Table des matières

  • Origine de l’Idée du cylindre O’Neill
  • Conception du cylindre O’Neill

Beaucoup de gens croient que la Terre sera bientôt en danger et que la nature tentaculaire de l’humanité en est la cause indéniable. Avec les progrès technologiques rapides des derniers siècles, nous épuisons rapidement les ressources de la planète Terre afin d’alimenter nos besoins industriels et le commerce mondial. De nombreux futuristes pensent que nous n’aurons d’autre choix que d’explorer et de coloniser l’espace si nous avons l’intention de survivre dans un avenir où les ressources sur Terre ne pourront plus répondre à nos besoins.

La surpopulation est un défi imminent qui rend le besoin de voyage interstellaire et de colonisation encore plus urgent. Cela étant dit, la construction d’un habitat spatial n’est pas une tâche facile et comporte des défis de taille, tels que la nécessité de construire des installations dans l’espace, la recréation de communautés habitables dans l’espace, le recyclage et le traitement des déchets, la simulation de la gravité artificielle et, plus important encore, convaincre les gouvernements et les organisations mondiales que cette entreprise vaut la peine d’être poursuivie.

La perspective de la colonisation de l’espace ouvre la voie à l’élaboration de méthodes pour extraire l’énergie des ressources d’autres planètes. Sur Terre, exploiter l’énergie du Soleil à l’aide de panneaux solaires n’est pas particulièrement efficace et se heurte à des barrières inévitables causées par l’atmosphère et l’obscurité quotidienne (par exemple, la nuit).

Cependant, dans l’espace, les constructions solaires peuvent exploiter perpétuellement l’énergie du Soleil sans interruption. L’utilisation de cette quantité d’énergie abondante nous permettrait de voyager dans tout notre système solaire sans nous soucier de la dépense énergétique. De plus, les ressources chimiques seraient en grande quantité dans notre système solaire. Pour commencer, la NASA s’est récemment lancée dans un projet visant à générer du carburant, de l’eau et de l’oxygène à partir des ressources présentes sur la Lune.

Compte tenu de ces fondements pour lesquels les organisations devraient s’aventurer dans le développement d’un habitat spatial, permettez—moi de vous présenter le cylindre O’Neill – une conception de règlement de l’espace composée de deux cylindres contrarotatifs proposée par le physicien renommé Gerard O’Neill il y a quelques décennies.

 Illustration du cylindre O'Neill

Illustration du cylindre O’Neill (Crédit d’image: Flickr)

En plus d’être physicien, O’Neill était également professeur à l’Université de Princeton et passionné d’espace. Bien qu’il soit le plus largement acclamé pour son travail en physique, où il a développé de nouveaux concepts pour explorer la physique des particules à des énergies plus élevées, son travail sur la colonisation de l’espace s’est avéré être son héritage vraiment durable.

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Gerard O’Neill (Crédit photo : Gardien de loups / Wikimedia Commons)

Origine de l’idée du cylindre O’Neill

Alors qu’il enseignait la physique à ses étudiants à l’Université de Princeton, O’Neill leur confia la tâche de concevoir une mégastructure dans l’espace afin de démontrer que vivre et survivre dans l’espace est en réalité une possibilité.

Ses élèves ont mis au point de nombreux modèles pour accueillir l’habitation humaine dans l’espace. Après une longue séance de remue-méninges, O’Neill a réduit leurs théories à l’idée d’une conception de règlement d’espace semblable à un cylindre. Plus tard, des détails supplémentaires et le fonctionnement de cette conception ont été publiés dans Physics Today en 1974; le cylindre s’appelait à juste titre le cylindre O’Neill.

Conception du cylindre O’Neill

La conception du cylindre O’Neill se compose de deux cylindres tournant dans des directions opposées sur un palier pour atténuer l’effet gyroscopique. Chaque cylindre devait mesurer 20 miles de long et 5 miles de diamètre, avec 6 larges bandes sur toute sa longueur (3 espaces habitables et 3 fenêtres). O’Neill envisageait que les processus industriels et les installations de loisirs soient situés sur l’axe central dans un environnement pratiquement sans gravité.

 Cylindre O'Neill

Vue intérieure du cylindre O’Neill avec alternance de bandes d’habitation et de fenêtres (Crédit photo: Rick Guidice / Wikimedia Commons)

Simulation de gravité

Une différence clé entre la vie sur Terre et la vie dans l’espace (ou sur tout autre corps astronomique) est la différence de gravité. La gravité artificielle est nécessaire pour la stabilité, et le cylindre O’Neill a une disposition pour y parvenir exactement. Lorsque les deux cylindres géants tournent sur leur axe, ils exploiteraient la force centripète de tout objet de la surface interne pour créer une gravité artificielle. En considérant les dimensions du cylindre, l’équation d’accélération: a = v2 / r, et en substituant la valeur d’accélération de la Terre (c’est-à-dire 9,81), nous pouvons déduire que le cylindre devrait tourner environ 28 fois par heure pour simuler une force gravitationnelle appropriée.

Simulation de l’environnement terrestre

Maintenir une atmosphère avec une constitution similaire à celle de la Terre est le prochain défi lors de la construction d’une habitation spatiale. Le cylindre O’Neill est soigneusement conçu avec un rapport de gaz similaire à celui que l’on trouve sur Terre. Cependant, il y a une mise en garde; la pression est la moitié de celle au niveau de la mer. Cela n’aurait pas d’impact substantiel sur notre respiration, mais ce compromis mineur se traduirait par une poignée d’avantages, tels que réduire le besoin de gaz et la construction de murs épais. Le cylindre O’Neill proposé comporte également des dispositions selon lesquelles l’habitat serait capable de contrôler son propre microclimat à l’aide d’un agencement de miroirs et en modifiant le rapport des gaz dans le cylindre.

Simulation de jour et de nuit

Avec l’habitat humain situé dans le vide (espace), le cylindre se transforme essentiellement en un énorme thermos! Le cylindre O’Neill théorique a tenté de résoudre ce problème en utilisant une série de miroirs articulés sur chacune des trois fenêtres. De cette façon, la lumière directe du soleil pourrait être dirigée dans le cylindre pour simuler l’heure du jour. De même, en détournant le miroir, une ambiance nocturne pourrait être créée. Cette « nuit » simulée permettrait également à la chaleur produite biologiquement de rayonner hors du cylindre.

Bien que la conception du cylindre O’Neill soit techniquement solide, l’idée est trop sophistiquée pour être mise en œuvre avec notre technologie actuelle. Jusqu’à présent, sa mise en œuvre a été limitée au domaine de la science-fiction. Cependant, compte tenu des efforts d’organisations comme SpaceX et Mars One, peut-être qu’un jour les cylindres O’Neill aideront réellement l’humanité à s’installer dans la grande immensité de l’espace!

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