La colonie de Mars pourrait survivre avec moins de deux douzaines de personnes

Lorsque les humains partiront pour coloniser la planète rouge, on ne sait pas exactement combien de colons seront nécessaires pour maintenir tout le monde en vie.

Gwynne Shotwell, présidente et chef de l’exploitation de SpaceX, l’année dernière spéculé que les humains pourraient atterrir sur Mars au cours de cette décennie, il n’est donc pas trop tôt pour commencer à réfléchir à la faisabilité d’une colonie sur Mars ou au nombre de personnes qui devraient être présentes pour que la colonie continue de fonctionner. Personne ne veut reconstituer le désespoir décrit dans le film de science-fiction de 2015 Le Martien.

Alors que la technologie nécessaire pour rendre plausible l’habitation de Mars reste un projet en cours, certains ont déjà fait le calcul. Dans un 2020 document de recherche Publié dans NatureJean-Marc Salotti, professeur d’informatique à l’Ecole Nationale Supérieure de Cognitique, Institut Polytechnique de Bordeaux en France, a conclu que 110 humains seraient nécessaires pour une colonie autonome sur Mars.

Il y a eu d’autres estimations. UN étude de 2003 mettre la taille de la colonie bas de gamme à 100. Un article séparé de 2001 a suggéré une colonie autonome de 500 – non cité au minimum – pourrait travailler sur la calotte polaire nord de Mars. Mais le chiffre de 110 est plus récent.

Cela peut être plus de personnes que nécessaire. Un groupe de chercheurs de l’Université George Mason de Fairfax, en Virginie, a conclu qu’une colonie martienne pouvait se débrouiller avec seulement 22 colons.

Les scientifiques des données – Edgar Arguello, Sam Carter, Cristina Grieg, Michael Hammer, Chris Prather, Clark Petri et Anamaria Berea – décrivent leurs découvertes dans une préimpression papier intitulé “Une exploration de la colonisation de Mars avec une modélisation basée sur des agents”.

“Nous avons commencé notre étude après avoir vu [Salotti’s] papier et nous voulions vérifier ce nombre », a déclaré Anamaria Berea, professeur agrégé de sciences informatiques et de données à l’Université George Mason et l’un des co-auteurs de la recherche, dans un e-mail à Le registre.

Bérée a dit que le Nature Le papier faisait des hypothèses qui ne tenaient pas compte de la réalité des comportements sociaux et psychologiques et de la continuité des interactions humaines, même à distance dans l’espace.

“Nous avons souvent tendance à traiter les humains comme de simples nombres ou des particules dépourvues d’incitations personnelles, d’hétérogénéité et d’adaptabilité”, a déclaré Berea. “Les groupes humains sont des systèmes complexes où le résultat n’est pas la somme de ses parties, mais synergique. Tout système social présente des propriétés d’adaptabilité, d’émergence et de dynamique non linéaire.”

“De plus, ce que nous avons inclus dans notre modèle – et cela n’était pas inclus dans l’autre article – est la relation entre la Terre et l’habitat sur Mars. Il est difficile d’imaginer un habitat qui sera complètement coupé de l’approvisionnement de la Terre et indépendant de le départ, en particulier dans un environnement aussi insoutenable pour la vie humaine que Mars, même si nous aurions la meilleure technologie pour nous y aider.”

“Le scénario dans lequel vous pouvez simplement envoyer un nombre X de personnes quelque part et les laisser survivre est très improbable, également parce qu’il en coûte beaucoup plus cher d’envoyer des dizaines et des centaines de personnes dans l’espace que d’envoyer des navettes de ravitaillement.”

Dans un courriel à Le registreSalotti a écrit : “Vingt-deux est en fait compatible avec mon 110 car différents problèmes sont résolus. Vingt-deux est acceptable lorsque des envois depuis la Terre sont possibles pour le réapprovisionnement. Il pourrait même être inférieur. Le problème avec ce type d’approche est que les résultats dépendent fortement de l’ensemble de paramètres, qui sont arbitraires.”

Berea et ses co-auteurs ont effectué leurs calculs de population de colonies de Mars en utilisant la modélisation basée sur des agents dans une application logicielle open source appelée NetLogo.

“La modélisation basée sur les agents (ABM) est une classe de simulations informatiques qui encodent des” agents “/individus avec les attributs pertinents similaires aux individus dans la vie réelle, ainsi que les règles d’interactions entre ces agents”, a expliqué Berea.

“En général, avec les ABM, nous créons des simulations représentatives d’un système et d’un phénomène complexes de la réalité, où nous pouvons suivre l’émergence de grands modèles ou phénomènes à partir de règles simples de comportements et d’interactions au niveau micro.”

“De plus, nous pouvons explorer un large éventail de scénarios et nous pouvons isoler les conditions et paramètres initiaux pertinents qui sont plus susceptibles de rendre les phénomènes que nous observons dans la réalité. Ceci est particulièrement utile pour les systèmes où les phénomènes causaux directs ne sont pas facilement déduits des données ou expériences, et pour les systèmes où nous avons des interactions entre les agents et divers environnements.”

En utilisant des recherches antérieures sur les performances des équipages sous stress (par exemple, les équipages de sous-marins, les équipes d’exploration de l’Antarctique, les soldats en Irak), les boffins ont créé des modèles de données pour les colons martiens (par exemple, la capacité d’adaptation, la résilience, le niveau de compétence, le métabolisme, le niveau de stress, etc.) et diverses variables environnementales et les a introduites dans le logiciel NetLogo pour créer une simulation. Le résultat est quelque chose comme Les Sims mais sans les graphismes amusants.

Chaque colon martien s’est vu attribuer l’un des quatre traits psychologiques possibles : névrosé, réactif, social ou agréable, puis une simulation a été exécutée. Les Martiens modélisés se déplaceraient, dormiraient, travailleraient avec les autres, produiraient ou consommeraient des ressources et interagiraient. Sans ressources suffisantes, les Sim Martiens perdent de la santé et ceux qui sont réduits à zéro meurent et sont retirés de la simulation.

Toutes les 78 semaines, une cargaison de la Terre peut être reçue apportant quatre nouveaux colons, chacun avec ses propres traits de personnalité, à moins qu’un accident ne se produise en transit (créant du stress pour les colons).

L’une des conclusions de l’exécution de cet ABM est que les planificateurs de mission peuvent vouloir minimiser le nombre de névrosés envoyés sur Mars. “Les Martiens avec la psychologie ‘névrosée’ meurent à un taux beaucoup plus élevé que ceux des autres psychologies, et une fois que leur population atteint un niveau suffisamment bas, la population de la colonie se stabilise”, observe l’article, et note que ceux qui ont le type de personnalité agréable s’en sortent le meilleur dans le temps.

Sur la base de cinq exécutions du modèle sur une période de 28 ans – ensemencées avec des tailles de population initiales allant de 10 à 170 par étapes de dix – “une population initiale de 22 était le minimum requis pour maintenir une taille de colonie viable à long terme, ” dit le journal.

“Nous voulions montrer que si nous négligeons les aspects sociaux, comportementaux et psychologiques des explorations spatiales, nous pouvons nous tromper grossièrement dans nos estimations, prédictions et projections”, a déclaré Berea.

“Les astronautes ou les humains ordinaires qui exploreront l’espace d’une manière ou d’une autre ne sont pas des entités amorphes, et notre socialité et notre psychologie auront un rôle crucial pour ces missions. Nos aspects sociaux et comportementaux en tant qu’humains peuvent littéralement couper la ligne entre le succès et l’échec. d’une mission, en particulier de longue durée, et peut également se refléter dans les coûts économiques de ces missions.” ®