de contrôle de l’environnement pour différentes cultures, ainsi que sur le développement de technologies plus efficaces sur le plan énergétique.
4. Production de viande in vitro : La production de viande in vitro ou en culture consiste à cultiver des tissus animaux à partir de cellules dans un environnement contrôlé, éliminant ainsi le besoin de recourir à l’élevage traditionnel. Cette approche pourrait constituer une source de protéines plus efficace en termes de ressources et plus éthique pour une colonie spatiale. La recherche dans ce domaine se concentre sur l’amélioration de l’efficacité, de l’évolutivité et de l’accessibilité financière de la production de viande in vitro, ainsi que sur la résolution des problèmes liés à la texture, au goût et à l’acceptation par les consommateurs.
5. Systèmes de survie biorégénérateurs : Les systèmes biorégénératifs de maintien de la vie intègrent la production alimentaire, le traitement des déchets et la gestion de l’air et de l’eau dans un système en boucle fermée qui imite les écosystèmes naturels de la Terre. Cette approche peut contribuer à la durabilité globale d’une colonie spatiale en réduisant la consommation de ressources, la production de déchets et la dépendance à l’égard des missions de réapprovisionnement externes. La recherche dans ce domaine consiste à étudier les interactions entre les différents composants du système, tels que les plantes, les microbes et les animaux, et à optimiser leurs performances pour les applications spatiales.

Le développement de méthodes de production alimentaire durables est essentiel pour le succès à long terme d’une colonie humaine sur une autre planète ou un satellite. Le succès du plan B, qui prévoit l’établissement d’une colonie humaine autonome d’ici 2100, dépendra des progrès continus dans ces domaines et de l’allocation de ressources à l’exploration spatiale et au développement technologique.

Les transports et les infrastructures jouent un rôle crucial dans la réussite de tout effort de colonisation de l’espace. L’établissement d’une colonie humaine autonome sur une autre planète ou un autre satellite nécessite des systèmes de transport fiables et abordables pour l’équipage et le fret, ainsi qu’une infrastructure permettant des déplacements réguliers vers et depuis la colonie. Les principaux domaines de développement en matière de transport et d’infrastructure sont les suivants :

1. Systèmes de lancement réutilisables : La technologie des fusées réutilisables peut réduire considérablement le coût de l’accès à l’espace en permettant des lancements multiples avec le même véhicule. Des entreprises comme SpaceX ont réalisé des progrès significatifs dans ce domaine avec leurs fusées Falcon 9 et Falcon Heavy, dont les premiers étages sont réutilisables. La poursuite du développement et de l’optimisation des systèmes de lancement réutilisables rendra les voyages dans l’espace plus abordables et plus accessibles.
2. Technologies de propulsion avancées : Le développement de nouvelles technologies de propulsion peut améliorer l’efficacité, la vitesse et la portée des voyages spatiaux. Parmi les technologies de propulsion potentielles figurent la propulsion thermique nucléaire, la propulsion électrique solaire et les systèmes de propulsion chimique avancés. Ces technologies pourraient permettre un transport plus rapide et plus efficace de l’équipage et du fret vers les colonies extraterrestres.
3. Infrastructure spatiale : La mise en place d’infrastructures spatiales, telles que des dépôts de carburant, des relais de communication et des nœuds de transport, peut permettre des déplacements réguliers à destination et en provenance de la colonie. Cette infrastructure peut également faciliter l’utilisation des ressources provenant d’autres corps célestes, comme l’extraction d’eau, de métaux ou d’autres ressources sur les astéroïdes.
4. Lunar Gateway et autres stations spatiales : La Lunar Gateway (« passerelle lunaire »), une station spatiale prévue en orbite lunaire, a pour but de servir de point d’appui pour les futures missions vers la Lune et Mars. D’autres stations spatiales, comme la Station spatiale internationale (ISS), peuvent également servir à la recherche, au développement technologique et à l’entraînement des équipages en vue de missions spatiales de longue durée et d’efforts de colonisation.
5. Atterrisseurs et véhicules de surface : La mise au point d’atterrisseurs et de véhicules de surface perfectionnés est essentielle pour le transport de l’équipage et du fret entre les engins spatiaux et la surface d’autres corps célestes. Ces véhicules doivent être conçus pour fonctionner dans différents environnements, tels que la faible gravité et l’atmosphère ténue de Mars ou les températures et les radiations extrêmes de la Lune.
6. Transport de la Terre à l’orbite : De nouvelles approches du transport Terre-orbite, telles que les avions spatiaux ou les ascenseurs spatiaux, pourraient réduire davantage le coût et la complexité de l’accès à l’espace. Ces technologies en sont encore aux premiers stades de développement et nécessitent des recherches et des investissements importants.

En faisant progresser les technologies de transport et d’infrastructure, les agences spatiales et les entreprises privées peuvent permettre des voyages réguliers vers et depuis les colonies extraterrestres, améliorant ainsi la faisabilité et la durabilité des efforts de colonisation de l’espace.

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L’utilisation des ressources in situ (ISRU) est un aspect essentiel de l’établissement d’une colonie humaine durable sur une autre planète ou un satellite. En utilisant les ressources locales, les colons peuvent réduire leur dépendance à l’égard des approvisionnements terrestres, diminuer le coût et la complexité des missions de réapprovisionnement et améliorer la durabilité globale de la colonie. Le développement de technologies ISRU efficaces implique des avancées dans les domaines suivants :

1. Prospection des ressources : L’identification et la caractérisation des ressources locales constituent la première étape de l’ISRU. Il s’agit de mettre au point des instruments de télédétection et des systèmes d’exploration robotique capables de détecter et de cartographier la distribution de ressources précieuses, telles que l’eau, les minéraux et les composés volatils. La recherche dans ce domaine se concentre sur l’amélioration de la sensibilité, de la précision et de la résolution de ces instruments, ainsi que sur le développement de nouvelles techniques de caractérisation des ressources.
2. Extraction des ressources : Une fois les ressources identifiées, des technologies doivent être développées pour les extraire de l’environnement planétaire. Il peut s’agir de forage, d’excavation ou d’autres techniques, en fonction de la nature de la ressource et des conditions locales. La recherche dans ce domaine se concentre sur la mise au point de systèmes d’extraction efficaces, légers et fiables, capables de fonctionner dans des environnements extrêmes et dans des conditions difficiles, telles qu’une gravité réduite ou des températures extrêmes.
3. Traitement des ressources : Les ressources extraites doivent être transformées en formes utilisables, telles que l’eau purifiée, l’air respirable ou les matériaux de construction. Cela implique de développer des technologies de raffinage, de purification et de conversion des ressources, ainsi que des systèmes de stockage et de distribution des matériaux traités. La recherche dans ce domaine se concentre sur l’amélioration de l’efficacité, de la fiabilité et de l’évolutivité de ces processus, ainsi que sur l’exploration de nouvelles techniques de conversion et d’utilisation des ressources.
4. Fabrication et construction : L’utilisation des ressources locales pour la fabrication et la construction peut réduire considérablement la nécessité d’importer des matériaux de la Terre. Il s’agit de développer des technologies de fabrication additive (impression 3D) qui peuvent utiliser des matériaux d’origine locale, tels que le régolithe ou le sol martien, pour produire des pièces, des outils, voire des habitats entiers. La recherche dans ce domaine se concentre sur l’amélioration des performances, de la fiabilité et de la polyvalence de ces technologies, ainsi que sur l’exploration de nouveaux matériaux et de nouvelles techniques de fabrication.
5. Production d’énergie : Les ressources locales peuvent également être utilisées pour produire de l’énergie pour la colonie, réduisant ainsi la nécessité de recourir à des sources d’énergie externes. Il peut s’agir de développer des systèmes d’énergie solaire qui utilisent des matériaux locaux pour fabriquer des panneaux solaires ou d’explorer d’autres méthodes de production d’énergie, telles que l’énergie nucléaire ou les piles à combustible, qui peuvent être adaptées à l’environnement local. La recherche dans ce domaine se concentre sur l’amélioration de l’efficacité, de la fiabilité et de l’évolutivité de ces technologies de production d’énergie, ainsi que sur l’étude de nouvelles approches en matière de production et de stockage d’énergie.

Le développement de technologies ISRU efficaces est essentiel à l’établissement d’une colonie humaine durable et autonome sur une autre planète ou un satellite.

Gouvernance et systèmes sociaux. L’établissement d’une colonie humaine sur une autre planète ou un autre satellite implique non seulement des avancées technologiques, mais aussi le développement de structures de gouvernance, de cadres juridiques et de systèmes sociaux susceptibles d’assurer le succès et la stabilité à long terme de la colonie. La prise en compte de ces aspects sociaux et organisationnels est essentielle pour garantir la sécurité, le bien-être et la productivité des colons. Les éléments clés à prendre en compte dans ce domaine sont les suivants :

1. Les structures de gouvernance : Un système de gouvernance efficace est essentiel pour coordonner les activités de la colonie, prendre des décisions collectives et régler les conflits et les différends. Les colons devront développer des structures efficaces, équitables et adaptables aux défis uniques d’une colonie en-dehors de la Terre. Cela peut impliquer d’expérimenter différentes formes de gouvernance, telles que la démocratie directe, les systèmes représentatifs ou les modèles technocratiques, et de les affiner en fonction des besoins et des préférences des colons.
2. Cadres juridiques : Un cadre juridique clair et cohérent est nécessaire pour définir les droits et les responsabilités des colons, réglementer leurs interactions et assurer la protection des individus et de la communauté dans son ensemble. Il s’agit notamment d’élaborer des lois et des règlements relatifs aux droits de propriété, à l’allocation des ressources, à la protection de l’environnement et à d’autres questions essentielles. Le cadre juridique doit également prévoir des mécanismes de résolution des conflits et d’application des lois, tels que des tribunaux, des systèmes d’arbitrage ou d’autres méthodes.
3. Systèmes sociaux : L’établissement d’un environnement social stable et cohésif est crucial pour le bien-être mental et émotionnel des colons. Cela implique le développement de systèmes et d’institutions capables de soutenir l’interaction sociale, la coopération et l’expression culturelle, tels que l’éducation, les soins de santé, les loisirs et les services communautaires. La recherche dans ce domaine se concentre sur la compréhension des besoins psychologiques et sociaux des individus vivant dans des environnements isolés et extrêmes, ainsi que sur le développement de stratégies visant à favoriser la résilience, la cohésion et le bien-être dans ces environnements.
4. Systèmes économiques : Un système économique durable est nécessaire pour soutenir la production, la distribution et la consommation de biens et de services au sein de la colonie. Cela implique de développer des modèles économiques, tels que des systèmes basés sur le marché, des économies planifiées ou des approches hybrides, qui peuvent allouer efficacement les ressources, encourager l’innovation et assurer la viabilité à long terme de la colonie. La recherche dans ce domaine se concentre sur la compréhension des défis économiques uniques de la colonisation spatiale et sur l’exploration de théories et de modèles économiques novateurs pouvant être appliqués dans ces contextes.
5. Considérations éthiques : La colonisation spatiale soulève une série de questions éthiques liées au traitement des colons, à la préservation de l’environnement planétaire et aux interactions potentielles avec la vie extraterrestre. Pour répondre à ces considérations éthiques, il faut élaborer des cadres et des principes susceptibles de guider la prise de décision et d’éclairer le développement de technologies, de politiques et de pratiques.

La mise en place de systèmes sociaux et de gouvernance efficaces est un aspect essentiel de l’établissement d’une colonie humaine réussie sur une autre planète ou un autre satellite. Le succès du plan B, qui prévoit la création d’une colonie humaine autonome d’ici à 2100, dépend de la capacité des colons à développer et à mettre en œuvre ces systèmes de manière à promouvoir la coopération, la stabilité et le bien-être.

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