par Camille Hamet | 16 mars 2017

De la terre rouge surgit un gigan­­­­tesque dôme trans­­­­lu­­­­cide. En-dessous, 600 000 personnes vaquent à leurs occu­­­­pa­­­­tions et le sol est aussi blanc que la neige. Il est planté de palmiers, et de luxueux gratte-ciels.


Voilà à quoi ressem­­­­ble­­­­rait la première ville sur Mars selon les Émirats arabes unis, qui viennent de rejoindre la course inter­­­­­­­na­­­­tio­­­­nale pour la conquête de la planète rouge. Dans les couloirs de piste se bous­­­­cu­­­­laient déjà la NASA, loin devant ses homo­­­­logues euro­­­­péenne, russe, chinoise et indienne, des hommes d’af­­­­faire tech­­­­no­­­­philes, des fonda­­­­tions privées et des socié­­­­tés astro­­­­nau­­­­tiques. Et si les Émirats arabes unis prévoient de fran­­­­chir la ligne d’ar­­­­ri­­­­vée en 2117, certains de leurs concur­­­­rents sont bien plus ambi­­­­tieux. Mais aucun n’a encore répondu en détails à toutes les ques­­­­tions tech­­­­niques que soulèvent l’Objec­­­­tif Mars. Et elles sont aussi ardues que nombreuses.

Le trans­­­­port inter­­­­­­­pla­­­­né­­­­taire

Pour colo­­­­ni­­­­ser Mars, il faut d’abord l’at­­­­teindre. Jusqu’ici, seules des missions non-habi­­­­tées ont été tentées, et seules quatre enti­­­­tés ont réussi à mener certaines de ces missions à bien – les agences spatiales améri­­­­caine, russe, euro­­­­péenne et indienne. La NASA affi­­­­chant le meilleur taux de succès, avec 21 lance­­­­ments depuis les années 1960 et seule­­­­ment 6 échecs, c’est natu­­­­rel­­­­le­­­­ment vers elle que se tournent des regards plein d’es­­­­poir quand il s’agit d’en­­­­voyer des êtres humains sur la planète rouge. Dévoi­­­­lée en octobre 2015, sa stra­­­­té­­­­gie s’ar­­­­ti­­­­cule en trois phases. La première, bapti­­­­sée Earth Reliant (« dépen­­­­dante de la Terre »), comprend une série de recherches menées à bord de la Station spatiale inter­­­­­­­na­­­­tio­­­­nale (ISS), qui est placée en orbite terrestre basse. Elle doit permettre à la NASA de tester toutes les tech­­­­no­­­­lo­­­­gies néces­­­­saires à un très long voyage – Mars se trouve entre 55 et 400 millions de kilo­­­­mètres de la Terre, selon la posi­­­­tion des planètes dans le système solaire.



Crédits : NASA

La phase Earth Reliant doit égale­­­­ment permettre à la NASA de mieux comprendre, et donc de réduire, les effets de ce voyage sur la santé des astro­­­­nautes – fragi­­­­li­­­­sa­­­­tion du sque­­­­lette, réduc­­­­tion de la masse muscu­­­­laire, affai­­­­blis­­­­se­­­­ment du système immu­­­­ni­­­­taire, dimi­­­­nu­­­­tion de l’acuité visuelle, etc. Pour cette raison, l’Amé­­­­ri­­­­cain Scott Kelly et le Russe Mikhaïl Kornienko ont passé 340 jours dans l’ISS, entre mars 2015 et mars 2016. C’est la plus longue période jamais passée dans l’es­­­­pace sans inter­­­­­­­rup­­­­tion. « J’ai cru que je vivrais là-haut pour toujours », a déclaré Kelly aux jour­­­­na­­­­listes à son retour. « Occa­­­­sion­­­­nel­­­­le­­­­ment, on devient peut-être un peu fou. » D’après lui, « nous allons décou­­­­vrir des choses que nous ne savions même pas grâce à [son] expé­­­­rience dans la station spatiale. » La deuxième phase du programme de la NASA, Proving Ground (« terrain d’es­­­­sai »), verra des astro­­­­nautes quit­­­­ter l’or­­­­bite terrestre basse pour des séjours autour de la Lune et des asté­­­­roïdes. Ils devront être complè­­­­te­­­­ment indé­­­­pen­­­­dants des ressources de la Terre, ce qui néces­­­­site des habi­­­­tats diffé­­­­rents de ceux de l’ISS, et un système de vie en boucle fermée nette­­­­ment moins lourd et contrai­­­­gnant. La troi­­­­sième et dernière phase, Earth Inde­­­­pendent (« indé­­­­pen­­­­dante de la Terre »), amorce bien évidem­­­­ment les missions habi­­­­tées à desti­­­­na­­­­tion de Mars, en passant d’abord par ses propres lunes, Phobos et Deimos. 

Les diffé­­­­rents types de lanceurs

Ces missions doivent avoir lieu au plus tard en 2033. C’est du moins le cap fixé par le Congrès des États-Unis, qui a alloué 19,5 milliards de dollars à la NASA pour l’an­­­­née 2017. Un budget censé permettre à l’agence de pour­­­­suivre ses efforts dans le déve­­­­lop­­­­pe­­­­ment d’un vais­­­­seau spatial capable de trans­­­­por­­­­ter un équi­­­­page d’as­­­­tro­­­­nautes dans l’es­­­­pace loin­­­­tain, la capsule Orion, et la concep­­­­tion de son lanceur, le Space Launch System (SLS). Ces deux tech­­­­no­­­­lo­­­­gies seront mises à l’épreuve l’an­­­­née prochaine, lors d’un vol non-habité vers la Lune. D’autres sont en ce moment-même déve­­­­lop­­­­pées par les socié­­­­tés privées SpaceX et Blue Origin. Fondée par le PDG d’Ama­­­­zon, Jeff Bezos, cette dernière est en train de construire un lanceur compa­­­­rable au SLS, le New Glenn. Quant à SpaceX, elle est en train de perfec­­­­tion­­­­ner son « système de trans­­­­port inter­­­­­­­pla­­­­né­­­­taire », l’Inter­­­­pla­­­­ne­­­­tary Tran­­­­sport System. Celui-ci se compose d’un propul­­­­seur en partie réuti­­­­li­­­­sable et d’un vais­­­­seau, qui pourra dans un premier temps conte­­­­nir 100 personnes, puis 200. Le PDG de SpaceX, Elon Musk, affirme que ce vais­­­­seau permet­­­­tra d’al­­­­ler sur Mars dès 2024. Il pour­­­­rait ensuite effec­­­­tuer le voyage à chaque fois que Mars et la Terre se trouvent dans des orbites favo­­­­rables, c’est-à-dire tous les 26 mois, afin d’éta­­­­blir progres­­­­si­­­­ve­­­­ment une commu­­­­nauté martienne. Car, contrai­­­­re­­­­ment à la NASA qui n’en­­­­vi­­­­sage pour l’ins­­­­tant que des missions tempo­­­­raires, SpaceX veut d’ores et déjà poser les bases d’une véri­­­­table colo­­­­nie sur Mars. Reste que cette planète est loin d’être hospi­­­­ta­­­­lière.

Les taupi­­­­nières martiennes

Mars est plus petite que la Terre, plus sèche, et surtout beau­­­­coup plus froide. Sa tempé­­­­ra­­­­ture moyenne est de –63 °C et elle peut descendre à –140°C, alors que la tempé­­­­ra­­­­ture la plus basse enre­­­­gis­­­­trée sur Terre est de –93°C. La pesan­­­­teur y est très faible, ainsi que la pres­­­­sion atmo­s­­­phé­­­­rique. L’at­­­­mo­­­­sphère martienne contient d’ailleurs très peu d’oxy­­­­gène : elle se compose essen­­­­tiel­­­­le­­­­ment de dioxyde de carbone, et elle est si ténue qu’elle ne permet pas de filtrer le rayon­­­­ne­­­­ment solaire. Il est donc impos­­­­sible pour les êtres humains d’évo­­­­luer à la surface de Mars sans combi­­­­nai­­­­son spatiale. Il arrive en outre que la planète soit recou­­­­verte par des tempêtes de pous­­­­sière géantes.

Un concept de colo­­­­nie martienne
Crédits : NASA

« Par certains aspects, les condi­­­­tions de vie sur Mars sont néan­­­­moins compa­­­­rables à celles en Antar­c­­­­tique », affirme le Français Richard Heid­­­­mann, fonda­­­­teur de l’as­­­­so­­­­cia­­­­tion Planète Mars. En se basant sur le scéna­­­­rio d’Elon Musk, cet ingé­­­­nieur a imaginé le fonc­­­­tion­­­­ne­­­­ment des villes fondées par les premiers colons, qu’il décrit dans des études publiées sur le site de l’as­­­­so­­­­cia­­­­tion. Le premier problème qui se pose aux villes martiennes est bien évidem­­­­ment l’ha­­­­bi­­­­tat. La solu­­­­tion la plus souvent envi­­­­sa­­­­gée consiste à construire des enceintes pres­­­­su­­­­ri­­­­sées, qui seraient enfouies afin d’écar­­­­ter le risque d’un surdo­­­­sage de radia­­­­tions. « On pour­­­­rait par exemple creu­­­­ser des tunnels abri­­­­tant des rési­­­­dences troglo­­­­dytes », explique Richard Heid­­­­mann. « Mais il ne serait pas très cohé­rent de condam­­­­ner à une exis­­­­tence de taupes des indi­­­­vi­­­­dus pour qui ce séjour extra­­­­or­­­­di­­­­naire repré­­­­sente le rêve de toute une vie. De plus, pour tous les rési­­­­dents, le spec­­­­tacle du paysage consti­­­­tuera un facteur de stabi­­­­lité psycho­­­­lo­­­­gique précieux. » Heid­­­­mann préco­­­­nise donc de résoudre la ques­­­­tion des radia­­­­tions par ce qu’il appelle « l’ef­­­­fet casquette » : « La dose de radia­­­­tions étant propor­­­­tion­­­­nelle à la sphère céleste visible, on peut conce­­­­voir un bâti­­­­ment permet­­­­tant de loca­­­­li­­­­ser les empla­­­­ce­­­­ments les plus occu­­­­pés (le lit, le bureau, etc.) en zone aveugle, tout en offrant des lieux de passage et de contem­­­­pla­­­­tion du paysage plus ou moins ouverts, lais­­­­sant péné­­­­trer la lumière exté­­­­rieure. » L’autre problème majeur posé par la colo­­­­ni­­­­sa­­­­tion de Mars est celui de la suffi­­­­sance, notam­­­­ment alimen­­­­taire et éner­­­­gé­­­­tique. « À partir de 1 000 personnes, je consi­­­­dère qu’une colo­­­­nie doit être rela­­­­ti­­­­ve­­­­ment auto­­­­nome », dit l’in­­­­gé­­­­nieur. « Mais nous ne savons pas encore exploi­­­­ter les ressources locales et certains maté­­­­riels seront néces­­­­sai­­­­re­­­­ment impor­­­­tés de Terre, du moins au début. Il faut donc que les Martiens aient quelque chose à offrir en échan­­­­ge… » Pour que cet échange soit possible, il faudrait qu’il y ait un mini­­­­mum de trafic entre les deux planètes et que l’offre soit spéci­­­­fique à Mars. Pour Richard Heid­­­­mann, le modèle le mieux adapté à ces deux critères corres­­­­pond à une écono­­­­mie de services à l’in­­­­ten­­­­tion de deux types de clien­­­­tèles distincts : des scien­­­­ti­­­­fiques et des touristes extrê­­­­me­­­­ment fortu­­­­nés. « Ce modèle peut sembler très peu démo­­­­cra­­­­tique », concède Heid­­­­mann. « Mais les scien­­­­ti­­­­fiques mission­­­­nés seraient sélec­­­­tion­­­­nés sur leurs compé­­­­tences, et le coût de leur voyage serait pris en charge par leurs orga­­­­nismes d’ap­­­­par­­­­te­­­­nance. Les autres indi­­­­vi­­­­dus auraient l’op­­­­por­­­­tu­­­­nité de se faire enga­­­­ger par la colo­­­­nie pour assu­­­­rer les services requis par la vie de la commu­­­­nauté, contre un salaire qu’on imagine consé­quent. »

Voilà à quoi pour­­­­rait ressem­­­­bler un avant-poste martien
Crédits : NASA

On peut ainsi imagi­­­­ner l’émer­­­­gence d’une toute nouvelle caste de pion­­­­niers, compa­­­­rables à ceux qui ont quitté l’Eu­­­­rope pour le Nouveau Monde au XVIe siècle. L’es­­­­pace tien­­­­drait alors lieu d’océan pour les hommes et les femmes prêts à quit­­­­ter la Terre, leurs proches et leurs biens, et à s’éta­­­­blir défi­­­­ni­­­­ti­­­­ve­­­­ment sur Mars, que ce soit dans l’es­­­­poir d’une vie meilleure, d’un enri­­­­chis­­­­se­­­­ment, ou tout simple­­­­ment par désir d’aven­­­­ture. Si le raison­­­­ne­­­­ment de Richard Heid­­­­mann laisse devi­­­­ner l’éten­­­­due des possibles adap­­­­ta­­­­tion de la société humaine à la vie sur une autre planète, il est égale­­­­ment envi­­­­sa­­­­geable d’adap­­­­ter cette même planète à la présence humaine. Aussi Elon Musk n’a-t-il pas hésité à propo­­­­ser de larguer des bombes nucléaires sur Mars pour augmen­­­­ter dura­­­­ble­­­­ment sa tempé­­­­ra­­­­ture, et donc de faire fondre l’eau présente à l’état de glace sur ses pôles. Une opéra­­­­tion extrê­­­­me­­­­ment risquée qui pour­­­­rait en réalité avoir l’ef­­­­fet inverse, en provoquant un hiver nucléaire. Mais Musk n’est pas le seul à réflé­­­­chir à un moyen de trans­­­­for­­­­mer Mars.

Le champ magné­­­­tique arti­­­­fi­­­­ciel

Tout indique que Mars était jadis une planète rela­­­­ti­­­­ve­­­­ment accueillante, avec des océans et une atmo­­­­sphère à la fois plus chaude et plus dense. D’après les données collec­­­­tées par la sonde Maven, qui circule régu­­­­liè­­­­re­­­­ment sur orbite martienne basse depuis septembre 2014, l’éro­­­­sion de cette atmo­­­­sphère est due aux vents solaires. Or cette érosion n’au­­­­rait pas été possible sans la dispa­­­­ri­­­­tion, il y a des milliards d’an­­­­nées, du champ magné­­­­tique de Mars. La NASA en a donc déduit qu’elle pour­­­­rait restau­­­­rer l’at­­­­mo­­­­sphère martienne en créant un bouclier magné­­­­tique assez puis­­­­sant autour de la planète rouge – qui pour­­­­rait alors rede­­­­ve­­­­nir bleue, et tout à fait habi­­­­table.



Des champs magné­­­­tiques arti­­­­fi­­­­ciels sur Mars
Crédits : DR

Selon l’agence spatiale améri­­­­caine, l’épais­­­­sis­­­­se­­­­ment de l’at­­­­mo­­­­sphère augmen­­­­te­­­­rait la tempé­­­­ra­­­­ture de Mars de 4°C, ce qui suffi­­­­rait à faire fondre le dioxyde de carbone présent à l’état de glace au pôle nord. Celui-ci entraî­­­­ne­­­­rait un nouveau réchauf­­­­fe­­­­ment clima­­­­tique en créant un effet de serre, comme il le fait sur Terre, et condui­­­­rait cette fois à la fonte de l’eau. Des fleuves et des rivières pour­­­­raient ainsi irri­­­­guer la planète aujourd’­­­­hui déser­­­­tique et, en l’es­­­­pace de quelques géné­­­­ra­­­­tions, lui rendre certaines de ses proprié­­­­tés terrestres. Pour déployer le champ magné­­­­tique capable d’un tel miracle, la NASA estime qu’il faudrait placer un objet se compor­­­­tant comme un aimant à un point précis entre Mars et le Soleil. Cet objet reste à inven­­­­ter, mais il pour­­­­rait prendre la forme d’une sorte de ballon gonflable. Un scéna­­­­rio digne d’un film de science-fiction qui a néan­­­­moins été présenté lors du très sérieux colloque Plane­­­­tary Science Vision 2050 au début du mois de mars 2017 à Washing­­­­ton, simu­­­­la­­­­tions numé­­­­riques à l’ap­­­­pui.

Le dispo­­­­si­­­­tif imaginé par la NASA n’a cepen­­­­dant pas été évalué avec préci­­­­sion. D’où provien­­­­drait l’éner­­­­gie néces­­­­saire à sa réali­­­­sa­­­­tion ? Et quel serait le coût d’une telle entre­­­­prise ? Ces ques­­­­tions, parmi d’autres, restent sans réponse. Mais elles n’in­­­­ter­­­­disent pas les cher­­­­cheurs de la NASA de rêver à voix haute : « Si cela peut être achevé en l’es­­­­pace d’une vie humaine, alors la colo­­­­ni­­­­sa­­­­tion de Mars ne sera plus très loin », disent-ils.

Leur projet n’est pas sans rappe­­­­ler celui de deux scien­­­­ti­­­­fiques japo­­­­nais, Osamu Motojima et Nagato Yanagi. À un détail près : leur travail concer­­­­nait la possi­­­­bi­­­­lité de créer un champ magné­­­­tique arti­­­­fi­­­­ciel autour de notre propre planète. Car le champ magné­­­­tique natu­­­­rel de la Terre s’est affai­­­­bli d’en­­­­vi­­­­ron 10 % en 150 ans, et si la tendance se pour­­­­suit, « cela pour­­­­rait avoir un impact sérieux sur les struc­­­­tures vitales comme les satel­­­­lites, le trafic aérien, les réseaux élec­­­­triques, ainsi que sur le réchauf­­­­fe­­­­ment clima­­­­tique mondial », affir­­­­maient les deux scien­­­­ti­­­­fiques en 2008. Il est donc possible que les recherches actuel­­­­le­­­­ment menées pour rendre Mars habi­­­­table aient un jour une impor­­­­tance capi­­­­tale pour notre bonne vieille Terre.

Une simu­­­­la­­­­tion de vie sur Mars, sur Terre
Crédits : Mars Desert Research Station

Couver­­­­ture : Un concept de ville martienne. (DR)


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