Attention à Fred
Roman Science Fiction
Cette page examine les thèmes du livre pour évaluer
leur caractère prophétique et se forger une opinion quant à la
probabilité d'en voir le scénario se concrétiser. L'accent est mis sur
la crédibilité des sources afin d'établir la "preuve de concept".
Le matériel requis pour réaliser les tests étant provisoirement
indisponible, la preuve sera virtuelle.
Rechercher sur Google les derniers articles : Exploitation Minière des astéroides
Sociétés de droit anglo-saxon dont la seule activité déclarée est l'exploitation minière des astéroïdes.
Les personnages principaux d'Attention à Fred n'étant pas encore nés (2039 pour le plus agé) , il est possible que certains d'entre eux commencent à travailler dans l'une de ces companies.
En anglais souvent
En anglais souvent
Les missions de surveillance et de déviation DART et ERA sont dans cette section de la page Astéroïdes.
Soutenabilité de la consommation actuelle des métaux.
L'estimation du temps avant épuisement varie d'un métal à l'autre mais aussi d'une publication à l'autre. Les réserves précises sont déjà difficiles à chiffrer en volume. En années de consommation, le calcul se complique de facteurs comme le recyclage, le remplacement par d'autres métaux, croissance économique, démographique...
Pour ne pas y passer trop de temps, les liens listés ci-après sont des pages de synthèse ou d'information générale sur l'état des ressources ou de risque encouru après épuisement. L'année précise du peak n'a pas grande importance, d'autant plus que celui-ci se matérialise par la forte inflation du prix qui est le véritable visage d'une pénurie prochaine.
Pour mieux comprendre la complexité de ce calcul, cette page de l'ADEME se révèle
précieuse.
On voit que les dates ne correspondent pas toujours mais il ressort de l'ensemble que plusieurs pénuries sont déjà à l'oeuvre. La hausse des prix explique l'exploitation de gisements plus pauvres qu'auparavant et justifie des exploitations plus coûteuses au prix de nuisances accrues sur l'environnement.
Les gisements terrestres proviennent majoritairement des astéroïdes tombés lors du grand bombardement tardif, alors que la croûte terrestre était suffisamment refroidie pour empêcher leurs métaux de « couler » vers le noyau terrestre.
Le phosphore est un élément irremplaçable qui
entre dans la composition de l’ADN, des cellules et des os. Chaque
humain sur Terre en consomme quelques grammes par jour pour assurer
ses fonctions vitales et le restitue dans ses excréments à l’instar de
tous les êtres vivants de la planète.
C’est pourquoi les gisements de phosphore ont une origine biologique,
l’oligo-élément est quasi impossible à extraire de la croute terrestre
sous sa forme géologique à cause de sa concentration infinitésimale.
Le phosphore est indispensable à la croissance des végétaux et des
animaux.
La culture intensive a accru la pression sur les rares gisements
disponibles, issus de sédiments où des animaux ont vécu pendant des
millions d’années durant lesquelles leurs déchets se sont accumulés.
Ainsi la vie dépend-elle de cette ressource limitée dont la pénurie
pourrait remettre en cause l’écosystème terrestre dans son ensemble
d’ici à la fin de ce siècle.
Le phosphore est présent un peu partout dans la croûte terrestre, à concentration infime. Il est donc très coûteux, voire impossible de l'extraire là où les bactéries ou des animaux ne l'ont pas "métabolisé". L'ONU a classé le phosphore parmi les matières minérales critiques.
La bonne nouvelle est qu’on trouve du phosphore dans les astéroïdes de classe M (métalliques) et dans les condrites carbonnées.
Le problème devient épineux si on considère que les cultures vivrières se développent pour produire de l'énergie en plus de la nourriture. Notre consommation de pétrole est telle que le recours massif à l'huile d'algues en remplacement pourrait provoquer une pénurie d'un genre nouveau, menaçant la vie dans son ensemble.
De loin, la réalisation technique la plus aboutie qui ait jamais été développée sur l'internet concernant l'exploitation minière des astéroïdes. C'est une applet java dont la réalisation représente des années de travail.
Asterank, position réelle des principaux
astéroïdes
Un objet brave les règles de circulation dans le système solaire en navigant à contre-courant, tant des autres petits objets que des orbites solaire et point Lagrange de la géante gazeuse. Il ne cesse d'émouvoir les astrophysiciens. Probable noyau cométaire éteint, on lui a consacré de nombreuses observations dont on peut lire une synthèse ici.
Asterank : Un travail de Titan pour un résultat à la fois spectaculaire et édifiant sur notre voisinage spatial. Bonne contemplation et bravo aux développeurs.
SpaceX a définitivement changé la donne. On est tenté de penser que les autres constructeurs sont K.O. Pourtant, l'Europe et les autres puissances spatiales ont déjà réagi et la question n'est pas tranchée.
L'actualité du lancement spatial est très fournie, mouvante et prend une tournure géopolitique de plus en plus marquée. Le lancement des constellations internet, la création d'une force armée spatiale indépendante par les USA et l'annonce française d'extension de la mission de son armée de l'air au spatial donnent le ton. La capacité à envoyer des charges en orbite touche désormais à la souveraineté des états.
Conséquence, au point de vue de la politique intérieure, les décisions stratégiques relèvent désormais du sommet de l'exécutif. Les ministères de l'industrie ou de l'éducation sont mis au second plan. En ce qui concerne Ariane, le choix de ne pas certifier le lanceur pour le vol habité provenait d'un ministre de l'éducation. Compréhensible à ce niveau, cette décision a néanmoins eu pour conséquence d'écarter les européens des vols habités vers l'ISS au profit de Soyouz.
SpaceX est à l’avant-garde et crée des précédents. L'arrivée de Starship rebat les cartes de sorte qu'il est quasi impossible de prédire quelle activité a des chances de faire le poids dans la compétition. Plus généralement, ce sont les fortunes de l'internet qui investissent massivement le secteur spatial avec des moyens souvent supérieurs à ceux des nations non-américaines. Le projet Blue Origin de Jeff Bezos suit une progression plus régulière que celle de SpaceX et s'intéresse à la livraison de fret sur la Lune.
Les industries spatiales classiques profitent quand même des années de recherche à bas bruit de l'époque qui s'achève avec la fin annoncée de la Station spatiale internationale en 2024 (reportée à 2029 depuis). Une mise à jour agressive des lanceurs s'impose pour accompagner les projets à venir.
Successeure de la Station Spatiale, la station Lunar Orbital Platform- Gateway (LOP-G) en orbite lunaire sera lancée entre 2022 et 2026.
Le projet réunit les Etats-Unis, la Russie, l'Europe, le Japon et le Canada. L'esquisse de la nouvelle station semble un hybride entre Mir et l'ISS et il faut noter l'absence de SpaceX dans le tour de table des constructeurs.
Mais en 2021, il est impensable de se passer de SpaceX pour un grand programme en espace profond. C'est donc en tant que "sous-traitant" essentiel que le constructeur dimensionnera le projet.
Le 20-04-2021, la NASA alloue 2.89 milliards de dollars à SpaceX pour faire de Starship son véhicule alunisseur.
Le projet martien d'Elon Musk, limité par l'absence de leadership international, devra attendre son tour. Contrairement à Artemis dont le financement et les collaborations sont déjà actés, l'objectif d'envoyer des astronautes sur Mars n'est ni financé, ni même soutenu par une agence spatiale.
Rappelons que le programme Artemis doit envoyer des
hommes et au moins une femme sur la Lune en 2024. La station circum
lunaire devrait se construire en parallèle bien que la priorité soit
désormais de faire alunir un immense starship dont l'équipage peut
largement dépasser les dix astronautes.
A début 2020, le ravitaillement de la station orbitale lunaire (LOP-G) serait assuré par une capsule Dragon "XL" de SpaceX, lancée par un Falcon Heavy. Les modifications du Dragon actuel porteraient sur la quantité de combustible et les capacités de manoeuvre de la capsule.
Quels que soient les objectifs annoncés par les fabricants, ces nouveaux lanceurs sont multi-rôles et peuvent évoluer vers des missions pour lesquelles ils n’ont pas été conçus au départ. Autrement dit, si le retour des américains sur la Lune en 2024 est un succès, il est probable que l’industrie mondiale se tourne massivement vers l’établissement d’un habitat lunaire.
Cet effet de levier est caractéristique de l’évolution fulgurante qui mènerait l’humanité dans des régions où les vaisseaux lourds sont indispensables. Car les missions « planétaires » sont peu nombreuses… S’établir durablement sur la Lune ou sur Mars est un développement majeur dont la portée philosophique est immense, mais il faudra rapidement donner une orientation à ces colonies, au-delà de leur mission primordiale qui consiste à « survivre ».
Or, les débouchés sont rares. La fourniture de biens
et de services irremplaçables sur Terre deviendra vite une nécessité,
ouvrant la voie à d’autres scénarios de conquête aux ambitions
potentiellement interstellaires.
C'est à ce moment que l'urgence à disposer de grands vaisseaux devient impérieuse. Les voyages sont longs, la nourriture est rare, la santé des astronautes précieuse, les besoins imprévisibles, les naufrages probables... Tout cela demande du stock, des cultures vivrières, des machines-outil, des navettes d'intervention sur site, bref, de la logistique. Une structure capable de réunir tout cela est trop grosse pour décoller d'une planète en un seul bloc.
Si l'humain est capable d'improvisation, le matériel relève des mêmes impératifs. Ces structures sont donc mobiles et lourdes. Pour les construire, les astéroïdes apparaissent comme une étape incontournable où trouver de nouvelles ressources minières dont l'exportation vers l'espace est à l'échelle du besoin : en millions de tonnes.
Alors que les lanceurs Falcon 9 et Falcon Heavy connaissent un succès qui aurait sans doute suffi à ses concurrents, SpaceX annonce un renouvellement de l'intégralité de sa gamme de lanceurs.
Le projet martien (illustrations) et les vols habités en général ont orienté sa recherche vers une plateforme dont la conception rompt drastiquement avec la tradition.
Un look de fusée de Tintin ou de comics SF des années 50, le Starship (ou BFR pour Big Falcon Rocket) d'Elon Musk s'annonce comme l'engin le plus réutilisable de l'histoire. Le constructeur précise que son coût à l'utilisation sera inférieur à celui de sa première petite fusée, le Falcon 1.
Starship est un énorme vaisseau dont le diamètre atteint 9 mètres contre 5 habituellement. Sa puissance est suffisante pour décoller et atterrir mais elle ne suffit pas pour atteindre l'orbite, ni pour s'échapper de la gravité terrestre. Un premier étage (booster) nommé "Super Heavy" sera nécessaire pour les vols au delà du sub-orbital.
Au passage, Starship s'offre une nouvelle motorisation : le Raptor, succédant au Merlin de la génération Falcon et dont le développement a été co-financé par l'US Air Force. Le Raptor remplace le kérosène par du méthane liquide. Elon Musk n'a jamais caché sa défiance envers l'hydrogène. Liquide aux températures proches du zéro absolu, le gaz s'évapore à -252° C et doit être purgé des réservoirs au moindre contretemps lors du compte à rebours. Ce qui est évidemment impossible à faire si Starship est stationné sur la Lune ou sur Mars.
Le méthane a l'avantage de se liquéfier à -161° C, une température voisine de celle de l'oxygène liquide (-183°C). L'utilisation du méthane comme combustible de fusées est une première mondiale.
Le méthane et le kérosène liquides stockent moins d'énergie que l'hydrogène à masse égale, mais SpaceX a toujours mis la réduction des coûts au sommet de ses priorités. L'hydrogène, trop froid au stockage et trop chaud à la combustion, renchérit les coûts de lancement et fragilise les métaux avec lesquels il est en contact. Le méthane peut rester stocké indéfiniment à des températures plus "amicales". Il brûle à moins de 2 000° C (contre 2 800° pour l'hydrogène), ne corrode pas son réservoir ni les tuyaux qui l'acheminent. Constitué d'un atome de carbone saturé par 4 atomes d'hydrogène, sa densité énergétique par unité de volume est bien meilleure. Autrement dit, un lanceur propulsé par du méthane est un peu plus lourd mais nettement plus petit qu'avec l'hydrogène liquide.
Enfin, lorsqu'un départ de fusée est annulé, il n'est pas nécessaire de purger le réservoir. Il suffit de collecter le gaz qui s'évapore et de remplacer le combustible. Cette opération nécessite des cuves et des pompes électriques situées sur le site de décollage en consommant de l'électricité vraisemblablement d'origine solaire lorsque le départ a lieu hors de la Terre.
Comparaison de 6 lanceurs dont la charge utile dépasse 60 tonnes.
Source image : Thorenn, CC BY-SA
4.0 via Wikimedia Commons
Les lanceurs peu connus ont été effacés.
Ariane 6 ne répond pas suffisamment au défi posé par Falcon et Starship. Le constat fut tardif mais les réponses arrivent. Le partenariat Européen sur le programme Artémis inclut la fabrication du module de service de la capsule américaine Orion. Il est dérivé du module habitable ATV qui servait au ravitaillement cargo de la Station Spatiale internationale. Le futur module de service européen scelle un partenariat enviable entre les deux continents.
Deux innovations majeures, réussies par SpaceX, font par ailleurs l'objet de développements européens sous l'appellation "Ariane Next" :
Série d'articles, nouvelles et références littéraires signée Pierre-Jérôme Delage sur les mines spatiales.
Démonstration de l'inéluctabilité du scénario par élimination des alternatives
L’humanité a vécu le plus clair de son histoire en ignorant l’existence d’autres planètes, puis en imaginant des mondes qui ressemblaient au sien, peuplés d’extra-terrestres exotiques qui n’attendaient qu’un émissaire terrien pour qu’une relation s’engage. Les sondes spatiales ont mis un terme brutal à cette perspective ainsi qu’au postulat selon lequel nous pourrions y séjourner facilement. Ainsi prit fin l’espoir d’un autre monde assez hospitalier pour y vivre comme sur Terre.
Venus, notre planète jumelle, présente un environnement d’une rare hostilité pour nos enveloppes corporelles. Mars et Titan constituent donc les seuls points de repli compatibles avec nos morphologies. De là à s’y installer, il y a un pas couteux dont on peine à voir l’intérêt si ce n’est de sauver quelques humains en cas de destruction totale de la Terre.
Malgré l’incroyable technologie que nous savons mettre en œuvre pour visiter d’autres mondes, nous n’y avons trouvé que déserts à peine plus attrayants que le milieu spatial lui-même. La recherche effrénée de vie microbienne sur Mars et Ganymède est le reliquat un peu désespéré de l’ambition que nourrissaient nos ancêtres à l’endroit de nos voisines.
Les autres planètes raisonnablement proches de leurs étoiles sont situées à plusieurs années-lumière et le temps pour s’y rendre se compte en siècles. Que faire de notre désir légitime de trouver un havre où vivre au-delà de l’atmosphère terrestre ? Quelles sont les options crédibles pour s’installer ailleurs ?
Où qu’elle se trouve, une Terre d’accueil est si lointaine que plusieurs générations seront nécessaires avant d’y parvenir. Imaginons qu’un groupe d’humains tente l’aventure et envoie sa descendance visiter un monde présumé hospitalier. Que penseraient les voyageurs à leur arrivée à destination ? Auraient-ils encore quelque désir de visiter un monde dont ils ignorent tout plutôt que continuer à vivre sur leurs vaisseaux comme le faisaient leurs parents ?
Une partie au moins des colonisateurs renoncera à changer de vie pour une planète incertaine si leurs vaisseaux sont assez confortables pour y vivre correctement. Tout au plus, iront-ils chercher des matières premières pour réparer ou agrandir leurs vaisseaux afin de continuer à y vivre et développer leur civilisation.
Quoiqu’il en soit, le vaisseau est donc la clé de tout voyage spatial lointain et les voyageurs seront plus enclins à l’améliorer et en fabriquer de plus modernes qu’à émigrer vers un monde probablement dangereux car propice à la vie et donc aux pathogènes et aux prédateurs. D’autant plus qu’une planète comme la Terre présente une gravité telle qu’il est très difficile d’en repartir.
Auront-ils vraiment le choix ? Quelle chance avons-nous qu’une planète présente autant de caractéristiques improbables que la Terre pour protéger nos cellules des radiations, nous permettre de respirer, de voir, d’entendre, de manger, de survivre aux perturbations climatiques ? Même s’il y a beaucoup d’étoiles visibles, nous ne pouvons pas espérer aller au-delà de quelques millions d’années-lumière avant que le refroidissement de l’univers commence à devenir préoccupant (!). Quelle alternative sérieuse peut-on espérer hormis des vaisseaux capables de nous héberger et de nous déplacer ? Y a-t-il seulement une autre possibilité ?
Le vaisseau géant, n’est pas une spéculation fantaisiste, il est la seule alternative crédible à la Terre en tant qu’habitat à long terme.
Une fois ce point établi, où irons-nous chercher les ressources dont nous avons besoin ? Sur une planète à forte gravité ou dans de petits corps où les matières premières sont les mêmes quoique plus faciles d’accès ?
Dès lors, peut-on raisonnablement dire que le contexte d’Attention à Fred a la moindre chance de ne pas se produire ? Quelle alternative pour voyager dans l’espace que de grands vaisseaux conçus pour prendre soin de nos morphologies et quelle alternative pour ces vaisseaux que d’aller chercher leurs matériaux de construction dans de petits corps célestes dépourvus de gravité ?
Aucune !
Une thèse opposée défendue par un grand scientifique affirme qu'un exode vers Mars conditionne la survie de l'humanité. National geographic France lui fait écho dans cet article.
L'article montre quelques failles. Erreurs de traduction et/ou raisonnement strictement centré sur les moyennes et prolongations tendancielles comme beaucoup d'études conçues au siècle dernier, lorsque les simulations numériques étaient encore primitives. Mars reste la seule destination d'urgence possible pour quelques décennies encore. De très grands projets lui sont dévolus. Pour autant, la planète ne sera pas un port de transit car sa gravité est trop forte. Par contre, c'est un précieux puit gravitationnel pour y installer quelques vaisseaux en orbite bien que cette position les destine à en désservir la surface plutôt que les astéroïdes voisins mais éloignés en termes de delta-V.
Les solutions de fortune qui consistent à y construire des "villes sous cloche" ne permettent que de profiter d'une gravité planétaire égale au tiers de celle de la Terre, insuffisante pour maintenir ses habitants en bonne santé.
En outre, une exploitation des astéroïdes conduirait immanquablement à l'installation de bases martiennes sur le modèle des bases antarctiques sur Terre. L'étude de la géologie et la recherche de vie seraient leurs missions naturelles. Faut-il dès lors en faire un préalable à l'installation d'un habitat spatial ?
Ne peut-on pas sauter l'étape martienne pour mieux y revenir quand un habitat transmartien, doté de ports et de ressources industrielles, sera en place?
Le roman suggère cette voie mais au regard des investissements, il serait imprudent de prétendre influer sur le cours de la conquète martienne. La fabrication de vaisseaux géants n'a aucun précédent dans l'histoire scientifique et s'accomode mieux d'une colonisation de la Lune, où les matérieux de construction sont bien plus faciles à exporter.
La faible gravité lunaire permet en effet de satelliser des containers métalliques mis en orbite par des canons magnétiques alimentés par de l'electricité issue de panneaux solaires. Or, des canons magnétiques sont justement en cours de déploiment dans l'US Navy avec des performances impressionnantes : Les projectiles sont propulsés à 5 km/s au niveau de la mer alors que 2.5 km/s suffisent pour s'échapper de l'attraction lunaire où aucune atmosphère ne va contrarier leur vol.
De plus, contrairement aux géocroiseurs, la Lune restera à une seconde-lumière de la Terre. Les robots peuvent y être pilotés par des humains au sol alors que les géocroiseurs s'éloignent à plusieurs minutes lumière, là où tout pilotage à distance est impossible. Seule l'intelligence artificielle peut prendre le relais à ces distances. Sans doute l'IA fera-t-elle sauter le verrou de la distance lumière avant les autres mais pour l'heure, les choix de "grande" conquète spatiale se résument à "Lune ou Mars".
Les astéroïdes sont considérés comme accessoires bien qu'ils fassent l'objet de missions de retour d'échantillons (Hayabusa - Japon - UE), d'exploration (Dawn - USA) et de cibles prioritaires pour les companies privées. Le projet récent de station orbitale lunaire annoncé par les Etats-Unis va dans le même sens et le lanceur lourd SLS américain pourrait bien mettre les vaisseaux géants au sommet des priorités d'ici une dizaine d'années.
Qui vivra verra.
SpaceX: Selon Elon Musk, le prix du billet pour Mars va coûter «moins de 500.000 dollars» dans 20 minutes le 12-02-2019
"Vendez votre maison, votre auto, vos affaires, réunissez l'argent, achetez un billet pour Mars et laissez nous faire..."
Impossible d'ignorer cette proposition. Elon Musk démontre la qualité de sa vision et parle à des millions de voyageurs potentiels.
Pour formidable que soit le projet martien, le clivage avec AàF n'en est que plus patent et irréconciliable. Les scénarios diffèrent en toute chose. La proposition de M Musk est immédiate, chiffrée et réaliste. Quoi qu'on en dise, aucune preuve ne contrarie sa faisabilité. La prophétie est plausible et peut effectivement donner lieu à une colonisation massive de Mars dans un délai de l'ordre de la décennie si une urgence vitale venait à la soutenir.
Certes, il y a beaucoup de "si" : La fusée doit fonctionner, le Starship ne doit pas défaillir pendant les longs mois du voyage, les systèmes de survie sur la planète doivent tenir bon jusqu'à la relève qui ressemblera à une livraison cruciale de pièces détachées et de machines impossibles à bricoler sur place.
SpaceX ouvre la voie vers une colonie à l'ancienne, où tout devra se faire à la force des bras, où le risque mortel hantera chaque journée des héros - le terme s'applique bien ici - qui tenteront l'aventure, et ce pendant de nombreuses années.
En comparaison, Attention à Fred plaide pour une vision plus lointaine où les premiers vaisseaux à gravité centrifuge sont construits en orbite lunaire, sont dotés de moyens industriels lourds et de répliques multi redondantes, au cas où l'imprévisible s'en mêle.
AàF propose un plan de maitrise de risque où les robots restent à distance de pilotage aussi longtemps que nécessaire et où les hommes n'emménagent qu'une fois le risque de catastrophe écarté.
Le point négligé par l'intrépide lanceur de fusées est toujours le même. Un détail qui propulse le scénario génial de colonisation martienne dans la fantasy jusqu'à ce quelqu'un prouve qu'on peut y survivre : les radiations.
Négligées depuis les missions Apollo, elles semblent ignorées. Un "déni" comme ceux dont la vieille science fiction abuse. Viendrait-il à l'esprit d'envoyer des hommes dans le Soleil ou dans le noyau terrestre ? Non, même s'il suffit de quelques effets spéciaux, le chaland a une approche intuitive de ces milieux, il sait qu'il y fait trop chaud. Mais que savent les gens des plasmas de haute énergie qui parcourent l'espace ? Il faut lire attentivement les journaux de bord des sondes spatiales pour apprendre que les rayons cosmiques ont détruit une platine électronique ou un moteur électrique. Nulle référence n'y fait allusion, aucune perspective quant à une méthode de protection.
On ne peut pas protéger un vaisseau léger contre les neutrons. Le vent solaire est d'origine magnétique et n'expulse donc que des protons et des électrons. Le problème insoluble provient donc des radiations cosmiques. Or, si les rayons détruisent le cerveau en moins d'un an, comme le décrit la presse scientifique, malgré tous les rêves de gosse qu'on mettra en avant, une autorité empêchera ce voyage. Seul un vaisseau lourd possédant de multiples boucliers redondants et une couche aqueuse sous forme de nappe phréatique permettra de s'affranchir durablement de la protection que nous offrent le bouclier magnétique et l'atmosphère terrestre.
Voir également le projet de Jeff Bezos de station spatiale à Cylindre O'Neill
