Le plan de mission qui permettrait d’atteindre la planète rouge de cette façon s’appelle « Mars Direct ». Le déroulement du plan est le suivant…

=> Envoi du 1er ERV, « presque à vide » :

Lors d’une prochaine occasion de lancement, un lanceur lourd unique de capacité égale à celle de Saturne V (utilisé pendant le programme Apollo) décolle de Cap Canaveral. Son étage supérieur envoie vers Mars une charge utile inhabitée de 40 tonnes. A son arrivée sur Mars, huit mois plus tard, le vaisseau spatial utilise l’effet de friction entre son bouclier thermique et l’atmosphere de Mars pour ralentir et s’insérer sur orbite martienne, puis attérir à l’aide d’un parachute. Cette charge utile est le véhicule de retour sur Terre (Earth Return Vehicle). Quand il s’envole vers Mars, ses 2 réservoirs de carburant et de comburant sont vides. Il emporte aussi une cargaison constituée de 6 tonnes d’hydrogène liquide, d’un réacteur nucléaire de 100 kilo-watts monté sur un véhicule léger entraîné par le couple méthane/oxygène, d’un petit ensemble de comprésseurs et de centrales chimiques automatisées, et de quelques petits rovers scientifiques.

=> Une fois sur Mars :

On génère de l’oxygène et du carburant pour le voyage retour, sur place, à partir de l’atmosphère martienne
Dès que le vaisseau a effectué son attérissage, son véhicule léger se déplace, télécommandé depuis la terre, jusqu’à quelques centaines de mètres du site d’attérissage, et son réacteur nucléaire est mis en service. Il peut alors fournir aux compresseurs et aux centrales chimiques automatiséees l’énergie qui leur est nécessaire.
Puis on fait rapidement réagir l’hydrogène apporté depuis la Terre avec l’atmosphère martienne constituée de 95% de CO2, pour synthétiser du méthane et de l’eau, en évitant ainsi l’inconvénient de stocker de l’hydrogène cryogénique pendant une longue durée sur la surface planétaire. Le méthane ainsi produit est liquéfié et stocké, tandis que l’eau est électrolysée pour produire de l’oxygène, qui est récupéré, et de l’hydrogène, qui est recyclé dans le méthanisateur. Ces 2 réactions (méthanisation et électrolyse de l’eau) permettent en fin de compte de synthétiser 24 tonnes de méthane et 48 tonnes d’oxygène. Comme cette quantité d’oxygène n’est pas suffisante pour brûler le méthane dans un ratio optimal, on produit 36 tonnes supplémentaires d’oxygène par dissociation directe du CO2 martien. Tout ce processus dure 10 mois, à l’issu desquels seront produites 108 tonnes de bipropergol méthane/oxygène. Cela représente un rapport de 18 à 1 entre le propergol martien produit et l’hydrogène apporté de la Terre. Ensuite 96 tonnes de bipropergol seront utilisées pour faire le plein de l’ERV, 12 tonnes sont ainsi rendues disponibles pour des véhicules roulants d’exploration, à long rayon d’action, entraînés par des moteurs chimiques.
On peut constituer de grandes réserves supplémentaires d’oxygène, tant pour la respiration que pour en faire de l’eau, en le combinant à l’hydrogène apporté depuis la Terre. Comme l’oxygène représente 89% de l’eau (en masse), et comme la plus grande partie des produits alimentaires est constituée d’eau, voilà qui permet une réduction considérable de la quantité de consommables qu’il faut amener depuis la Terre.

=> Envoi du module d’habitation qui amène 5 membres, et du 2ème ERV (et ainsi de suite…)

Dès l’achèvement de la phase de prodution de propergol, 2 nouveaux lanceurs décollent de Cap Canaveral et envoient vers Mars leurs charges utiles de 40 tonnes. L’une des charges utiles est un ensemble ERV inhabité/centrale chimique de production de propergol comme celle qui fût lancée précédemment, l’autre est un module d’habitation qui emporte 5 membes d’équipage, un stock d’aliments entiers et déshydratés pour 3 ans et un rover de surface préssurisé entraîné par le couple méthane/oxygène. Au cours du voyage, on peut fournir à l’équipage une gravité artificielle en reliant par un câble l’habitat et l’étage supérieur du lanceur et en mettant cet ensemble en rotation (un peu comme les aiguilles d’une montres).

=> 1 an et demi pour explorer, trouver de l’eau, des signes de vie passées ou présentes, trouver des matières premières, des ressources naturelles, etc. Continue Reading…