Laurent tourelle
Assurer la survie des populations humaines au-delà de la Terre exigera un investissement considérable en temps, en énergie et en imagination. Les ingénieurs et les scientifiques ont commencé à relever ces défis complexes.
Une liste de contrôle partielle pour la vie humaine au-delà de la Terre comprend : nourriture, eau, abri, air.
Après la Lune, Mars est l’endroit le plus prometteur pour établir une présence humaine permanente au-delà de notre planète.
Mais est-il possible de terraformer Mars pour en faire un environnement habitable semblable à la Terre, ou est-ce simplement une utopie de science-fiction ?
Pour que les humains puissent vivre sur Mars, il faudrait leur fournir de l’eau liquide, de la nourriture, un abri, et une atmosphère suffisamment riche en oxygène pour respirer, ainsi qu’une atmosphère assez épaisse pour retenir la chaleur et protéger des radiations solaires.
Mais l’atmosphère de Mars est presque entièrement composée de dioxyde de carbone et contient très peu d’oxygène. De plus, elle est extrêmement fine, avec une densité d’environ 1 % de celle de l’atmosphère terrestre.
Une atmosphère plus mince est moins efficace pour retenir la chaleur. Sur Terre, l’atmosphère suffisamment épaisse permet de maintenir une température stable grâce à l’effet de serre. En revanche, sur Mars, la faible densité de l’atmosphère entraîne des températures nocturnes qui chutent régulièrement jusqu’à -101 degrés Celsius.
Alors, comment pourrions-nous créer une atmosphère viable sur Mars ?
Bien que Mars ne possède pas de volcans actifs à l’heure actuelle – du moins, pas de manière évidente – les scientifiques ont envisagé l’idée d’utiliser des explosions nucléaires pour en déclencher.
Ces explosions pourraient libérer des gaz emprisonnés dans les profondeurs de la planète et les introduire dans l’atmosphère. Cependant, ce plan est assez farfelu, car ces explosions risqueraient aussi de libérer des matières radioactives dangereuses dans l’air.
Une alternative plus prometteuse : rediriger des comètes et des astéroïdes riches en eau vers Mars.
En dirigeant ces corps célestes vers la planète, nous pourrions libérer non seulement les gaz présents sous la surface martienne mais aussi l’eau contenue dans les comètes. La NASA a déjà prouvé qu’il est possible de rediriger des astéroïdes, mais il faudrait des astéroïdes relativement grands et en grand nombre pour réaliser des changements significatifs.
Comment rendre Mars confortable
Il existe plusieurs stratégies pour réchauffer Mars et rendre la planète plus habitable. Par exemple, des miroirs géants pourraient être construits dans l’espace et placés en orbite autour de Mars pour réfléchir la lumière du Soleil vers sa surface et augmenter la température.
Une autre approche, proposée par une étude récente, consiste à répandre un matériau appelé aérogel sur le sol martien. L’aérogel est un matériau solide ultraléger qui peut servir d’isolant pour emprisonner la chaleur. En le déployant sur toute la surface de Mars, y compris sur les calottes glaciaires polaires, on pourrait faire fondre la glace et produire de l’eau liquide.
Pour cultiver des aliments sur Mars, il est nécessaire de disposer de terre.
Sur Terre, le sol est composé de cinq éléments essentiels : des minéraux, de la matière organique, des organismes vivants, des gaz et de l’eau. En comparaison, Mars est recouverte d’une couche de régolithe, une poussière martienne peu fertile. Ce régolithe contient peu de nutriments nécessaires à la croissance des plantes et est également pollué par des perchlorates, des produits chimiques nocifs utilisés sur Terre dans les feux d’artifice et les explosifs.
Transformer ce régolithe en un sol fertile ne sera pas une tâche facile.
Il faudra créer un « engrais martien », possiblement en introduisant des extrêmophiles – des microbes robustes capables de survivre dans des conditions extrêmes. Des organismes génétiquement modifiés pourraient également jouer un rôle dans cette transformation.
Ces microbes et organismes contribueraient à la photosynthèse, un processus par lequel le dioxyde de carbone est converti en oxygène. Au fil du temps, en rendant Mars plus habitable pour les organismes terrestres, les colons pourraient introduire des plantes plus complexes et, éventuellement, des animaux.
Il est extrêmement complexe de fournir de l’oxygène, de l’eau et de la nourriture dans les proportions adéquates. Sur Terre, les scientifiques ont tenté de reproduire ces conditions dans un écosystème fermé appelé Biosphère 2, qui comprend des habitats océaniques, tropicaux et désertiques. Bien que tous les environnements de Biosphère 2 soient soigneusement contrôlés, les scientifiques ont rencontré de grandes difficultés pour maintenir un équilibre stable. Cela montre à quel point Mère Nature est experte en la matière.
Actuellement, Mars est un monde extrêmement hostile, avec une atmosphère très ténue, des températures glaciales et aucune eau liquide.
Pour rendre Mars habitable, plusieurs défis doivent être relevés.
Les bâtiments martiens pourraient être imprimés en 3D. Au début, ces structures devront être pressurisées et protégées jusqu’à ce que Mars atteigne des conditions atmosphériques et thermiques semblables à celles de la Terre. Le programme Moon-to-Mars Planetary Autonomous Construction Technologies de la NASA est en train d’explorer comment réaliser cette prouesse.
Mais il y a encore beaucoup d’autres défis à surmonter. Par exemple, contrairement à la Terre, Mars ne possède pas de magnétosphère, cette protection naturelle contre le vent solaire et le rayonnement cosmique. Sans un champ magnétique, le rayonnement excessif pourrait rendre la vie sur Mars très difficile. Bien que des méthodes pour créer un champ magnétique artificiel aient été envisagées, elles restent encore très théoriques.
En vérité, les technologies nécessaires pour terraformer Mars dépassent largement nos capacités actuelles à l’échelle requise. Le développement de ces technologies nécessiterait des recherches approfondies et des investissements considérables, bien au-delà de ce que nous pouvons envisager à court terme. Tandis que le « Projet Genesis » de « Star Trek III » pourrait transformer une planète en quelques minutes, terraformer Mars prendrait des siècles, voire des millénaires.
Avant de se lancer dans la transformation de Mars en une nouvelle Terre, il y a de nombreuses questions éthiques à considérer. Est-il justifié de réaliser des changements aussi radicaux et permanents sur une autre planète ?
Ne vous laissez pas abattre par ces défis. Bien que les scientifiques travaillent à des innovations pour terraformer Mars, ces mêmes technologies sont également mises à profit pour améliorer notre vie sur Terre. Par exemple, la technologie que nous développons pour imprimer des habitats en 3D sur Mars est également utilisée pour créer des maisons ici sur notre propre planète.
Actuellement, je fais partie d’un groupe de scientifiques et d’ingénieurs qui applique cette technologie pour imprimer des logements sur Terre, contribuant ainsi à la résolution de la crise mondiale du logement.
Cet article est republié par The Conversation , une organisation de presse indépendante à but non lucratif qui vous apporte des faits et des analyses pour vous aider à donner un sens à notre monde complexe.
Il a été écrit par : Sven Bilén , Penn State .
