Mars devient un sujet de discussion de plus en plus brûlant, à la fois avec le succès et le développement de SpaceX, et en général avec l'actualisation du thème de la colonisation d'une autre planète. Qui d'autre sinon Mars? En lien avec la planète rouge, les sujets et scénarios les plus intéressants sont en cours d'élaboration, de la construction de bases souterraines à l'ennoblissement complet de la planète, en la transformant en une seconde Terre. L'ancien astronaute Jeff Hoffman, par exemple, prévoit de fournir de l'oxygène à Mars.
Cela arrivera un jour. La NASA se prépare à produire sa nouvelle fusée lourde, le système de lancement spatial (SLS), qui enverra les humains hors de l'orbite terrestre; peut-être que le spectacle ridicule de Mars One sortira d'une manière ou d'une autre et commencera encore à faire des choses décentes; les principaux espoirs, bien sûr, sont épinglés sur SpaceX.
Nous sommes déjà arrivés à la conclusion que la civilisation humaine devrait certainement peupler et peuplera Mars. Mais avant de commencer à économiser pour un aller simple pour Gale Crater, vous devez jeter un coup d'œil aux circonstances qui nous empêcheront de construire une colonie extraterrestre stable. Ce sera oh, combien difficile.
Mais si c'est le cas, tout se passera en cinq étapes.
1. Rendez-vous sur Mars
Dans les dix prochaines années, la NASA aura enfin un vaisseau spatial capable de transporter des personnes sur Mars. Le nouveau SLS massif de 2500 tonnes, accouplé à la capsule Orion, permettra aux astronautes d'explorer l'espace au-delà de l'orbite terrestre basse de la Terre pour la première fois depuis la fin du programme lunaire Apollo en 1972.
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Alors que toute mission à long terme nécessitera probablement l'inclusion d'un habitat pour donner à l'équipage une certaine marge de manœuvre, un voyage de neuf mois vers Mars sera gênant et ennuyeux. Et aussi extrêmement dangereux.
Indépendamment des risques de lancement, lors d'un vol vers Mars, l'équipage sera exposé à des niveaux de rayonnement destructeurs, ce qui pourrait augmenter considérablement le risque de cancer. Et s'ils choisissent d'avoir des enfants martiens en bonne santé, le rayonnement cosmique peut également endommager le sperme et les ovules.
Atterrir en toute sécurité sur Mars est également un problème. La NASA a utilisé une «grue céleste» innovante pour faire atterrir le rover Curiosity monochromatique à la surface en 2012. La capsule Orion pèse près de 10 tonnes, sans compter l'atterrisseur ou le module de service.
L'agence développe actuellement des boucliers thermiques gonflables géants qui ralentiront le vaisseau spatial à l'approche de Mars et rendront l'atterrissage d'un grand navire possible.
La bonne nouvelle est que se rendre sur Mars en une seule fois est essentiellement un défi d'ingénierie, mais il y a des choses plus difficiles à faire. Jeff Hoffman souligne que toute l'entreprise coûtera très cher. «Quels financements seront nécessaires pour le développement de Mars par les humains, c'est même difficile à imaginer», note-t-il. Des dizaines de milliards de dollars, rien de moins.
Hoffman suggère qu'une nouvelle génération de milliardaires entrepreneuriaux intéressés par l'exploration spatiale pourrait faire partie d'une nouvelle solution sociale. «Elon Musk dit qu'il veut aller sur Mars, et j'espère qu'il réussira», dit Hoffman.
2. Devenir autonome
Une fois que vous avez atterri avec succès sur Mars, vous aurez besoin d'air, d'eau, de nourriture et d'énergie pour vivre. À court terme, vous pouvez compter sur un approvisionnement en ravitaillement en provenance de la Terre ou envoyé en mission de ravitaillement, mais au final vous devrez tout produire vous-même.
Le rover Mars 2020 de la NASA - essentiellement une mise à niveau vers Curiosity - sera équipé d'une expérience d'électrolyse pour extraire l'oxygène du dioxyde de carbone dans l'atmosphère martienne.
«Pour la première fois de l'histoire, nous produirons de l'oxygène à la surface de Mars», déclare Hoffman, qui travaille sur l'instrument. "Ce sera cent fois moins que ce qui est nécessaire pour une expédition humaine, mais ce n'est que le début."
Il est prouvé que Mars était autrefois inondée d'eau - de lacs, de rivières et d'océans. Aujourd'hui, il est probable que les calottes glaciaires de Mars soient pleines d'eau et que les courants saisonniers puissent s'écouler même sous la surface. L'extraction de l'eau de l'urine et de la sueur s'est déjà avérée être un système d'élimination efficace - éprouvé sur la Station spatiale internationale.
Cela aidera dans un premier temps, mais ne sera pas suffisant pour soutenir la communauté, donc une source locale d'eau douce sera essentielle.
La production alimentaire sur Mars peut être beaucoup plus difficile. La Mars Society, une organisation à but non lucratif, a expérimenté la culture d'aliments dans une station de recherche isolée sur le désert de l'Utah. «Nous avons réussi à faire de la biologie intéressante, mais nous ne sommes jamais parvenus à une biologie alléchante», a déclaré Digby Tarvin, ingénieur logiciel et passionné de Mars, à propos de sa dernière fois à la station il y a 10 ans.
Tarvin est sur le point de retourner à la station de recherche de l'Utah et affirme que des progrès significatifs ont été accomplis depuis lors.
«Les gens ont cultivé des légumes verts comestibles, mais cela ne nous suffit pas pour commencer à vivre de ce que nous produisons», dit-il. "L'un des projets de recherche suggère l'utilisation possible de races locales comme substrat nutritif avec l'ajout de suffisamment de minéraux et d'engrais."
L'idée finale est que les colons peuvent faire pousser des cultures sur le sol martien.
En matière d'énergie, c'est assez simple: des piles à combustible et des batteries nucléaires, complétées par des panneaux solaires. Cependant, ces ressources devront être gérées avec soin, et pour cela, la prochaine étape est importante:
3. Former un gouvernement
Gérer une colonie extraterrestre n'est peut-être pas aussi simple qu'il y paraît. Les premières missions - notamment celles impliquant des agences spatiales - seront presque certainement conduites par un système de contrôle hiérarchique.
Les 50 dernières années de vol spatial humain nous ont appris que c'est la méthode la plus sûre dans des conditions extrêmes. Cependant, à mesure que le règlement mûrit, une certaine forme de démocratie sera préférée.
«Une colonie spatiale est idéale pour le contrôle tyrannique», a déclaré Charles Cockell, astrobiologiste à l'Université d'Édimbourg qui étudie les possibilités de développer des habitats spatiaux. "Si quelqu'un prend le contrôle de l'oxygène, il prendra également le contrôle de la population avec toutes les conséquences qui en découlent et très désastreuses sous la forme d'un pouvoir illimité."
En tant que commandant d'une colonie spatiale sur Terre, Tarvin est l'une des rares personnes ayant de l'expérience dans la gestion d'une base martienne. «Ce n'est certainement pas un environnement militaire de type Star Trek», dit-il. "C'est un petit groupe de personnes sérieusement motivées et il ne sera pas si difficile de les gérer."
Le gouvernement aura besoin de toutes les structures d'accompagnement. Toute nouvelle société a besoin d'une économie, ainsi que de systèmes pour maintenir l'environnement, l'emploi, les soins de santé, la garde des enfants, les services sociaux et l'éducation. Bref, Mars aura besoin de bureaucrates.
4. Développer
Les premiers colons de Mars vivront dans des capsules, dans lesquelles ils arriveront sur la planète, éventuellement connectés à d'autres capsules et dômes gonflables. Mais lorsqu'ils commenceront à utiliser les ressources locales sous forme d'eau, de nourriture et d'énergie, ils auront également besoin de matériaux locaux pour construire une colonie plus grande, voire toute une série de colonies.
À tout le moins, il serait logique d'utiliser la roche martienne pour que les colons puissent aller sous terre et se cacher des radiations nocives. Les surfaces pourraient être forées pour former des grottes, des roches extraites pour une utilisation ultérieure comme matériaux de construction - tout comme nous construisons des maisons en pierre sur Terre. Il peut également être possible d'extraire des minéraux pour le développement de métaux ou de verre.
Robert Zubin, président de la Mars Society, est l'un des principaux partisans de la terraformation de Mars - transformant la planète d'un monde sans air et stérile à un monde vert et riche en oxygène avec un écosystème pleinement fonctionnel.
Cependant, il y a un problème majeur à essayer de remplir Mars avec une atmosphère respirable. L'atmosphère terrestre est contenue dans une bulle magnétique connue sous le nom de magnétosphère, générée par notre champ magnétique. Mars n'a pas un tel champ, et toute atmosphère qui y a jamais été a été très probablement emportée par un flux de particules chargées ou par le vent solaire balayé par le Soleil.
L'histoire du passé de l'atmosphère martienne est actuellement explorée par la mission Maven, mais même si nous recréons cette mince bulle d'air respirable sur la planète rouge, c'est probablement le sort de l'atmosphère passée.
5. Avoir des enfants et renforcer la culture
En supposant que les spermatozoïdes et les œufs des astronautes ne seront pas détruits par les radiations spatiales sur le chemin de Mars (les agences spatiales envisagent sérieusement cette question), tôt ou tard un certain pourcentage de colons voudra avoir des enfants.
Après tout, c'est la seule façon de soutenir la colonie à travers les générations. Pour un développement réussi, la population doit être suffisamment nombreuse pour éviter la dégénérescence au cours des générations futures.
Cameron Smith, anthropologue à l'Université de Portland dans l'Oregon, a suggéré qu'une population de 2 000 personnes suffirait à assurer une survie à long terme.
«Si nous voulons avoir un avenir heureux dans l'espace, il ne sera pas construit sur une poignée d'astronautes, mais sur l'ensemble de la société», a-t-elle déclaré. Smith pense qu'avec le développement de nouvelles générations et la naissance d'une nouvelle culture, les gens sont plus susceptibles de devenir des Martiens que des migrants.
Zubin est d'accord avec ce point de vue: «À un moment donné, la base martienne cessera d'être une base et deviendra un village normal», dit-il. «Une vraie société avec de vraies personnes vivant la vraie vie, avec des enfants, avec des écoles, avec des orchestres et ainsi de suite.»
Un enfant né dans le ciel rouge de Mars aura probablement une vision différente de la vision du monde terrestre et pourrait ne jamais retourner sur sa planète natale. Chaque pas vers l'établissement de la civilisation humaine sur Mars est tout à fait possible. Une question demeure: allez-vous y aller? Mars est un endroit froid, sans air, cruel et rouge. La simple tâche de survie deviendra un défi quotidien.
