Le rêve pas si lointain de Jeff Bezos et Elon Musk est partagé par de nombreux scientifiques. Ils rivalisent d'idées pour coloniser l'espace.

par Servan Le Janne | 12 mai 2019

De la Terre, l’Homme verra bien­­tôt une autre planète bleue scin­­tiller comme en miroir dans le ciel. C’est la promesse faite par Jeff Bezos. Sur la scène du Conven­­tion Center de Washing­­ton, jeudi 9 mai 2019, le patron d’Ama­­zon a présenté « Blue Moon », un appa­­reil de 15 tonnes qui se posera sur la Lune en 2024. « Il est temps de retour­­ner là-haut, mais cette fois pour y rester », lance-t-il à une foule de jour­­na­­listes triés sur le volet. Capable de trans­­por­­ter 3,6 tonnes de maté­­riel, cet alunis­­seur posera la première pierre de la route que l’homme le plus riche du monde veut créer dans l’es­­pace. Il devrait atteindre le pôle sud de la Lune afin d’ex­­ploi­­ter l’eau glacée qui s’y trouve, de manière à la trans­­for­­mer en hydro­­gène. À partir de ce carbu­­rant, il sera ensuite possible d’ex­­plo­­rer le système solaire. « Et des choses incroyables se produi­­ront », promet le patron d’Ama­­zon.

Pour ne pas présen­­ter cette mission comme un fantasme de milliar­­daire, Bezos assure qu’é­­tant donnée la crois­­sance démo­­gra­­phique, « nous allons manquer d’éner­­gie. C’est un problème mathé­­ma­­tique, ça va arri­­ver. » Alors que les ressources s’épui­­se­­ront selon lui sur Terre, le reste du système solaire est riche. « Voulons-nous stag­­ner et ration­­ner ou voulons-nous le dyna­­misme et la crois­­sance ? » inter­­­roge-t-il. « Le choix est vite fait. Nous savons ce que nous voulons, il ne reste plus qu’à nous mettre au travail. » Pour aider la NASA à envoyer des astro­­nautes sur la Lune, comme le veut Donald Trump, sa société Blue Origin est la mieux placée, vante-t-il : elle a été fondée en 2000, soit deux ans avant SpaceX, l’en­­tre­­prise d’Elon Musk.


Crédits : Blue Origin

« Oh arrête de nous titiller Jeff », a tweeté le créa­­teur de Tesla en appre­­nant la nouvelle. Le 20 juin prochain, Musk devrait donner plus de détails sur les moyens mis en œuvre dans le projet Star­­ship pour bâtir une base habi­­table et auto­­nome sur Mars. La planète rouge possède l’avan­­tage de se situer « assez loin de la Terre », ce qui lui donne plus de chance de survie qu’une struc­­ture sur la Lune. Elle pour­­rait alors repré­­sen­­ter la première de nombreuses colo­­nies à venir.

Quant à Jeff Bezos, il ne vise pas seule­­ment la Lune. Le patron d’Ama­­zon songe à construire des stations spatiales orbi­­tales géantes, dont la rota­­tion serait source de gravité. De telles struc­­tures, imagi­­nées par le physi­­cien de Prin­­ce­­ton Gerard K. O’Neill, pour­­raient accueillir un billion de personnes dans un cadre aussi élaboré que buco­­lique. « Ce serait une civi­­li­­sa­­tion incroyable », s’émeut Jeff Bezos. On y vivrait constam­­ment comme aux « meilleurs jours de Maui », une île d’Ha­­waï, tout en pouvant reve­­nir sur Terre. Cette pers­­pec­­tive n’ex­­cite d’ailleurs pas seule­­ment le PDG. Il existe même déjà une nation spatiale avant l’heure.

Asgar­­dia

Igor Ashur­­beyli tient la Terre entre ses mains. « Aujourd’­­hui, Asgar­­dia est le foyer de citoyens de plus de 200 pays », se rengorge ce quinqua­­gé­­naire russe en mani­­pu­­lant le globe de la taille d’un enfant qui trône dans son bureau. Le « père fonda­­teur » est un bonhomme rond à la mous­­tache et aux cheveux blancs. Son regard céru­­léen perce derrière des verres sans monture et un cille­­ment inces­­sant. Ce 12 janvier 2017, plein de flegme, il s’adresse aux « hommes du futur » de la « nation spatiale » créée trois mois aupa­­ra­­vant.

Igor Ashur­­beyli durant sa confé­­rence de presse
Crédits : Asgar­­dia

Pendant la première année du calen­­drier asgar­­dien, lui et ses 100 000 compa­­triotes ont beau­­coup à faire : « Approu­­ver une consti­­tu­­tion, élire un gouver­­ne­­ment, choi­­sir un drapeau, un hymne, un insigne et beau­­coup d’autres choses. » Ainsi affran­­chi des lois terrestres, le nouvel État pourra commen­­cer à prévoir son instal­­la­­tion dans l’es­­pace. Mardi 13 juin 2017, lors d’une confé­­rence de presse orga­­ni­­sée à Hong Kong, Igor Ashur­­beyli a annoncé le lance­­ment d’un satel­­lite conte­­nant des données en septembre, une première étape avant de quit­­ter ce monde. À terme, Asgar­­dia doit envoyer un appa­­reil réunis­­sant les condi­­tions propices à la vie. Comme dans le film Elysium (2013), cette station spatiale pour­­rait prendre la forme d’un gigan­­tesque anneau tapissé de végé­­ta­­tion et sillonné d’eau. C’est du moins le modèle à l’étude, doté de suffi­­sam­­ment de gravité et de ressources pour que l’es­­pèce se perpé­­tue loin du berceau.

Conquête

Du haut du plus grand immeuble de Hong Kong, les Asgar­­diens cherchent un nouveau pied-à-terre sur la voûte céleste. Mardi 13 juin, dans un gratte-ciel de la pénin­­sule asia­­tique, Igor Ashur­­beyli orga­­ni­­sait la deuxième confé­­rence de presse de la « nation spatiale ». À partir de « ce lieu qui est presque le plus proche de l’es­­pace », il a donné à chacun de ses citoyens le droit de char­­ger 300 kilo­­bits de données person­­nelles dans le cargo orbi­­tal ATK Cygnus, qui partira pour la Station spatiale inter­­­na­­tio­­nale (ISS) en septembre. Qu’il s’agisse d’une photo de « votre chaton, de votre voisin, de votre mère ou de votre enfant », a précisé le Russe, « vos données seront conser­­vées pour toujours dans la mémoire de la nouvelle huma­­nité spatiale puisqu’elles seront réins­­tal­­lées dans chaque satel­­lite d’As­­gar­­dia, pas seule­­ment dans l’es­­pace proche mais sur la Lune et ailleurs dans l’uni­­vers. » Quel inté­­rêt ?

Pour John Stri­­ck­­land, membre du direc­­toire de la Natio­­nal Space Society, la conser­­va­­tion d’in­­for­­ma­­tion revêt un inté­­rêt stra­­té­­gique : « Nous sommes essen­­tiel­­le­­ment entouré par des données géné­­tiques. Elles peuvent être trans­­por­­tées ailleurs et restau­­rées dans le futur. » En cas de catas­­trophe, leur conser­­va­­tion empê­­che­­rait l’ex­­tinc­­tion des espèces connues actuel­­le­­ment. « Les progrès en biolo­­gie laissent augu­­rer des vies plus longues, ce qui pour­­rait engen­­drer des problèmes écono­­miques et sociaux », ajoute-t-il. Sans parler du risque nucléaire. Igor Ashur­­beyli cite à dessein la Lune comme une première étape car l’Agence spatiale euro­­péenne (ESA) veut y instal­­ler un village. Pour faire avan­­cer cette idée qu’il porte depuis son arri­­vée à la prési­­dence de l’ESA, en juillet 2015, Johann-Dietrich Woer­­ner a réalisé une vidéo de promo­­tion en mars 2016 dans laquelle il vante les missions qui pour­­raient y être menées « dans la science, les affaires, le tourisme ou même l’ex­­ploi­­ta­­tion minière ». Cons­­truite à l’aide des ressources de sa planète par des robots grâce à l’im­­pres­­sion 3D, la base vien­­drait rempla­­cer la Station spatiale inter­­­na­­tio­­nale, dont le programme doit prendre fin en 2024. D’ici là, dès 2018, la Chine enverra une sonde sur le pôle sud de la Lune afin de cher­­cher de l’eau et les États-Unis analy­­se­­ront la compo­­si­­tion du sol de Mars grâce à la mission In Sight. L’Eu­­rope a elle a dû repor­­ter l’en­­voi de son rover Exomars à 2020.

Crédits : ESA

« La prochaine étape logique », d’après Woer­­ner, est la créa­­tion d’une colo­­nie évoluant en dehors de la Terre. Mais cette ambi­­tion que fait sienne Elon Musk à travers SpaceX soulève quelques ques­­tions. Pour répondre aux plus immé­­diates d’entres elles, un groupe de de l’ESA et de l’agence spatiale russe Roscos­­mos s’est mis dans les condi­­tion d’un voyage vers la Planète rouge en 2010. Baptisé Mars500, ce projet repro­­dui­­sait les condi­­tions rencon­­trées durant un vol spatial. « La ques­­tion prin­­ci­­pale », indique l’un des parti­­ci­­pants, l’in­­gé­­nieur français Romain Charles, « était de savoir si l’homme est psycho­­lo­­gique­­ment et physio­­lo­­gique­­ment capable d’en­­du­­rer le confi­­ne­­ment d’un voyage vers la planète Mars, en esti­­mant que cela pren­­drait huit mois à l’al­­ler, un mois sur place et huit mois au retour ».

Après ce long périple cloué à un simu­­la­­teur de l’Ins­­ti­­tut des problèmes bio-médi­­caux de Moscou, la réponse donnée a été oui. Mais deux facteurs extrê­­me­­ment impor­­tants n’ont pas été analy­­sés : le manque de gravité et les radia­­tions. À mesure que l’on s’éloigne d’un astre, l’ef­­fet de son champ de pesan­­teur se réduit. Sujet à un flot­­te­­ment dans l’es­­pace, le corps d’un cosmo­­naute perd des muscles et de la résis­­tance osseuse. Il est ainsi bien plus fragile. Or, les radia­­tions émises par l’ex­­plo­­sion d’étoiles loin­­taines le mettent aussi à l’épreuve. « Quand on quitte la proche banlieue terrestre, ces dernières peuvent produire des dégâts dans le corps humain », prévient Romain Charles. À une distance raison­­nable du champ magné­­tique de la Terre qui les dévient, les dommages ne sont pas trop graves. Mais au large, tout indique qu’elles sont mortelles. Pour s’en proté­­ger, « on a pensé à une coque en plomb, mais c’est très lourd », explique Romain Charles. « L’eau est un bon bouclier, mais ça pose plein de problème tech­­niques. » La NASA étudie, elle, une solu­­tion à base de nano­­tubes de nitrure de bore hydro­­gé­­nées (BNTT). « Cette matière est très résis­­tante, même à très haute chaleur », observe Sheila Thibeault, une cher­­cheuse de l’agence spatiale. À l’aune des progrès tech­­niques, la colo­­ni­­sa­­tion de Mars appa­­raît « possible » à John Stri­­ck­­land. « C’est une planète qui ressemble assez à la Terre, il y a certes des choses à régler, mais ça pour­­rait être fait en 200 ans. »

En cas d’échec du proces­­sus de terra­­for­­ma­­tion, c’est-à-dire de trans­­for­­ma­­tion de la Planète rouge en une planète bleue, l’op­­tion d’un vais­­seau auto-suffi­­sant serait à creu­­ser. Elle présen­­te­­rait l’avan­­tage de permettre aux Hommes d’al­­ler d’une orbite à l’autre, en quête d’autres formes de vie. « On peut imagi­­ner faire tour­­ner une station cylin­­drique par rapport à un axe central pour créer une gravité arti­­fi­­cielle », détaille Romain Charles. « Des systèmes à deux stations reliées par un long filin autour duquel elles pivotent ont aussi été imagi­­nées. On a testé de petites centri­­fu­­geuses dans les stations pour créer une gravité arti­­fi­­cielle, cela fonc­­tionne. » Seule­­ment, « nous sommes actuel­­le­­ment inca­­pables de lancer une fusée de plus de cinq mètres de largeur », tempère John Stri­­ck­­land. Avant d’ima­­gi­­ner un cylindre où nous repro­­duire, il faut donc déjà savoir comment quit­­ter la Terre.

Kalpana One, une colo­­nie orbi­­tale imagi­­née pour la NASA

Tore

Un nuage de pous­­sière avale la capsule Soyouz dès son atter­­ris­­sage dans une plaine du Kaza­­khs­­tan. Après six mois dans l’es­­pace, Thomas Pesquet et Oleg Novitski retrouvent la planète qu’ils ont obser­­vée avec tant de plai­­sir depuis la Station spatiale inter­­­na­­tio­­nale, à 400 kilo­­mètres d’al­­ti­­tude. Ce vendredi 2 juin 2017, ils peuvent enfin reti­­rer les combi­­nai­­sons sur mesure qui les empê­­chaient de gran­­dir, l’ab­­sence d’ape­­san­­teur engen­­drant un allon­­ge­­ment de la colonne verté­­brale. Comme si l’Homme n’était pas tout à fait préparé à prendre une telle hauteur. Il ne peut pour­­tant s’en empê­­cher. « La Terre est le berceau de l’hu­­ma­­nité, mais on ne passe pas sa vie entière dans un berceau », disait Cons­­tan­­tin Tsiol­­kovski en 1911. Auteur d’œuvres vision­­naires sur l’ex­­plo­­ra­­tion spatiale, ce scien­­ti­­fique russe a ouvert la voie aux avion­­neurs puis aux astro­­nautes. Pour se propul­­ser à la verti­­cale, et donc se libé­­rer de l’at­­trac­­tion, l’homme doit utili­­ser la réac­­tion, théo­­rise-t-il en 1883 dans L’Es­­pace libre. Après avoir dessiné un « train-fusée » et un « ascen­­seur cosmique », il lance l’idée d’une instal­­la­­tion spatiale rota­­tive produi­­sant sa propre gravité dans la nouvelle de science-fiction Au-delà de la Terre.

Une véri­­table ville pour­­rait s’y déve­­lop­­per autour de produc­­tions indus­­trielles et agri­­coles. Parmi ses inspi­­ra­­tions, Tsiol­­kovski cite Jules Verne, dont les romans d’an­­ti­­ci­­pa­­tion passent de main en main dans les milieux scien­­ti­­fiques. Inspiré par De la Terre à la Lune (1865), le physi­­cien alle­­mand Hermann Oberth se met à imagi­­ner des appa­­reils à plusieurs étages. « S’il y a une petite fusée au-dessus d’une grande et que la grande est propul­­sée alors que la petite est allu­­mée, leur vitesse sera plus grande », écrit-il dans le livre La Fusée dans l’es­­pace inter­­­pla­­né­­taire. Il y mentionne pour la première fois le mot Raum­s­ta­­tion, c’est-à-dire « station spatiale » en alle­­mand. L’un de ses disciples, Wern­­her von Braun, le reprend dans À travers la fron­­tière spatiale en 1952. Sur un modèle élaboré en 1928 par l’in­­gé­­nieur slovène Herman Potoč­­nik, von Braun concep­­tua­­lise une roue de 76 mètres de diamètre, en orbite à 1 700 mètres autour de la Terre, dont la rota­­tion à trois tours par minute crée­­rait un phéno­­mène de gravité arti­­fi­­cielle. Vendu à quatre millions d’exem­­plaires, le numéro du maga­­zine Collier’s dans lequel est publié son article en 1952 « fait gran­­de­­ment évoluer l’état de l’opi­­nion publique à propos des voyages dans l’es­­pace », souligne l’his­­to­­rien de la NASA Mike Wright. « Il rend réaliste l’idée d’une explo­­ra­­tion spatiale paci­­fique. » L’idée se diffuse égale­­ment au travers des fictions réali­­sées par les studios Disney, avec lesquelles il colla­­bore. Fasciné par les étoiles des pages du maga­­zine Astoun­­ding Stories, le fils de fermier anglais Arthur C. Clarke pense à la même époque qu’al­­ler sur Mars pren­­dra 100 jours dans les années 1990. D’échanges à la British Inter­­pla­­ne­­tary Society, il en est venu à écrire des articles puis des livres au sujet d’in­­va­­sions extra­­­ter­­restres (La Fin de l’en­­fance en 1953) et de conquêtes spatiales (La Cité et les Astres, en 1956). Dans un registre plus terre à terre, les Sovié­­tiques envoient Spout­­nik en orbite en 1957.

Lancé quatre ans plus tard, le programme Apollo abou­­tit en 1969, quelques mois après la paru­­tion de 2001, L’Odys­­sée de l’es­­pace. Son scéna­­rio est rendu célèbre par le film éponyme de Stan­­ley Kubrick. On y découvre une station formée d’une double-roue. Au début des années 1970, alors que Sovié­­tiques et Améri­­cains mettent sur pied des satel­­lites en forme de tubes héris­­sés de panneaux solaires et ther­­miques, ceux des futu­­ristes conservent le modèle cylin­­drique. En 1973, la NASA parvient à envoyer une espèce de moulin baptisé Skylab au voisi­­nage de la Terre, là où Arthur C. Clarke imagine un immense vais­­seau rond se déployer dans Rendez-vous avec Rama. Des concepts de roues ou de tores sont aussi esquis­­sés à la demande de l’agence spatiale améri­­caine par Don Davis et Rick Guidice. À l’uni­­ver­­sité de Stan­­ford, le physi­­cien Gerard K. O’Neill reprend les sphères élabo­­rée par John Desmond Bernal en 1929 pour propo­­ser son propre schéma de 500 mètres de diamètre tour­­nant à 1,9 tour par minute. Il inspi­­rera plus tard Jeff Bezos.

Une colo­­nie orbi­­tale imagi­­née par Rick Guidice pour la NASA

Une usine spatiale

Si la station Mir (1986–2001) et la Station spatiale inter­­­na­­tio­­nale (ISS, lancée en 1998) ressemblent plus à un éten­­doir qu’aux énormes donuts pensés pour accueillir une colo­­nie, c’est que leur proxi­­mité avec la Terre ne les exposent pas aux condi­­tions extrêmes de l’es­­pace loin­­tain. « La protec­­tion du champ magné­­tique terrestre est encore assez présente dans l’ISS, donc les astro­­nautes subissent plus de radia­­tion que nous sur Terre mais ça reste dans des propor­­tions correctes », explique Romain Charles. Une micro­­pe­­san­­teur existe ainsi dans les stations qui gravitent autour du globe. Mais la forme des satel­­lites est surtout contrainte par la taille réduite des objets que nous sommes en mesure d’en­­voyer. Bâtir un anneau à l’image de celui d’Elysium réclame donc d’éta­­blir une usine dans l’es­­pace. « Vous avez besoin de robots », explique John Stri­­ck­­land. « Ils pour­­raient œuvrer sur des rails pour ne pas avoir à se soucier de la gravité. Rendre cela soute­­nable finan­­ciè­­re­­ment néces­­si­­tera l’em­­ploi de fusées réuti­­li­­sables. » La société de Jeff Bezos, Blue Origin, œuvre en ce sens en construi­­sant une usine de fusées en Floride.

La conquête spatiale s’in­­dus­­tria­­lise. Une fois l’usine instal­­lée, elle aura comme objec­­tif de produire un cylindre dont la rota­­tion engendre une gravité arti­­fi­­cielle où l’air est respi­­rable. « Cela fait 40 ans que nous construi­­sons des vais­­seaux adap­­tés à la respi­­ra­­tion humaine », rappelle un autre direc­­teur de la Natio­­nal Space Society, Al Globus. « Nous avons juste besoin de les faire plus grands. » Diffé­­rents filtres absorbent l’hu­­mi­­dité dans les stations spatiales et capturent le dioxyde de carbone rejeté par la respi­­ra­­tion, dont la toxi­­cité à haute dose peut être mortelle. Ce système en circuit fermé engendre égale­­ment de l’eau. Son auto­­no­­mie repose néan­­moins pour le moment sur certains compo­­sants comme le silice, régu­­liè­­re­­ment réap­­pro­­vi­­sion­­nés depuis la Terre.

Les fleurs de l’ISS
Crédits : NASA

Par consé­quent, l’en­­vi­­ron­­ne­­ment de l’ISS présente des carac­­té­­ris­­tiques propices au déve­­lop­­pe­­ment de plantes. Sauf que faute de gravité suffi­­sante, leurs racines, tiges et feuilles poussent en tout sens, à moins d’être guidées par de la lumière. Un jardi­­nage méti­­cu­­leux a permis à l’as­­tro­­naute améri­­cain Scott Kelly de faire pous­­ser deux fleurs de zinnia dans la Station spatiale inter­­­na­­tio­­nale. En février 2017, des algues sont même reve­­nues sur Terre après avoir passé 530 jours à l’ex­­té­­rieur de l’ap­­pa­­reil, expo­­sées aux radia­­tions et aux basses tempé­­ra­­tures. Or, remarque Romain Charles, « des systèmes à base d’algues micro­s­co­­piques permettent de produire de l’oxy­­gène. Ils ne fonc­­tionnent cepen­­dant plus si elles mutent sous l’ef­­fet des radia­­tions. » Depuis une ving­­taine d’an­­nées, des cher­­cheurs de l’uni­­ver­­sité auto­­nome de Barce­­lone tablent sur un écosys­­tème pouvant fonc­­tion­­ner en vase clos. Basé sur le recy­­clage, le projet Melissa est censé se réap­­pro­­vi­­sion­­ner en eau, en nour­­ri­­ture et en oxygène sans apport exté­­rieur. Il est expé­­ri­­menté sur des rats qui vivent dans l’un des cinq compar­­ti­­ments où les compo­­sants néces­­saires se renou­­vellent de manière indé­­pen­­dante. Une ingé­­nie­­rie complexe : « Connec­­ter deux compar­­ti­­ments, c’est gérable », relève le respon­­sable de cette expé­­rience menée pour le compte de l’ESA, Chris­­tophe Lasseur. « Mais lorsque nous passe­­rons à trois, puis quatre et cinq, la complexité s’am­­pli­­fiera. » En atten­­dant, « il n’y a pas encore de système clos complet qui donne satis­­fac­­tion », admet Romain Charles.

Dans l’es­­pace, l’Homme peut en tout cas raison­­na­­ble­­ment espé­­rer pouvoir se repro­­duire. Malgré une expo­­si­­tion à des radia­­tions cent fois plus élevées que celles attei­­gnant la Terre, le sperme de douze souris ayant séjourné 288 jours dans la Station spatiale inter­­­na­­tio­­nale a pu donner la vie. Les alté­­ra­­tions de l’ADN n’ont pas eu d’ef­­fet néfaste sur le déve­­lop­­pe­­ment de leur progé­­ni­­ture, ont constaté les cher­­cheurs japo­­nais de l’uni­­ver­­sité de Yama­­na­­shi à Kofu, en juin 2017. La nouvelle a dû réjouir le « père de la nation spatiale » Igor Ashur­­beyli. Mais elle ne profi­­tera au mieux qu’à ses petits-enfants.


Couver­­ture : Bien­­ve­­nue sur Kalpana One. (Bryan Vers­­teeg)


 

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