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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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