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La Réunion : terre d’exploration pour la Lune et Mars ?

11 juillet 2015
7 Lames la Mer, Guy Pignolet
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Guy Pignolet en direct du congrès international ISTS à Kobé au Japon ! Il nous fait découvrir que les images d’un tunnel de lave lunaire — prises par les satellites en orbite autour de la Lune — ressemblent de manière frappante aux images prises par Alain Bertil dans une cavité nouvellement découverte dans le massif du Piton de la Fournaise...

Un cratère de la "Mare Tranquillitatis", l’un des nombreux puits lunaires photographiés par la sonde LRO.

Les tunnels de lave réunionnais sont-ils à l’image de ceux qui criblent le sol lunaire ? Selon Guy Pignolet, la ressemblance est frappante ! A tel point que...

...« Nous sommes convenus, avec le professeur Haruyama, d’organiser prochainement une télé-rencontre avec les différents interlocuteurs réunionnais qui peuvent être concernés, pour l’organisation d’une coopération durable, explique Guy Pignolet. Par ailleurs, le professeur Haruyama a donné son accord pour faire d’ici la fin de l’année, en téléprésence, une conférence publique à La Réunion, en globish avec traduction simultanée. L’exploration future des tunnels de lave sur la Lune est un objectif important. Le développement d’équipements spécifiques pour cette exploration, y compris des drones automatiques, peut donner lieu à des activités académiques et économiques intéressantes ».

Présent au congrès international ISTS [1] à Kobé au Japon, Guy Pignolet nous fait découvrir que les images d’un tunnel de lave lunaire — prises par les satellites en orbite autour de la Lune — ressemblent de manière frappante aux images prises par Alain Bertil dans une cavité nouvellement découverte dans le massif du Piton de la Fournaise.

Le professeur Junichi Haruyama et Guy Pignolet.

« Le papier préparé par Alain Bertil, dont je suis co-auteur et que j’ai eu l’honneur de présenter, a été très bien reçu par la communauté scientifique japonaise, d’autant mieux qu’il se retrouve complètement dans la ligne du grand projet UZUME de l’équipe du professeur Junichi Haruyama, de la JAXA, pour l’exploration des tunnels de lave lunaires, poursuit Guy Pignolet. Etonnamment, les images d’un puits d’ouverture d’un tunnel de lave lunaire, prises par les satellites en orbite autour de la Lune, ressemblent de manière frappante aux images prise par Alain Bertil dans une cavité nouvellement découverte dans le massif du Piton de la Fournaise ».

La Réunion dispose de nombreux sites volcaniques qui peuvent être utilisés pour la préparation analogue de missions d’exploration futures sur la Lune et sur Mars. Certains sites présentent des risques et des difficultés et au-delà d’une présentation générale, nous avons remarqué un cas spécifique pour aider à la préparation des procédures d’exploration.

Trois aspects des problèmes peuvent être considérés :

  • les compétences requises, et les questions sur les équipements, existants ou à être inventés,
  • des études de cas pour conduire des tests expérimentaux,
  • des directives opérationnelles pour des préparations analogues.

Le projet UZUME. L’acronyme UZUME est une référence à la mythologie japonaise : divinité de la Gaité et de la Bonne Humeur.

Nous prenons pour acquis que nous pourrons faire des missions planétaires où nous trouverons des cavités et des tunnels d’origine volcanique, horizontaux ou parfois verticaux. Pour explorer de tels sites sur la Terre, les explorateurs utilisent des équipements spécifiques comme des casques de protection, des harnais et des appareils de descente qui exigent une utilisation experte. Pour l’exploration planétaire par des humains, les équipements devront être reconçus pour être utilisés avec des scaphandres spatiaux volumineux. Des entraînements analogues peuvent être faits à La Réunion.

Un site encore inexploré a récemment été découvert à La Réunion, avec la particularité inhabituelle d’une fosse verticale de 80 m de profondeur. De nouveaux équipements ont dû être conçus face aux propriétés abrasives des roches volcaniques et à leur mauvaise tenue pour les ancrages. Ceci exige des explorateurs des analyses de situation et des comportements bien maîtrisés. On pourrait aussi considérer des systèmes de drones automatiques pour l’exploration de tunnels de lave.

L’organisation d’explorations analogues est aussi un défi. Il y a des specialistes à La Réunion qui peuvent faire l’interface entre la communauté spatiale mondiale d’explorateurs et les organisations régionales intéressées par l’exploration d’autres mondes.

L’organisation de programmes de formations analogues pour préparer pour l’exploration future sur d’autres planètes demande une gestion et des interactions complexes. C’est un long processus de développement de compétences.

Fig. 1. La Réunion, un volcan de 7 km de haut, est sur la Terre ce qui ressemble le plus aux grands volcans de la planète Mars. Eruption du volcan. Aquarelle de Jean-Joseph Patu de Rosemont, 8 septembre 1812.

La Réunion est un analogue de Mars

Les volcans sont des structures planétaires essentielles. Sur la Terre, La Réunion est l’un des plus grands, haut de 7 km, avec une base de 200 km sur le plancher océanique (Fig. 1.). Les tunnels de lave sont une caractéristique commune dans la formation des volcans bouclier et on en a trouvé sur la Lune et sur la Planète Mars. Ce sont des structures d’intérêt majeur, d’un point de vue scientifique pour la compréhension de la formation des planètes et aussi d’un point de vue opérationnel, parce qu’ils échappent aux changements de température entre jour et nuit, en gardant un environnement physique stable.

Sur la Terre, les tunnels de lave peuvent s’étendre sur des centaines de mètres, parfois des kilomètres, avec des diamètres de quelques mètres. Sur la Lune, on a découvert des grands tunnels de lave avec des diamètres de dizaines de mètres. Leur exploration est un défi pour un avenir proche.

Fig. 2. Un explorateur de tunnel de lave dans un puits vertical de 80 m.

L’exploration des tunnels de lave sur la Terre

Il n’est pas facile de rouler avec des rovers classiques dans les tunnels de lave qui peuvent former des labyrinthes complexes à plusieurs niveaux avec la succession des coulées de lave. Les sols ont tendance à être quelque peu chaotiques, avec des blocs de basalte occasionnels tombés du plafond dans les premières heures ou jours de la formation du tunnel. On pense que les tunnels de lave sur la Lune ou Mars présentent des difficultés semblables à celles trouvées sur la Terre.

L’exploration des tunnels de lave est habituellement faite par des spéléologues avec des équipements spécifiques pour l’éclairage, l’escalade et la protection contre les dangers dus au caractère coupant et abrasif des roches basaltiques.

La nature des roches dans les tunnels de lave est souvent chaotique et il est difficile de trouver des bons points d’ancrage pour fixer les cordes et les équipements utilisés par les explorateurs dans certains passages (Fig. 2.). Cela exige de la prudence, de l’attention et des analyses de la situation par les explorateurs, que les machines ne sont pas encore capables de faire aussi bien que des humains expérimentés.

Exploration des tunnels de lave sur la Lune et Mars

Les explorateurs de la Lune et de Mars devront porter des scaphandres spatiaux volumineux et inconfortables. Les outils et les équipement d’exploration devront être reconçus, comme cela a déjà été le cas pour les activités extravéhiculaires dans l’espace ou à la surface de la Lune pour les missions Apollo.

Mars. Science fiction et cinéma. Image extraite du film "Total recall".

Des situations analogues variées devront être testées, comme cela se fait dans des piscines pour l’entraînement au travail à l’extérieur des stations spatiales. La simulation dans des tunnels de lave sur la Terre sera une tâche complexe et difficile, au moins autant que l’exploration directe. L’organisation et la gestion d’une formation analogue sur Terre avec des équipements conçus pour une utilisation future sur d’autres planètes seront des défis.

L’environnement universitaire et technique de haut niveau de La Réunion sera utile et important, avec de nombreuses personnes qualifiées disponibles à l’Université et dans la communauté scientifique. Il est essentiel de developper les compétences, avec des experts régionaux et mondiaux qui travailleront ensemble.

Une option prometteuse : les drones automatiques

À cause de la difficulté d’une exploration systématique par des humains, particulièrement sur la Lune et sur Mars, il est intéressant d’envisager des systèmes de drones automatiques. Il y a de nombreux défis, notamment l’impossibilité de communiquer par radio dans les tunnels. Les drones devront être entièrement autonomes et progresser seuls par navigation inertielle, avec des systèmes d’évitement d’obstacles, en faisant la cartographie de leur environnement en 3D en temps réel.

Avant le point de non-retour, ils devront revenir à la base en utilisant leurs enregistrements et la carte qu’ils auront faite.

Fig. 3. “Trou d’eau” – un tunnel de lave à La Réunion, utilisé pour des excursions, qui pourrait servir à préparer l’exploration spatiale.

La propulsion est un autre défi, car l’atmosphère sur Mars est très ténue, avec des densités de 100 à 200 fois moins importantes que sur la Terre, selon l’altitude. Sur la Lune, il n’y a pratiquement pas d’atmosphère. Sur la Lune, des propulseurs à réaction pourraient être utilisés pour remplacer les hélices, avec une bonne autonomie tenu compte d’une gravité 6 fois plus faible que sur Terre. Sur Mars également, mais la loi de base de l’aérodynamique montre que des hélices pourraient aussi être utilisées. (...) Un calcul rapide montre que si nous pouvons faire tourner les hélices de 6 à 9 fois plus rapidement que dans l’atmosphère de la Terre, un drone à hélices pourra voler sur Mars. C’est un vrai défi, mais certainement pas irréalisable.

La Réunion, précurseur de Mars

Les tunnels de lave sont des objectifs importants pour l’exploration de la Lune, de Mars, et de la Terre aussi. L’expérience analogue acquise sur Terre dans l’environnement offert par La Réunion (Fig. 3.) peut être très utile pour préparer l’exploration des tunnels de lave sur la Lune et sur Mars, par des humains ou par des systèmes automatiques.

Guy Pignolet

7 Lames la Mer

Réalités émergentes Réunion, Océan Indien, Monde.
Presse, Edition, Création, Revue-Mouvement.
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Notes

[1International Symposium on Space Technology and Science

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