Colonisation de l'espace - Définition et Explications

Introduction

Habitat spatial en construction de type tore de Stanford, Dessin d'artiste pour la NASA, 1975.

La colonisation de l'espace, ou colonisation spatiale, est au-delà d'un sujet classique de fiction, un projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) astronautique (L'astronautique ou spationautique ou cosmonautique, est constituée par l'ensemble des sciences et des techniques visant à envoyer dans l'espace...) d'habitation humaine permanente et en grande partie auto-suffisante en dehors de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...). Elle est liée à la conquête de l'espace.

Plusieurs groupes de développement de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence...), de l'ESA, des Agences spatiales russe et chinoise ainsi que d'autres scientifiques ont étudié la faisabilité de projets de colonies spatiales en divers endroits du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système...). Bien qu'ils aient déterminé qu'il y a des matières premières exploitables sur la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre...) et les astéroïdes géocroiseurs, que l'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie...) est disponible en grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une...) et qu'aucune nouvelle découverte scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les...) majeure n'est nécessaire, ils ont évalué qu'il faudrait des prouesses techniques d'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou industrielle.), une meilleure connaissance de l'adaptation humaine à l'espace et surtout d'énormes moyens financiers pour concrétiser de tels projets. Presque tous les projets sont donc réduits à un niveau d'évaluation théorique ou ont même été abandonnés.

La seule présence humaine permanente dans l'espace est actuellement celle de la station spatiale internationale (La Station spatiale internationale (en anglais International Space Station ou ISS) est un habitat placé en orbite terrestre basse, occupé en permanence par un équipage international...), qui n'est cependant pas autonome. En 2008, l'unique projet avec un plan de financement était une base permanente de 4 astronautes sur la Lune qui utiliserait des ressources locales prévue par la NASA pour 2019-2024, mais son budget (Un budget est un document comptable prévisionnel distinguant les recettes et les dépenses.) a été remis en question en 2010. L'ESA, ainsi que les agences spatiales russe, japonaise et chinoise projettent quant à elles d'établir un avant-poste sur la Lune après 2025.

D'autres études théoriques de colonies spatiales situées sur d'autres satellites (Satellite peut faire référence à :) naturels, astéroïdes ou planètes comme Mars ont été étudiées par les scientifiques, et certains d'entre eux pensent que les premières colonies pourraient être des stations spatiales situées en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres représentés sont animés soit...) ou solaire. Des études encore plus prospectives et ambitieuses ont été réalisées, depuis la colonisation des lunes de Jupiter jusqu'à l'établissement de colonies de centaines de milliers d'individus ou de la terraformation (Issue de la science-fiction, la terraformation est devenue une science étudiant la transformation de l'environnement naturel d'une planète, d'une lune ou d'un autre corps, afin d'y réunir les conditions...) de certaines planètes, mais celles-ci sont encore plus théoriques et nécessiteront de grandes avancées scientifiques et techniques qui ne seront possibles qu'à très long terme.

Le directeur de la NASA jusqu'en 2009, Michael Griffin (Le Dr. Michael Douglas Griffin (né le 1er novembre 1949) est l'administrateur de la NASA depuis le 13 avril 2005. Il a déjà occupé précédemment plusieurs postes importants dont à l'initiative de défense stratégique...), a identifié la colonisation de l'espace comme étant l'objectif ultime des programmes spatiaux actuels, mais la nécessité pour l'humanité de coloniser l'espace dans un futur proche ou lointain n'est cependant pas unanimement acceptée par la communauté scientifique, et un débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance, à laquelle prennent part des individus ayant des avis, idées, réflexions ou opinions divergentes pour le sujet...) a toujours lieu à ce sujet.

Histoire scientifique

Constantin Edouardovitch Tsiolkovski, père de l'astronautique et premier évocateur de la colonisation de l'espace.

Le concept de colonisation de l'espace est étroitement lié à celui du vol spatial (Constantin Tsiolkovski (1857-1935) est considéré comme le père du vol spatial. Dès la fin du XIXe siècle, il décrit les technologies nécessaires pour aller dans l'espace (notamment les moteurs-fusées) et lancera...), de l'astronautique et la conquête de l'espace et repose sur les mêmes pères fondateurs.

Le pionnier de l'astronautique russe, Constantin Tsiolkovski (Constantin Edouardovitch Tsiolkovski (en russe ?????????? ?????????? ???????????) naît en Russie le 5 septembre 1857 à Izhevskoïe dans le gouvernement de Riazan. Grâce à son goût pour les études, son père l'envoie...), est le premier à évoquer le concept de la colonisation de l'espace de manière scientifique dans son ouvrage de 1903, La fusée dans l'espace cosmique, où il décrit l'utilisation de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) solaire, d'une gravité artificielle (La gravité artificielle est une simulation de la gravité dans l'espace ou en chute libre. Ceci faciliterait les voyages dans l'espace en évitant les problèmes liés à l'impesanteur.) par rotation et l'utilisation d'une serre (Une serre est une structure généralement close destinée à la production agricole. Elle vise à soustraire aux éléments climatiques les cultures produites pour l'alimentation ou le...) pour créer un écosystème fermé. Il est également le premier à concevoir le projet d'un ascenseur (Un ascenseur est un dispositif mobile assurant le déplacement des personnes (et des objets) en hauteur sur des niveaux définis d'une construction.) spatial dans son livre de 1895 Spéculations sur la Terre et le ciel et sur Vesta. Il résume son point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) sur l'avenir de l'humanité dans une de ses citations les plus célèbres :

« La Terre est le berceau de l'humanité, mais on ne passe pas sa vie (La vie est le nom donné :) entière dans un berceau. »

Le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien...) allemand, Hermann Oberth (Hermann Oberth est né le 25 juin 1894 à Hermannstadt (actuel Sibiu) en Transylvanie (Roumanie) où son père était médecin et meurt à Feucht (Allemagne) en 1980. À coté...), propose, en 1923, l'utilisation de stations orbitales permanentes et de voyages interplanétaires dans un livre qui n'est autre que sa thèse (Une thèse (du nom grec thesis, se traduisant par « action de poser ») est l'affirmation ou la prise de position d'un locuteur, à l'égard du sujet ou du thème qu'il évoque.) de doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Le titulaire de ce grade...) rejetée comme utopiste par l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) de Munich mais acceptée par l'université Babeş-Bolyai de Roumanie la même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.).

Le scientifique slovène Herman Potočnik est le premier à concevoir une station orbitale (Une station orbitale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite autour de la Terre ou autour d'un astre, ne disposant pas de moyens de propulsion...) en forme de roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) placée en orbite géostationnaire (L'orbite géostationnaire, abrégée GEO (geostationary orbit), parfois appelée orbite de Clarke, est une orbite située à 35 786 km d'altitude au-dessus de l'équateur de la Terre, dans le plan équatorial et d'une excentricité orbitale...). Un des anciens assistants d'Oberth, l'astronauticien Wernher von Braun (Wernher von Braun, ou Werner von Braun suivant les sources, (23 mars 1912 à Wirsitz, Prusse orientale (aujourd'hui Wyrzysk en Pologne) - 16 juin 1977 à...), reprend en 1952 les idées de Potočnik. L'Américain Robert Goddard, un autre père de l'astronautique, est le premier à évoquer l'idée d'utilisation d'une arche (Une arche est un élément naturel ou construit qui adopte une forme géométrique proche de l'arc. L'élément délimite un espace sous lequel il est possible de faire passer au moins de l'air ou...) spatiale à propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie...) nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) afin de sauver l'humanité d'un Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une...) mourant et de l'emmener vers un autre système planétaire (Un système planétaire (parfois appelé abusivement système stellaire) est composé de planètes et divers corps célestes inertes (astéroïdes,...). La peur d'une critique scientifique lui fit placer le manuscrit dans une enveloppe scellée et il ne fut publié que 50 ans après. L'utilisation de ressources extraterrestres pour la conquête de l'espace est également énoncée par Goddard en 1920.

L'astrophysicien suisse Fritz Zwicky en 1948 et l'astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) américain Carl Sagan en 1961 sont les premiers à émettre l'idée d'une terraformation afin de transformer les conditions de vie d'un monde (Le mot monde peut désigner :) pour que l'humanité puisse le coloniser. Le physicien anglais Freeman Dyson met en avant en 1960 le concept qu'une civilisation avancée pourrait avoir complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à...) entouré son étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) d'habitats spatiaux ou d'astéroïdes, créant ainsi une sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points...) de Dyson.

En 1975 la NASA publie une série d'études sur le sujet, réalisée en collaboration avec plusieurs universités. Ce rapport estime que pour que la colonisation spatiale soit possible, des milliers de lancements sont à envisager, ce qui nécessiterait un système de lancement bien plus économique que les fusées consommables de l'époque. C'est dans ce contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le...) qu'est développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales à la...) la navette spatiale américaine (La navette spatiale américaine (en anglais Space shuttle ou Space Transportation System, STS) est une navette spatiale conçue et utilisée par l'agence spatiale américaine (NASA) dont le vol inaugural...), initialement un lanceur ( Lanceur, terme de l'astronautique Lanceur, terme du baseball ) réutilisable, mais qui ne sera au final que partiellement réutilisable en raisons des coûts de développement et des restrictions budgétaires suite à l'arrêt progressif de la course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) à l'espace après la conquête de la Lune (La conquête de la Lune est une épopée comprise entre le lancement des premiers programmes spatiaux dans les années 1950 et le premier pas de l'homme sur la Lune par l'américain Neil Armstrong le 21 juillet 1969.).

Le physicien américain Gerard K. O'Neill, dans son livre de 1977 La haute frontière : colonies humaines dans l'espace, développe l'idée d'une colonisation massive (Le mot massif peut être employé comme :) avec des habitats spatiaux gigantesques.

Après une pause en raison de l'arrêt de la course à l'espace qui était liée à la guerre froide, le concept de colonisation de l'espace devient moins ambitieux mais plus réaliste, avec l'établissement de la station spatiale (Une station spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite ou déposée sur un astre, ne disposant pas...) internationale de bases permanentes sur la Lune et ensuite sur Mars par la mise en place d'un programme à moyen et long terme de la NASA et de l'ESA . De nombreux autres projets de colonisation du système solaire sont aussi étudiés par les scientifiques depuis des dizaines d'années, mais aucun n'a eu de financements assurés comme celui de la NASA.

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