Comment determiner la taille et l’equipage des vaisseaux spatiaux qui partiront coloniser l’espace

Comment determiner la taille et l’equipage des vaisseaux spatiaux qui partiront coloniser l’espace

Author

Post-doc a l’Observatoire astronomique de Strasbourg, Universite de Strasbourg

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Frederic Marin does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

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Universite de Strasbourg provides funding as a member of The Conversation FR.

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Ce texte reste publie au cadre du colloque « Transmission » organise via l’Universite de Strasbourg et l’IUF, qui se tiendra nos 28, 29 et 30 mai prochains, et dont nous sommes partenaires.

En 1995, des astrophysiciens Jacques Mayor et Didier Quelozm decouvraient J’ai toute toute premiere exoplanete orbitant autour d’une etoile autre que notre Soleil : 51 Pegasi b. Notre reperee de votre monde extraterrestre inaugura des lors la quete d’un monde habitable pouvant abriter le quotidien. Vingt-trois annees apri?s, le nombre d’exoplanetes a l’existence confirmee depasse les 3700 : ainsi, la faculte de degoter un monde semblable au notre se rapproche.

La detection recente de Proxima Centauri b, l’exoplanete sa plus proche de la Terre que nous puissions tomber sur puisqu’elle orbite autour de l’etoile la plus limitrophe de notre Soleil, ouvre une autre possibilite interessante, Afin de nous autres, habitants une planete Terre… Ce corps celeste tres probablement rocheux et ayant une masse proche de celle de notre planete, reste d’un tres grand interet car sa temperature d’equilibre implique que l’eau pourrait etre liquide a sa surface. Situee a 1 295 parsecs (40 000 milliards de kilometres), Proxima Centauri b est donc une destination ideale. Un court week-end interstellaire ayant pour but l’exploration et Notre colonisation est theoriquement possible : nous pourrions envie site de rencontre hispanique ainsi implanter l’espece humaine concernant une autre planete.

Toutefois, aussi si une fusee pouvait se propulser a un Afin de cent de la vitesse de la lumiere, vitesse beaucoup plus pratique que celle de nos engins spatiaux habites actuels, le week-end vers Proxima Centauri b durerait bien de meme plus de 423 ans… Dans ces conditions, aucune week-end vers les exoplanetes possibles au temps d’une life humaine. Comment faire ? Les chercheurs doivent trouver une solution afin que l’equipage survive des centaines d’annees dans l’espace lointain. Pourrait-on, par exemple, congeler nos corps ? Malgre les avancees dans le domaine, les technologies de cryogenie ne semblent toujours pas viables car un coup nos cellules congelees, des cristaux de glace se forment pour les parois cellulaires (vitrification), menant a la destruction du corps une fois qu’il est rechauffe.

Alors, une hibernation ? Plusieurs scenarios d’animation suspendue, ou nos fonctions physiologiques des membres d’equipage seront ralenties jusqu’a l’arrivee du vaisseau, doivent encore etre explorees. Ou bien une maternite volante, ou des embryons humains en phase precoce chouchoutes avec des robots muriraient au calme jusqu’a destination ? Le souci majeur est l’absence de parents humains Afin de elever des enfants. De surcroi®t, il n’y a jamais eu de population entierement issue en fecondation in vitro. Il n’est peut-etre donc gui?re souhaitable que la mission s’appuie dans une telle methode…

Notre meilleure option pourrait etre de compter via des navires geants autonomes qui voyageraient dans l’espace pendant que leur population serait active. On vivrait et on mourrait a bord jusqu’a arriver a destination. Plusieurs remarques de structures et de conceptions ont ete presentees dans le recueil de textes Islands in the Sky : Bold New Ideas for Colonizing Space » en 1996 mais leurs hypotheses mathematiques et statistiques ne sont plus s’adaptant a une technologie actuelle.

L’anthropologue John Moore a ete le premier a se servir de votre outil ethnographique denomme Ethnopop Afin de estimer numeriquement le nombre minimum de colons Afin de un voyage multi-generationnel. Ethnopop simule ca matrimoniale et demographique de petits groupes de colons et utilise des modules externes pour creer episodiquement des epidemies et des catastrophes. Mais ces modules n’ont jamais ete utilises au contexte d’un vol spatial puisque votre programme fut concu pour calculer et analyser des migrations historiques des premiers groupes humains.

Eviter la consanguinite

Considerant un week-end spatial ou l’immigration et l’emigration ne sont gui?re possibles, Moore a conclu qu’une mission de 200 ans devrait avoir votre equipage initial de 150 a 180 gens. Selon lui, l’equipage se doit de etre petit et autorise a ne procreer que tardivement durant le cycle de reproduction des dames Dans l’optique de retarder l’apparition de la toute premiere generation aussi longtemps que possible. Ces conditions permettront d’eviter une surpopulation ainsi qu’un taux eleve de consanguinite.

Plusieurs calculs plus recents realises par l’anthropologue Cameron Smith tendent a reviser ces chiffres a la hausse. Selon lui un equipage initial de 14 000 a 44 000 membres est bien plus optimise pour assurer une transmission saine du patrimoine genetique humain. Selon le etude, un equipage de 150 individus pourrait etre i  chaque fois au bord de l’extinction dans la situation d’une catastrophe de grande ampleur. Smith preconise un echantillon genetique initial nombre plus important, cela se traduit avec De surcroi®t grands equipages. Notre variation importante de l’estimation en taille minimale reste due aux hypotheses sous-jacentes utilisees par l’auteur, qui possi?de calcule le nombre de colons arrivant a destination avec une entree en matii?re statistique simple. Ainsi, il parait que l’estimation d’un nombre optimal pour la population initiale est difficile, meme si nous ne tenons nullement compte des effets psychologiques que la perte de la planete mere pourra avoir concernant l’equipage.

Notre projet Heritage

C’est dans ce contexte qu’en 2017, j’ai cree Heritage, qui est 1 autre outil statistique de simulation de type Monte-Carlo. J’ai physicienne des particules Camille Beluffi, l’astrophysicien Rhys Taylor et l’ingenieur en R&D Loic Grau paraissent aujourd’hui associes a cette initiative qui vise a fournir des simulations realistes en vue de l’exploration spatiale future. Notre projet est multidisciplinaire, il utilise l’expertise de physiciens, astronomes, anthropologues, ingenieurs en aeronautique, sociologues, medecins ainsi que bien d’autres. Heritage est le premier code entierement dedie au calcul de l’evolution probabiliste d’un equipage a bord d’un navire interstellaire. Il devra permettre, entre autres, de savoir si un equipage avec une taille proposee peut survivre quelques generations sans aucun stock artificiel de materiel genetique supplementaire.

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