Curiosité de lecture : comment nous vivrons sur Mars


Il y a quelques semaines, je vous parlais de la série Mars. Pour rappel, il s’agit d’une série produite par la chaîne de télévision National Geographic. Cette série se base sur un livre que je vous propose de découvrir dans ce nouvel article : “Comment nous vivrons sur Mars” de Stephen Petranek.

Au travers de cet article, je vous propose (pour une fois) de voyager, de rêver. Nous allons dépasser le cadre de l’astronomie et de l’observation technique pour nous projeter dans un nouveau périple:

Et si vraiment nous nous lancions dans un voyage vers Mars, que trouverions-nous sur place? Comment serait-il possible de (sur)vivre? De même, serait-il possible de changer Mars à la manière de la Terre? A moins que ce soit Mars qui ne nous change…

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Résumé

Ma découverte de la série Mars m’avait donné envie de lire ce livre. Je vous avoue que le résumé est tout autant intéressant lorsqu’on apprécie l’astronomie et l’exploration spatiale (attention, pas la conquête spatiale!). Les thèmes abordés sont en fait multiples et finalement, la série Mars ne permettait d’en voir qu’une partie:

Selon l’auteur de ce livre, vivre sur Mars est aujourd’hui possible compte-tenu des technologies que nous avons à notre disposition. Autre point, l’installation d’une base serait également inévitable.

Une fois ce but établi, la question des moyens de pose. Au fil des pages, on s’aperçoit que la course vers Mars a déjà commencé alors même que nous ne nous en doutions pas.

Par contre, de nombreux défis se présentent ainsi à nous. C’est ce que propose ce livre de découvrir:

La grande course est lancée

Si l’on se remémore le lendemain de la seconde guerre mondiale et la course à la Lune, les États étaient aux commandes. Ainsi , l’exploration spatiale était réservée aux agences gouvernementales. Ce n’était pas forcément une mauvaise chose, mais un état de fait.

Aujourd’hui, la situation est différente. Le point de vue proposé dans le livre est plutôt communément admis: Les agences spatiales gouvernementales sont devenues de grosses machines, plus complexes à administrer. De même, elles ont à ce jour à gérer de multiples projets (ça, c’est moi qui le rajoute).

En parallèle, l’opinion publique s’est peu à peu lassée obligeant les gouvernements à effectuer des économies massives.

Un voyage vers Mars comporte de nombreux défis. Ces défis ont un coût important. Pour pouvoir les remporter, il faudra compter sur les agences privées. A ce jour, plusieurs sociétés ont déclaré avoir des projets sur ce thème. La plus connue est SpaceX qui permet aujourd’hui de  ravitailler la station spatiale internationale.

Le cas SpaceX

Je ne vous le cache pas : la société SpaceX est souvent citée dans ce livre de même que ça l’était dans la série Mars. Cela se comprend : Musk; son dirigeant; est l’un (voir le seul) des entrepreneurs les plus ambitieux. Sa société a certes connu des échecs mais a toujours su s’en sortir.

Depuis 2012, sa capsule Dragon parvient à s’arrimer à la station spatiale internationale et effectue régulièrement du transport de fret. SpaceX a donc su engranger la confiance de la NASA et est devenue crédible à ses yeux. Rien que tout cela est un exploit!

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La capsule Dragon au départ de l’ISS Crédits : NASA

La société SpaceX a un but, exprimé à plusieurs reprises, celui de permettre d’établir une base permanente sur la planète rouge. Sa feuille de route est claire et très ambitieuse. Elle réussi peu à peu à franchir de nouveaux jalons techniques comme la réutilisation de fusées. Nul doute qu’elle parviendra à aller encore plus loin. Prochainement, elle prendra en charge des équipes humaines.

Mars, un sacré voyage

Un des premiers problèmes qui sera rencontré sera le délai de communication entre Mars et la Terre : il peut varier d’un rapport 7! Lorsque les deux planètes sont au plus proche, un signal radio émis met un peu plus de 3 minutes. Dans le pire des cas, il augmente à plus de 20 minutes. De plus, lorsque la Terre et Mars se retrouvent de chaque côté du Soleil, ce dernier produit des interférences radio assez catastrophiques.

Ainsi, si comme on le prévoit, des vaisseaux cargos livreront du matériel sur Mars avant l’arrivée des premiers colons, il faudra compter sur des programmes sophistiqués. La prise de contrôle à distance ne sera pas possible dans le cadre d’une urgence!

Avec l’expérience acquise lors des différentes missions robotisées, on sait que se poser sur Mars est complexe. De nombreuses missions en ont payé les frais. Ce n’est cependant pas impossible puisque la NASA a réussi la manœuvre à plusieurs reprises (les rovers jumeaux Spirit et Opportunity, Curiosity…). La difficulté à ce jour non relevée sera cependant d’^être capable d’envoyer des masses de plusieurs dizaines de tonnes…

Une autre difficulté à gérer sera la contrainte du confinement. Comment un groupe d’humains se comporte-t-il dans des conditions de stress intenses, sur de longues durées en situation de confinement? Cet aspect est assez bien abordé dans le livre et ressort très bien dans la série Mars. Il s’agit finalement d’une des contraintes les plus importantes. De nombreuses expériences voient le jour ces temps-ci pour mieux aborder cette contrainte.

Il y aura également la question du corps des astronautes. Comment se comporteront-ils lors d’un séjour de longue durée en apesanteur? On commence à avoir du recul sur cette question avec l’envoi d’équipages dans la station spatiale internationale sur de longues durées. La différence est qu’une fois sur place, la gravité restera faible (un tiers de la Terre). En ce qui concerne le voyage, il se pourrait que les vaisseaux (ou une partie) soient en rotation dans le but de créer une gravité artificielle. Cela implique cependant de nouvelles difficultés techniques.

Voyage possible = risque accepté?

Ce livre est certes très optimiste mais d’un autre côté, on se rend compte qu’un tel voyage est envisageable. Au final, la technologie à notre disposition pourrait le permettre.

Oui mais il y aura un coût : ce dernier est établi à plusieurs milliards de dollars (30 à 50 pour une mission complète). Les agences spatiales institutionnelles devront faire appel au secteur privé voire à un financement participatif. Sur ce sujet, Elon Musk, dirigeant de SpaceX rivalise d’idées et souhaite concrétiser au plus vite des réalisations matérielles afin de donner confiance aux financiers : modules ravitailleurs envoi d’hommes dans l’espace, module lunaires…

Compte-tenu des défis techniques et humains, le risque zéro n’existera pas. Il y a le risque de maladie, les risques psychiques liés à l’éloignement et tous ceux liées à l’habitat et l’alimentation. La vision de Stephen Petranek sur tous ces sujets est extrêmement optimiste.

Comme Musk, il estime que les premiers colons seront des pionniers qui accepteront de tout quitter (sur Terre) pour tenter une vie nouvelle (et possiblement meilleure). Il envisage d’ailleurs qu’une fois la faisabilité démontrée, les voyageurs suivants financent eux-mêmes une partie du voyage à la manière d’un déménagement entre deux pays sur Terre. La série Mars faisait bien apparaître cet aspect.

Et si on (sur)vivait sur Mars?

Là, ça se complique! Ce que l’on voyait très bien dans la série Mars, c’est que la planète rouge est loin d’être hospitalière. Nos connaissances sont à ce jour complètes grâce à l’observation effectuée avec les grands télescopes, les sondes d’exploration ainsi que les robots au sol.

Comme l’indique ce livre, la vie sur Mars implique de gérer 5 aspects vitaux:

  1. L’eau

    Une chose est certaine : ce sera le nerf de la guerre de potentiels colons sur Mars. Tout d’abord, l’eau nécessaire à notre survie de pourra pas entièrement provenir de la Terre. Le voyage vers Mars sera très long et il faudra rester sur place (si ce n’est rester) de nombreux mois. Il faudra donc trouver de l’eau sur place. Les différentes missions en prouvé que dans passé, Mars avait été beaucoup plus humide. Il reste à ce jour de l’eau sur Mars.

    J’ai apprécié l’image suivante de ce livre : si la glace des pôles de Mars fondait, un océan de plusieurs centaines de mètres d’eau recouvrirait sa surface. En dehors des pôles, de l’eau gelée se retrouve accessible dans le sol appelé “régolithe” voire en sous-sol. C’est alors que vous me voyez venir; si les premiers colons souhaitent avoir de l’eau, il faudra être capable de l’extraire du sol et de la réchauffer.

  2. La nourriture

    Évidemment, les colons devront également pouvoir s’alimenter régulièrement et de manière saine. Peut-être vous rappelez-vous de mon article au sujet du film “Seul sur Mars” avec une culture de pommes de terres. Eh bien on n’en serait pas très loin. Les sciences et les expérimentations évoluent dans ce domaine. Par contre, les colons devront s’habituer aux fruits et légumes; l’élevage offrant un rendement beaucoup moins important. Toutes les cultures devront être mise en place dans de nombreuses serres.

  3. Une habitation

    La planète Mars étant hostile, l’habitation sera un point crucial. Il y aura deux contraintes principales : les radiations solaires et les radiations cosmiques.

    Une des solutions que l’onvoyait dans la série était de trouver d’anciens tunnels de lave afin d’être à l’abris.

  4. Les vêtements

    Au niveau des vêtements, les combinaisons devront être conçues pour protéger des radiations mais également du froid. Surtout, les combinaisons devront être correctement pressurisées.

    Dans le contexte d’une colonisation, les activités extérieures seront nombreuses : opérations de maintenance, analyses géologiques, reconnaissances, mesures. La contrainte principale sera donc d’avoir des combinaisons permettant d’avoir une mobilité la plus forte possible. Souvenez-vous des ces premiers hommes ayant marché sur la Lune. Leurs combinaisons étaient un réel freins pour leurs recherches et activités. Cette fois-ci, elles devront être pensées pour être un outil de travail quotidien.

  5. L’oxygène

    Les mesures les plus récentes nous indiquent que l’atmosphère de Mars est composée de 95% de dioxyde de carbone. On retrouve ensuite quelques éléments à la marge que sont l’azote et l’argon. Et parmi les éléments les plus faibles on retrouve ensuite des traces de monoxyde de carbone puis d’oxygène. Avec ces premiers éléments, la mission semble compliquée. Cependant, le C02 est justement composé d’oxygène. Un scénario serait d’arriver à l’extraire. Autre tache moins compliquée, l’eau pourrait être travaillée par électrolyse afin de “casser” ses molécules pour en extraire l’oxygène. L’hydrogène également obtenu pourrait servir de carburant.

Transformer Mars?

Ça y est, vous vous dites que j’ai perdu la tête? Non, non. Je vous propose simplement de rêver un peu. Je n’affirme pas que le scénario se déroulera de cette manière mais de ce qui est envisagé si une mission de colonisation voyait le jour avec nos moyens actuels.

Pour les novices, la terraformation est un processus par lequel une planète peut être modifiée (climat, surface, propriétés) pour la rendre habitable; et donc semblable à notre environnement terrestre. Des personnes très sérieuses ont effectué des études poussées dans ce domaine. Cependant, la faisabilité d’une telle transformation n’est à ce jour pas démontrée.

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Une mutation à l’échelle planétaire Crédits : sciencepost

 

Dans les grandes lignes, l’idée serait d’importer des quantités colossales d’eau ainsi que d’obtenir un réchauffement important.

Une fois que certains milieux seraient plus favorables. L’idée serait d’y introduire des végétaux (naturels ou génétiquement modifié) dont l’objectif serait de profiter du dioxyde de carbone afin d’émettre de l’oxygène. Ce processus aura cependant tendance à rafraîchir l’atmosphère dont le réchauffement devra en parallèle être augmenté.

Comme vous l’aurez compris, l’histoire est complexe et indéniablement hors de portée de nos technologies actuelles. Lorsque nous voyons les ravages que provoque l’augmentation de quelques degrés au niveau de la Terre et combien il est difficile de la ralentir, alors nous comprenons la complexité d’une telle entreprise.

Le souhait d’avoir une nouvelle base

Finalement,  une grande partie du livre tourne autour de l’idée qu’il est nécessaire pour l’humanité d’établir une base sur Mars. Selon Stephen Petranek, il ne s’agit pas seulement d’une nécessité mais surtout d’une suite naturelle. A la manière de la découverte de l’Amérique, cette implantation pourrait nous ouvrir une nouvelle fenêtre et nous permettre d’accéder à des richesses insoupçonnées. L’étape suivante pourrait être l’accès à la ceinture d’astéroïdes.

Conclusion

En lisant “Comment nous vivrons sur Mars”, j’ai passé un très bon moment (et peut-être que ça sera aussi votre cas). La partie de l’ouvrage qui me semble la plus crédible est celle liée à la course actuelle entre les différentes sociétés privées. Plus précisément, la société la plus en avance est indéniablement SpaceX et elle est actuellement la plus crédible.

L’avantage d’un tel livre est de vous permettre de prendre du recul et vous apercevoir que la course à la rencontre de la planète Mars a déjà commencé. L’actualité lui donne d’ailleurs raison avec le nouveau texte signé par D. Trump indiquant l’objectif de poser des humains sur Mars d’ici 2030.

Et une fois ce voyage effectué une fois, pourrait-on alors imaginer une arrivée continue de colons? Découvrez, questionnez-vous; c’est ce que permet cet ouvrage.

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