Comment on va rendre Mars habitable

Posté par Nicolas il y a 14 ans

Faire de Mars une nouvelle Terre... Un rêve, une folie? Non. Une nécessité. Pour vous, nous déroulons le film de la colonisation de Mars vue par ceux qui la projettent.
Fabrice Nicot

Au rythme où nous allons, combien de temps avant que nous manquions d'eau, de métaux, de minerais, d'énergie ? Quelques centaines d'années, sans doute. Mais que sont quelques siècles à l'échelle de l'humanité ? Songez que l'Égypte des Pharaons a duré trois milles ans... La grande pénurie, c'est sûr, est pour demain. Alors, plutôt que de se recroqueviller ici-bas, pourquoi ne pas se lancer à la conquête de Mars, territoire vierge et plein de ressources ? Depuis près de trente ans déjà, des chercheurs, des ingénieurs, en Europe, aux États-Unis, étudient le projet de réchauffer Mars, puis de la doter d'une atmosphère respirable afin que nous puissions y vivre comme sur Terre. Résultat de leurs cogitations : cela prendra du temps, des moyens considérables, mais techniquement, cela semble faisable. Est-ce si surprenant, d'ailleurs ? Mars n'a-t-elle pas connu dans un lointain passé un climat assez clément pour que l'eau coule à sa surface, façonnant les lits de fleuves et rivières encore visibles aujourd'hui ?

C'est faisable !

Bien sûr, il faudra tirer les leçons du gaspillage qui nous a conduits à dilapider les ressources de notre planète mère. Pas question de recommencer les mêmes erreurs ailleurs ! Bien sûr, avant de l'investir, il faudra ne rien ignorer de ce nouveau monde. Comment prétendre transformer une planète sans la connaître de fond en comble : le fonctionnement de son atmosphère, la composition de ses roches ... Enfin nous devrons savoir si nous n'avons pas été précédés dans ces lieux, et rechercher les traces d'une vie passée, voire d'organismes en sommeil, attendant, qui sait, un peu d'humidité pour s'éveiller. Mais ensuite, quelle belle aventure, si l'humanité unit ses forces, utilise toutes les connaissances accumulées, et réussit à faire germer la vie ailleurs que sur Terre ! En février 2010, le président Obama, fixant les grandes lignes de la politique spatiale américaine pour les décennies à venir, disait espérer "voir de son vivant" des astronautes débarquer sur Mars, aux environs de 2035. Au-delà du symbole, qui sait si ce ne sera pas la première étape vers "Mars la verte"...

Prise de contact
Pour rendre habitable Mars, il va falloir l'étudier sous toutes ses coutures. C'est la mission des premiers colons : des scientifiques chargés d'explorer la planète.

Voici la première base permanente installée sur la Planète rouge. Une vingtaine d'hommes et de femmes y vivent dans un confort tout relatif. Leur présence a été rendue possible grâce à l'envoi de plusieurs missions robotisées. Des vaisseaux guidés depuis la Terre ont apporté, à partir de 2025, tout le matériel nécessaire à l'arrivée de l'homme : réacteur nucléaire pour la production d'énergie, unité de production de carburant pour les véhicules, une vaste antenne parabolique pour communiquer avec la Terre, deux astronefs de secours pour revenir sur notre planète en cas d'urgence ... Puis les premiers astronautes se sont posés sur Mars, en 2035.

Un cocon de vie dans l'immensité du désert

Au fil des missions, ces explorateurs ont assemblé tous les éléments de la base, tel un gigantesque jeu de construction. Au début, ils vivaient à l'intérieur du vaisseau dans lequel ils avaient voyagé durant un an. Puis ils se sont installés dans ces habitats un peu plus grands et confortables. A l'intérieur, la pression est équivalente à celle que l'on trouve sur Terre. Depuis ce cocon douillet, les habitants peuvent observer Mars dans toute sa désolation. Devant la base s'étend une vaste plaine, jonchés de roches basaltiques sombres émergeant du sable rouge. Un paysage qui rappelle à ces hommes et ces femmes le désert de Mojave (en Californie, aux États-Unis), où ils se sont entraînés. Les deux sites sont aussi arides l'un que l'autre, mais le désert martien, lui, ne connaît aucune limite ... Et il est glacé. Même ici près de l'équateur, la zone la plus chaude, il ne fait guère plus de 20°C au c½ur de l'été. Et la nuit, la température peut chuter jusqu'à -100°C ! L'atmosphère est ténue, sa pression équivaut à moins d'un centième de celle qui règne sur Terre, et elle est presque entièrement composée de dioxyde de carbone. Pour la moindre balade il faut enfiler une combinaison pressurisée, sous peine d'exploser comme une vulgaire baudruche et ne pas oublier ses bonbonnes d'oxygène, sinon, c'est l'asphyxie assurée.
Non, décidément, vivre sur la Planète rouge n'est pas une partie de plaisir. Même le ciel, qui vire, en une journée du jaune au rose saumon (une couleur due aux poussières en suspension dans l'air), est monotone à la longue. Il n'est troublé que par des tempêtes de poussières et d'immenses filaments blancs, striant le ciel de temps à autre : des cirrus, les seuls nuages de Mars.
Mais la petite communauté établie ici n'est pas là pour s'extasier devant les paysages. Ce sont tous des chercheurs (astrophysiciens, géologues, biologistes...) et des ingénieurs, qui se consacrent uniquement à l'exploration scientifique de l'astre. Ils étudient soigneusement le sol, cherchant à tirer parti au mieux de ses ressources. La composition chimique de Mars ressemble en effet à celle de la Terre, et tous les atomes nécessaires à la vie (carbone, hydrogène, azote, oxygène...) se trouvent dans l'eau, l'air où les minéraux. Reste à localiser les gisements qui seront exploités demain, pour donner plus d'autonomie aux résidents, en eau et en matériaux de construction.

Un long chemin...

La nourriture des premiers "Martiens", en boîtes ou en sachets d'aliments déshydratés, provient essentiellement de la Terre. Mais dans de petites serres, ils cultivent quelques légumes et arbres fruitiers afin d'améliorer leur ordinaire, mais aussi d'observer la croissance des végétaux dans un environnement où la gravitation est trois fois plus faible que la nôtre. Enfin, ils scrutent leur propre corps, à l'affût des signes de décalcification de leur squelette, des troubles de la circulation sanguine, ou de l'atrophie de leurs muscles. Bref, les effets sur leur organisme de la faible pesanteur. Il s'agit de trouver des parades, en augmentant notamment la capacité de leurs os de fixer la calcium et en faisant du sport. Car les premiers "visiteurs" restent au moins un an et demi sur place avant de rentrer au bercail. Pas question alors de s'affaisser sur ses jambes, quand la gravité terrestre aura triplé d'un coup leur poids martien.
A ce stade, le cordon ombilical avec la planète mère n'est pas coupé, loin de là, et la transformation de Mars est encore un rêve. Sur Terre, les gouvernements tergiversent toujours pour prendre une décision, qui nécessitera d'investir d'énormes moyens pendant plus de mille ans. L'effort ne peut être que mondial, et un accord global est difficile à trouver ...

Le temps des pionniers
Exploiter les ressources qui manquent sur Terre, voilà la grande affaire de ce XXIVe siècle. Pour la vie quotidienne, on s'arrange. Et finalement, ce n'est pas si mal ...

Trois siècles déjà que les humains ont conquis Mars. Ils sont à présent plus de cent mille à vivre dans de petites villes disséminées sur la planète. Aux scientifiques des débuts a succédé une population d'aventuriers attirés par ce nouveau monde. Comme on partait autrefois d'Europe "aux colonies" - en Afrique, en Asie - dans l'espoir de faire fortune, ces hommes et ces femmes ont payé fort cher un billet pour une vie nouvelle à plusieurs centaines de millions de kilomètres de la Terre. La plupart vivent de l'exploitation des minerais industriels que l'on trouve en abondance ici, et que les colons revendent à la Terre qui en manquent cruellement : platine, ruthénium, rhodium, palladium, iridium, cobalt et deutérium. Très proche de l'hydrogène - il est juste un peu plus lourd -, ce dernier atome entre dans la composition d'une partie de l'eau martienne. Or, cette "eau lourde" est l'un des combustibles utilisés pour la fusion nucléaire, technique parfaitement maîtrisée depuis la fin du XXIe siècle. Toute l'électricité sur Mars (comme sur Terre) vient de ces réacteurs, qui ont remplacé les antiques réacteurs à fission nucléaire.

Enfants d'une nouvelle patrie

Lorsqu'ils ne travaillent pas, les colons de Mars vivent dans des maisons troglodytes, bâties à flanc de canyon. Vivre enterré est la meilleure protection contre les radiations très riches en énergie venues de l'espace. Sur Terre, elles sont stoppées par l'atmosphère et le champ magnétique. Sur Mars, la couche d'air est trop fine pour constituer un bouclier efficace. Tant que les hommes ne restaient qu'un an ou deux, la dose reçue était supportable. Mais aujourd'hui, beaucoup de colons n'envisagent plus de revenir sur Terre. Il est indispensable qu'ils se protègent totalement afin d'éviter cancers et mutations génétiques. Une vie entière ? Et pourquoi pas ... On ne manque de rien ici. Une agriculture est née dans les grandes serres, et suffit à nourrir toute la communauté avec des produits frais. On peut fonder une famille, inscrire ses enfants à l'école, se soigner dans des hôpitaux très bien équipés. Les maisons sont devenues confortables : plus rien à voir avec les caissons des pionniers. Des puits de lumière font entrer le soleil au c½ur des habitations, l'atmosphère est parfaitement contrôlée, tant au niveau de l'oxygène que de la température. Et pour ne pas devenir claustrophobe, on peut toujours grimper sur son quad et prendre la direction du mont Olympe (26 km d'altitude), ou celle du canyon Valles Marineris, une balafre de 3700 km de long, profonde, par endroits, de près de 10km. Évidemment, cela n'a rien à voir avec les chutes du Niagara, l'Amazonie, l'Everest... Mais pour tous ceux, de plus en plus nombreux, qui sont nés ici, la Terre, son ciel bleu, ses paysages luxuriants, paraissent irréels. Ils n'ont pas le mal du pays, puisque leur pays, c'est ici ! D'ailleurs, beaucoup n'ont jamais entrepris le coûteux voyage vers la planète mère, qu'ils ne connaissent qu'au travers des films. De ce fait, un fossé se creuse, de plus en plus large, entre les "Martiens" et leurs cousins Terriens.

De la fumée pour se réchauffer
Marre de vivre cachés ! Les colons passent à la phase "terraformation" : ils vont rendre leur planète douillette. Et pour gagner quelques degrés, ils peuvent compter sur ... l'effet de serre.

A perte de vue, des usines crachent des panaches de fumée dans le ciel de Mars. Depuis près de deux décennies, elles rejettent dans l'atmosphère 400 000 tonnes par an d'un puissant gaz à effet de serre : l'octafluoropropane (C3F8). Résultat : Mars se réchauffe. C'est la première et indispensable étape pour la transformer en nouvelle Terre. Les colons en ont finalement eu assez de vivre cachés dans leurs habitats troglodytes, assez de ne pouvoir sortir sans revêtir une combinaison pressurisée, assez des hésitations de la planète mère à démarrer enfin les travaux de terraformation... Pensez que des plans pour rendre Mars accueillante pour l'homme existe depuis la fin du XXe siècle, et qu'ils sont restés dans les cartons, faute de volonté politique ! Lorsqu'ils se sont sentis suffisamment forts et autonomes pour cela, les colons, réunis sous la bannière de "la Communauté des Martiens-Unis", ont donc pris seuls la décision d'entamer ce chantier considérable, prévu pour durer plus de mille ans. Un millénaire pour faire de Mars la Rouge Mars la Verte.

Quand le CO2 fait monter la pression

La première étape a donc consisté à extraire massivement une roche, la fluorite, de carrières et de mines à ciel ouvert, afin de la transformer en ce fameux gaz, l'octafluoropropane. Répandu dans l'atmosphère, il a très rapidement joué son rôle : piéger les rayons du Soleil. En seulement vingt ans, la température moyenne sur Mars a grimpé de 4°C. Cela ne semble pas énorme, mais ce sera suffisant pour amorcer un effet bien plus important : faire passer de l'état solide à l'état gazeux le dioxyde de carbone (CO2) jusqu'alors prisonnier dans le sous-sol glacé martien.
L'atmosphère va donc se remplir d'une quantité considérable de cet autre gaz à effet de serre, ce qui va accroître encore le réchauffement de la planète. C'est l'"effet boule-de-neige". En cinquante ans à peine, la température moyenne de Mars va atteindre une valeur comparable à ce qu'elle est Terre, environ 15°C. La vie quotidienne des Martiens s'améliorera considérablement. Tout ce gaz libéré va faire grimper la pression atmosphérique, qui atteindra 150 millibars (environ un septième de la pression sur Terre). C'est assez faible, mais suffisant pour mettre au placard la combinaison pressurisée. Mieux : comme la température sera relativement douce, il sera enfin possible de se vêtir légèrement pour sortir. Les radiations nocives, stoppées par l'atmosphère, comme sur Terre, ne seront plus à craindre. Seule contrainte : il faudra respirer à l'aide d'un masque et de bonbonnes d'oxygène. L'atmosphère de Mars restera irrespirable.

La planète rouge verdit
Sur la planète tiédie, une invitée d'honneur fait son grand retour : l'eau ! On s'empresse de l'"ensemencer" de bonnes petites bactéries qui rejettent de l'oxygène. Apparaissent alors de vertes prairies et du ciel bleu.

Depuis 4 milliards d'années, l'eau dormait, glacée, juste sous la surface. Puis, lorsque le thermomètre a commencé sa grimpette, de grandes zones de terre ocre se sont chargées d'une boue épaisse. Des flaques ont fait leur apparition. Elles ont grandi, jusqu'à se rejoindre et former de vastes mares. Lesquelles, à leur tour, ont fusionné pour donner des lacs. Il est temps, pour les Martiens, de passer à l'ultime étape de la terraformation : rendre enfin l'atmosphère respirable grâce à l'oxygène. Pour le moment, cette atmosphère est composée presque entièrement de CO2 et ressemble fort à celle de la Terre à ses tout débuts. Les habitants de Mars vont donc tenter de reproduire ici ce qui s'est déroulé sur notre planète il y a 2,5 milliards d'années : la conversation en dioxyde de carbone en oxygène. Et cela grâce à des petits organismes très efficaces, les bactéries.
Les ingénieurs martiens se rendent au bord de lacs et répandent dans leurs eaux des colonies de micro-organismes qui se nourrissent du CO2 et rejettent de l'O2. Jusqu'à présent, aucun organisme n'a vécu sur la Planète rouge ailleurs que dans des serres où, hormis la gravité, l'environnement est semblable à celui de la Terre. Car la vie sans protection reste problématique : il fait, en moyenne, plus froid que sur Terre ; en l'absence de couche d'ozone, le rayonnement ultraviolet est intense ; la salinité des eaux est très élevée... les bactéries survivront-elles dans de telles conditions ?

Les bactéries sont dans le bain

Les ingénieurs se sont donné les moyens pour réussir. D'abord, ils les ont sélectionnées avec soin, parmi celles qui ont la peau vraiment dure : les extrémophiles. Sur Terre, elles survivent à des températures brûlantes ou glacées, à des pressions faibles ou fortes... Rien ne leur fait peur. Une des stars de la famille, Deinococcus radiodurans, est même capable de résister aux radiations d'une bombe atomique ! En tripatouillant, au besoin, leur patrimoine génétique, les chercheurs n'ont aucun mal à fabriquer sur mesure des bactéries increvables, adaptées à l'environnement difficile de Mars.
Sitôt que l'atmosphère s'est un peu chargée en oxygène, les Martiens ont répandu dans les lacs d'autres organismes très primitifs, comme le phytoplancton (essentiellement des algues microscopiques qui, sur Terre, sont le premier maillon de la chaîne alimentaire).

Ouf ! Les plantes respirent

Puis des équipes se sont réparties sur la planète, pour introduire des plantes terrestres, cette fois. Là encore, il a fallu les modifier génétiquement de telle sorte qu'elles connaissent une croissance rapide, et qu'elles convertissent le mieux possible le CO2 en O2, grâce au processus de photosynthèse, qui ne requiert que l'énergie du soleil pour fonctionner. Pour les habitants de Mars, quelle émotion de voir enfin verdir la planète ! Hélas, cela ne signifie pas pour autant qu'ils peuvent déjà retirer leur masque. Le taux d'oxygène monte très lentement dans l'atmosphère. Pensez : c'est toute la planète - une surface de 145 millions de km2 - qu'il faut enrober de gaz en quantité suffisante ! Et pour cela, on ne dispose que d'organismes microscopiques et de plantes ... Avant de gambader en respirant librement, il faudra patienter : plusieurs siècles, voire un millénaire...

Bas les masques !
Il aura fallu plus d'un millénaire pour rendre la Planète rouge vivable et autonome. Cette première colonie extraterrestre est maintenant prête à écrire sa propre histoire.

En ce 23 avril, c'est l'effervescence dans toutes les villes martiennes. La population s'est rassemblée dans les rues et sur les places. Il règne une joyeuse atmosphère de fête. Et à midi précis, les habitants jettent dans le ciel bleu de Mars le petit masque qu'ils portaient encore, en poussant des grands cris de joie. Ça y est ! On respire enfin sur Mars comme sur la Terre. Bien sûr, l'évènement est symbolique : cela fait longtemps déjà que l'atmosphère est devenue respirable. Mais bon... Les autorités conseillaient, par précaution, de ne pas rester trop longtemps sans respirateur. Désormais, ce n'est plus nécessaire.
La transformation de Mars est achevée, mais la Planète rouge, devenue verte, n'est pas la Terre pour autant. Par exemple, son atmosphère contient encore beaucoup de dioxyde de carbone, et c'est une bonne chose. Il joue, comme l'azote sur Terre, un rôle de gaz tampon. Pas question, en effet d'avoir de l'air trop riche en oxygène, sinon, le moindre incendie serait incontrôlable.

La nature reprend ses droits

La "nature", importée de la Terre, a colonisé toute la planète. Mais à l'origine, chaque plante, chaque animal a été introduit là sous le strict contrôle des hommes. Il s'agissait de créer un écosystème martien durable, au service des colons, leur assurant de la nourriture et un air respirable. Maintenant, il est évident que cette nature va évoluer par elle-même. Au fil des millénaires, au gré des mutations génétiques, les espèces implantées ici vont se différencier de ce qu'elles étaient sur Terre. Idem pour les hommes et les femmes sur Mars, qui peu à peu se distingueront de leurs cousins terriens, afin de s'adapter à la pesanteur réduite de Mars et à son atmosphère particulière... Mais c'est une autre histoire, qui s'écrira cette fois sur des centaines de milliers d'années.

Remerciements à Richard Heidmann, président de Planète Mars ; Nancy Kiang, de la Nasa ; David Artus, Magali Boulard, François Stévenin, Sylvain Thenard, de l'Institut polytechnique des sciences avancées.

POUR EN SAVOIR +

* A lire : Cap sur Mars, de Robert Zubrin (éd. Henri Goursau). Un livre un peu technique, mais il a été écrit par l'un des plus grands théoriciens de la terraformation. Une bible...
* A voir : Les Rêveurs de Mars, documentaire de Richard Dindo. Bientôt en DVD.
* Sur Internet : Le site de l'association Planète Mars, une mine d'infos. Ce liens sur www.svjlesite.fr

Sources et références

Ce post est en totalité issu de l'article de SVJ n°251 sorti en août 2010 intitulé « Comment on va rendre Mars habitable ».

Pour voir les photos de l'article original, cliquez ici

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Pensez-vous, vous aussi, que la terraformation de Mars est réalisable ?

Posté par Webmaster il y a 14 ans

Il n'y aura pas de terraformation de Mars.
Aller explorer Mars est une nécessité, mais la transformer serait la pire des idées.
Cela réduirait d'ailleurs à néant les efforts pour rendre stériles les sondes qui vont dans l'espace... Les agences spatiales ne sont pas du tout dans l'optique de la terraformation.

Posté par Theropod il y a 14 ans

Parfaitement d'accord.
En fait il existe de nombreuses bactéries sur Mars (plus d'un milliard). Elles ont été apportées par les sondes spatiales. Pour résister aux conditions de froid, de déshydratation, d'UV et de particules solaires, elles sécrètent une "spore" dans laquelle elles pourraient attendre plusieurs millions d'années que l'environnement soit plus clément, si elles le pouvaient.
Au passage, certains animaux comme les Tardigrades montrent également une résistance étonnante à des conditions présentes dans l'espace.

La présence de ces bactéries pourrait bien fausser les analyses concernant la vie martienne.

Posté par Webmaster il y a 14 ans

Petite précision: les spores ne sont pas une sécrétion des bactéries, mais une forme de vie possible des bactéries, à l'état latent, donc très résistante.

Sinon, pour en revenir à la colonisation de Mars, une étude montre les problèmes des astronautes dans l'espace.
Les conditions en apesanteur provoquent une fonte musculaire. Les muscles des astronautes perdent tant en puissance que la capacité à travailler en sécurité est fortement compromise. Dans certains cas de l'étude réalisée, cette perte peut atteindre environ 40%. Du coup, si on extrapole, un astronaute d'une trentaine d'années arriverait sur Mars avec le système squeletto-musculaire d'une personne âgée de 80 ans... Il faudra prévoir des fauteuils roulants à l'arrivée!
Blague à part, l'étude a consisté à suivre 9 astronautes avant et après leur séjour de 180 jours dans la Station spatiale internationale. Elle montre que les contre-mesures et l'entraînement mis en place pour lutter contre l'hostilité de l'espace ne semblent pas donner les résultats souhaités. Il va falloir trouver autre chose si on veut aller sur Mars...

http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronautique/d/les-mollets-talon-dachille-des-conquerants-de-lespace_24889

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Edité le 26/08/2010 à 23:22 par Webmaster

Posté par Gigy il y a 14 ans

Sans compter la perte de la masse osseuse!

Posté par Dadadu66 il y a 14 ans

Citation de Webmaster:

Il n'y aura pas de terraformation de Mars.
Aller explorer Mars est une nécessité, mais la transformer serait la pire des idées.
Cela réduirait d'ailleurs à néant les efforts pour rendre stériles les sondes qui vont dans l'espace... Les agences spatiales ne sont pas du tout dans l'optique de la terraformation.

des scientifiques penses que la terraformation de mars prendrainet des millions d'annés ^^