Destination Mars, de la première colonie à la métropole cosmopolite

  Nous allons donc voir comment résoudre tous les problèmes qui se posent à la colonisation de Mars. Pour cela, nous allons nous projeter dans trois époques futures, la première colonie, la première ville et la métropole. Nous verrons que si certains problèmes peuvent être réglés à l'échelle locale, d'autres sont beaucoup plus importants et devront s'inscrire comme nous allons le voir dans un processus de terraformation de la planète rouge.

  Les repères de temps sont presque totalement arbitraires puisque les scientifiques sont en désaccord total sur ce point s'interrogeant sur la durée des modifications, certains dits «optimistes » avancent le chiffre de cent ans, d'autres plus pessimistes envisagent un processus de plus d'un million d'années.

    A. Des premiers pas à la première colonie :

  Dés 2154, les premières missions habitées vers Mars voient le jour, le premier voyage fut à la fois un test pour la NASA et un périple pour les astronautes.

  Douze astronautes avaient pris part dans un vaisseau suréquipé pour prévenir tous les risques d'un long voyage :

• Générateur de gravité¹ pour pallier à tous les problèmes liés au conditionnement humain dans l'espace et sa gravité quasi-nulle.
  
• Un nouveau système de propulseurs VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket), c'est à dire une fusée magnétoplasmique à impulsion spécifique variable² permettant de réaliser le voyage aller en seulement 3 mois.
• Un épais bouclier³ pour protéger la fusée du rayonnement cosmique et solaire.

  Arrivés aux alentours de Mars il se détachèrent du module de transfert qu'ils laissèrent en orbite, puis descendirent via l'atterrisseur dans l'atmosphère, une fois arrivés ils rejoignirent leur camp de base qui n'était autre que le module de retour une sorte d'annexe auto-dépendante apportée par une mission antérieure afin de ne pas surcharger la fusée transportant les astronautes. Il contient tout le nécessaire :

• De la nourriture déshydratée, non périssable, enrichie en calcium – pour prévenir les séquelles physiques - et de l'eau.
• Un lieu de séjour optimisée pour être transportable par une fusée : c'est à dire une structure gonflable permettant néanmoins d'accueillir les scientifiques et tout leur matériel.
  
• Les panneaux solaires qui fournissent l'énergie nécessaire à tout l'attirail déployé pour étudier la planète.
  
• De grandes réserves d'oxygène.
• Une annexe capable de synthétiser le carburant nécessaire à l'arrachage du module de retour à la gravitation de Mars pour rejoindre le module de transfert, cette opération demande en effet une énergie considérable.

Vue d'artiste du premier camp de base martien

  Le séjour sur Mars fut de 18 mois, le temps d'effectuer de nombreux relevés et surtout d'attendre que la planète rouge se retrouve dans un alignement propice au retour, c'est à dire une fois tous les deux ans, car rappelons-le la période de révolution de Mars équivaut à environ deux fois celle de la Terre, dés lors, ils durent rejoindre le module de transfert resté en orbite. À leur retour, ils subirent de nombreux tests qui ne révélèrent pas d'énormes séquelles néanmoins ils eurent besoin de rééducation pour retrouver toute la capacité de leurs muscles. La mission conclut sur le fait que l'homme avait donc les capacités physiques à la vie sur Mars.

Une fois tous les deux ans Mars et Terre se retrouvent à 5,57.10⁷ km

  Les missions se multiplièrent, jusqu'en 2243 où la base martienne permanente fut inaugurée chaque mission ayant apporté puis assemblé peu à peu les modules nécessaires à sa construction.

  Sa situation géographique s'est bien sur portée sur l'équateur : là où il faisait le plus chaud⁴. Dés lors les nouveaux colons doivent faire face à tous les facteurs qui empêchent de vivre de manière prolongée sur Mars. Les martiens vivent ainsi dans des habitats pressurisés qu'il enterrent peu à peu, fuyant ainsi les rayons cosmiques, dans lesquels ils sont aussi protégés du froid.

Des habitats pressurisés

  Les premiers colons se nourrissent principalement d'aliments déshydratés ou de boîtes de conserves qui proviennent de la Terre, cependant les chercheurs cultivent des légumes et des arbres fruitiers dans une serre pour une alimentation plus variés ; outre l'aspect alimentaire ces serres servent aussi à étudier la croissance des végétaux lorsqu'ils sont soumis à une faible pesanteur et à d'autres paramètres uniques à Mars ; ces serres sont aussi un apport d'oxygène : elle jouent donc un rôle clé dans la station.

  La base est alimentée en énergie par une centrale à fusion nucléaire - technologie maitrisée entièrement depuis le début du XXII° siècle qui consiste à récupérer l'énergie libérée lors de la fusion de noyaux d'atomes légers - indispensable face aux besoins énergétiques de cette cinquantaine de chercheurs avides de découvertes et déployant un matériel scientifique gourmand en électricité. Néanmoins l'énergie dépensée par les scientifiques dans les salles entrainement physique prévu pour que leur muscles, en sous-régime par rapport à la Terre ne perdent pas leur fonction, est aussi utilisée.

Une centrale à fusion nucléaire mobile, sur Mars

  La base reste toujours en contact étroit avec la planète mère afin de communiquer les résultats des expériences et de communiquer l'avancée des missions menées sur place, grâce à une antenne parabolique relayée par plusieurs orbiteurs qui relient aussi la base avec les centaines de modules dépendants implantés à la surface de la planète rouge : des sortes de stations météorologiques et sismiques alimentées par l'énergie solaire, qui permettent de scruter cette planète qui reste encore énigmatique.

  L'eau est aussi indispensables pour cela les premiers colons installent d'énormes réservoirs de la précieuse denrée pour toute la base, celle-ci est recyclée à 100%, et renouvelée tous les deux ans en même temps que les denrées et l'équipe de scientifiques entière, sans cela les radiations solaires trop fortes commençaient à être dangereuses.

  Les scientifiques de retour sur la planète bleue étaient internés durant un mois à leur retour. Au programme : rééducation, quand les muscles se sont habitués à des poids trois fois inférieur à ceux terriens, ils ont du mal à se réhabituer à l'effort terrien. De plus les os se sont fragilisés, les scientifiques suivent un régime riche en calcium, et peu à peu se réhabituent à la Terre.

  Après près de cinquante années les habitations sont complètement immergées dans le sol martien mis à part les organes externes comme les serres. Ces habitations troglodytes sont pensées pour faciliter la vie des martiens, des grands espaces sont prévus de manière à maximiser l'échange très important dans cette petite communauté qui atteint désormais les mille habitants. 

    B. La vie s'organise et la terraformation s'amorce :

  Trois cents ans plus tard, la vie commence à s'organiser, des jeunes aventuriers fortunés et autres descendants ont succédé aux anciens scientifiques sur-diplômés, la petite colonie est désormais organisée en une vraie ville : au centre de la cité la géopole, une sorte de dôme sphérique dépassant du niveau du sol : un grand lieu de rencontre et d'éducation pour toute la population qui s'élève désormais à environ cent cinquante mille personnes sur l'ensemble du complexe urbain, une organisation en quartier indépendants s'est mise en place, les échanges inter-quartiers étant néanmoins favorisés par les nombreux capillaires permettant une alternative rapide aux déplacements en véhicules à roue ou chenille plus longs et couteux.

La géopole au centre de la cité

  Les colons travaillent pour la plupart dans l'exportation de matériaux vers la Terre, en effet Mars regorge de nombreux minerais devenus très rares sur la planète mère, ainsi, la planète rouge est en équilibre fragile entre exportation et importation, l'alimentation provient des nombreuses serres disposées dans toutes la ville et désormais d'élevages expérimentaux. D'autres colons occupent des postes dans l'administration, l'éducation ou la médecine, les martiens excellent d'ailleurs dans tous ces domaines dans lesquels ils sont de plus à la pointe de la technologie.

  Au niveau de la planète, les martiens ont fini d'amorcer le coût de la mission par le commerce avec la métropole en laquelle, ils ne reconnaissent pour la plupart plus rien de réel : les colons n'entreprennent plus au cours d'une vie ; hormis quelques exceptions un voyage vers la planète Terre, en plus d'être couteux il pose des problèmes techniques à ces hommes habitués a des conditions physiques différentes sur une planète où ils étaient confinés dans des habitations enterrées, pressurisées et soumis à une gravité faible. La Terre n'est donc plus un lieu attirant pour ces martiens qui sont pour la plupart nés ici, ils ne la connaissent que par les ouvrages et les quelques terriens fortunés qui viennent encore régulièrement s'installer.

  Lassés d'être « laissés à l'abandon » par la Terre envers qui ils ne sont plus redevables, les martiens décident de lancer par leur propres moyens les solutions durables à l'enfer de Mars, réfléchies par des ingénieurs depuis un millénaire mais jamais mises en place faute d'argent et de volonté politique : il s'agit de terraformer Mars : depuis d'autres scientifiques se sont penchés sur la question, améliorant le processus de manière à rendre les conditions de vies sur leur planète le plus similaire que possible à celle de la Terre non pas par « idolatrisation » de la planète bleue mais pour répondre à toutes le contraintes que la vie sur Mars pose à ces colons qui restent des hommes.

  Le premier défi de taille est d'augmenter la pression atmosphérique donc épaissir l'atmosphère pour cela les martiens doivent libérer le dioxyde de carbone (CO₂) enfermé dans les calottes et le régolite martien et ainsi augmenter l'effet de serre une fois le processus entamé on pourra parler d'effet de serre galopant, c'est à dire une sorte de cercle vertueux : le CO₂ libéré épaissit l'atmosphère, la pression atmosphérique augmente de ce fait et par conséquence la température aussi ce qui agit sur les calottes qui libèrent le CO₂ plus vite. Des scientifiques avancent le chiffre de 4°C pour engendrer un tel phénomène, pour ce, plusieurs solutions sont envisagées par les colons :

• L'installation d'un miroir en orbite afin d'orienter les rayons du soleil et de faire fondre cette masse, cette méthode serait efficace dans les conditions suivantes : 125 kilomètres de rayon, pour une masse de 200 000 tonnes, donc les colons devront utiliser des matériaux très légers comme l'aluminium qu'ils pourraient faire venir de la Lune ou d'astéroïdes, la surface du miroir devra de plus être très réfléchissante et fine. Il devra être positionné à environ 214 000 kilomètres de Mars pour pouvoir être stationnaire. Néanmoins cette méthode pourrait être très efficace en amorçant une augmentation de 5°C et donc un effet de serre galopant.

Vue d'artiste d'un miroir orbital autour de Mars

• Diminuer l'albédo au niveau de la calotte sud - la plus riche en CO₂ ,pour cela il faut saupoudrer les pôles d'une poudre noire comme la poudre de charbon. Cette solution peut être efficace si elle agit rapidement car sinon les tempêtes de sable saisonnières viendront gêner le processus en balayant le charbon, or les estimations sont environs de cent ans pour abaisser l'albédo de 0,77 à 0,75 et engendre la fonte totale des calottes.

Le pôle sud martien et sa calotte

  Ces méthodes moins couteuses sont beaucoup plus risquées, et risquent de mener à un échec, elles ne concernent de plus que le réchauffement des calottes polaires et non le régolite ; pour ce dernier l'opération s'annonce beaucoup plus délicate en effet le CO₂ présent dans ce sous-sol semble emprisonné par des composés tels que les argiles et des composés voisins comme les zéolites par exemple qui peuvent stocker jusqu'à 20% de leur masse sèche en CO₂ , le mécanisme de libération du CO₂ peut donc être très couteux en énergie et si ajouté à l'augmentation pression engendrée par la fonte des calotte il n'est pas assez important, il se peut que le processus de terraformation s'arrête, il faut donc trouver une solution.

  Celle-ci vient des chlorofluorocarbures (CFC) , des gaz responsables d'un effet de serre très important parfois supérieur 10 000 fois à celui généré par le CO₂, cependant il n'y pas de couche d'ozone sur Mars, dans un premier temps on peut penser que c'est un point positif. En effet les CFC détruisent la couche d'ozone – c'est ce qu'il s'est passé sur Terre – mais en y regardant de plus prêt cette derrière stoppe le rayonnement ultraviolet qui détruit les liaisons entre les atomes de chlore et de carbone des CFC. Il faudrait donc réinjecter en permanence ces gaz à fort effet de serre mais cela serait couteux, les ingénieurs ont donc trouvé une autre voie : des molécules moins sensibles aux ultraviolets, leur choix se porte sur le perfluorométhane (CF₄) ou l'octofluropropane (C₃F₈) mais les chercheurs connaissent mal la résistance de ces molécules aux ultraviolets et ne savent pas si leur effet sera aussi important que les CFC, néanmoins la décision est prise et les martiens décident d'entamer le processus.

Explication de l'effet de serre

  Hélas les colons bien que très motivés par le fait de pouvoir profiter de « leur » planète qui appartient encore territorialement à la Terre sont en équilibre fragile sur le plan économique et ces solutions devraient passer par l'implantation de gigantesques usines ainsi que des mines pour extraire la fluorite qui est à la base des gaz à fort effet de serre, ces infrastructures sont très couteuses, c'est pourquoi les martiens décident de se tourner vers des investisseurs terriens qui, conscients de l'opportunité qu'il leur est offerte s'empressent d'adhérer au projet.

  Le processus fut laborieux et les échecs nombreux, en effet les martiens trop optimistes surement, durent combiner toute les solutions pour arriver au résultat escompté : installation de miroirs, augmentation de l'albédo, réchauffement du régolite, et intervention de plusieurs gaz à effet de serre très résistants. Néanmoins les colons ne baissèrent pas les bras, même au plus bas de la crise, quand les investisseurs réclamaient des milliards de dollars, ils ne cessèrent d'espérer. L'atmosphère finit par s'épaissir en atteignant un pression de 100 mbar et les températures commencèrent à franchir le 0°C un peu partout sur le globe.

  Dés que l'atmosphère fut assez épaisse, il fallut alors réactiver l'hydrosphère, cette étape fut sans aucun doute la plus longue et la plus difficile à mettre en œuvre, il fallait déjà s'interroger sur les quantités d'eau disponible sur Mars, les principales réserves étant évidemment les calottes polaires, néanmoins Mars Odyssey⁵ avait montré que l'eau était présente dans le régolite de Mars, mais comme pour le CO₂, la molécule de H₂O était emprisonnée à l'échelle moléculaire par certain composés.

  Les réserves étaient estimées à cinq trillions de tonnes dans les calottes, mais les colons sceptiques concernant la quantité d'eau décidèrent pour assurer cette étape du processus de terraformation, de capturer une comète ou un bloc de glace dans les anneaux de saturne et de le fracasser sur la planète rouge. Ces astres, en grande partie composé d'eau ont en effet apportés de plus grande réserves de la précieuse molécule.

  Peu à peu la planète commence à bleuir, on voit apparaître l'eau au fond des Valles Marineris et l'Oceanus Borealis renait, formant un vaste océan sur tout l'hémisphère nord de la planète, et deux mers intérieure voient aussi le jour, dans les plus grands bassins : Argyre et Hellas⁶.

Une vue d'artiste de Mars terraformée centrée sur Valles Marineris

  Mars se transforme donc petit à petit en planète bleu, les colons sortent désormais de leur habitation muni d'un simple masque à oxygène car la pression est désormais viable puisqu'elle est de 150 mbar, soit un septième de la pression terrienne, l'atmosphère suffisamment épaisse bloque alors une grande partie des rayons cosmiques, et des habitations extérieures commencent à germer, le désir d'indépendance s'empare des colons, le gouvernement de la ville a d'ailleurs des positions plutôt radicales sur le sujet.

    C. La pluie, l'oxygène, la vie et la déclaration d'indépendance : 

  Les colons peuvent désormais profiter d'une balade en plein air sans combinaison pressurisée, certes, mais ils ne peuvent toujours pas respirer l'air de Mars, car il manque de l'oxygène. Pour cela de brillant scientifiques font appel aux micro-organismes capables de réaliser une photosynthèse pour libérer de l'oxygène à partir du dioxyde de carbone.

  Il y a deux milliards d'années ils régnaient en maitre sur toute la planète bleu, et ont injecté dans l'atmosphère ce gaz que nous respirons aujourd'hui : l'oxygène, ce qui explique sa forte présence dans notre atmosphère à la différence de sa faible concentration dans celle de Mars ; mais aussi le méthane (CH₄) et le diazote (N₂). Les ingénieurs martiens avaient auparavant écartés cette idée car pour jouer le même rôle sur leur planète, les micro-organismes devaient présenter une résistance aux conditions extrêmes, mais le processus ayant était enclenché, les conditions se sont améliorées et les micro-organismes sont désormais plus aptes à jour leur rôle, notamment Chroococcidiopsis : une bactérie primitive qui est capable de résister à des conditions extrêmes : températures très basses, aridité, hypersalinité. 

Vue au microscope optique (x100) de la bactérie Chroococcidiopsis 

  Les voilà donc implantées sur la planète rouge. Très vite elles remplissent leur rôle, l'atmosphère se viabilise petit à petit, toujours en s'épaississant. Les scientifiques impatients s'empressent d'implanter toute autre sorte de micro-organisme génétiquement modifié afin d'augmenter leur résistance et ainsi le processus s'accélère et, en moins de cent cinquante ans le taux d'oxygène se stabilise autour de 20 %, un taux très proche de celui de la Terre, alors les colons fêtent la victoire ils peuvent sortir sans leur masque à oxygène, sans combinaison pressurisée, il peuvent vivre à l'air libre. Ce processus visant la création d'un écosystème viable sur une planète qui n'en possède pas est aussi appelé ecopoièse.

  Cent ans plus tard : les troupeaux de ruminants ont remplacé les élevages expérimentaux , et les champs se sont substitué aux serres, on déguste désormais sur Mars des spécialités locales. L'écosystème a permis de réguler le méthane, diazote, oxygène et dioxyde de carbone à des taux fixes. Les CFCs et autres composés à fort effet de serre ont finit de se décomposer et l'oxygène ayant réapparu en grande quantité permet au cycle de l'ozone – qui n'est donc plus détruit par les cholorofluorcarbures – de se réactiver petit à petit et de protéger les habitants des ultraviolets.

Le cycle de l'ozone (O₃) soulignant l'importance de la présence des molécules de dioxygène (0₂)

  Les nouveaux moyens de propulsion permettent désormais des voyages très rapides et surs, presque plus d'accident dans l'espace. Et le tourisme est désormais une autre source de revenu pour le demi-millions de martiens, qui réfléchissent désormais à une séparation avec la métropole pour laquelle ils ne sont encore qu'une colonie, ainsi le 5 juillet 8965 Mars devient indépendante aux yeux de tous les terriens et elle est désormais entièrement auto-dépendante sur le plan économique. Elle excelle dans tous les domaines relatifs aux nouvelles technologies où les techniciens sont de plus en plus performants, d'ailleurs ceux-ci toujours avides de découvertes et de ressources réfléchissent maintenant à s'implanter dans d'autre astres de notre système et ce avant la Terre qui devient beaucoup plus fragile : la planète bleu est aujourd'hui archi-polluée, il y fait de plus en plus chaud : on atteint les 45°C en moyenne l'automne en France. La biodiversité est en danger néanmoins, les martiens préventifs avaient pris soin de préserver de nombreuses espèces dans leurs élevages, ainsi Mars connait une forte biodiversité, grâce à des méthodes comme le clonage, qui se sont imposés dans l'agriculture.

  Vous l'aurez compris, le processus de terraformation est terminé, les martiens jouissent maintenant d'une planète entière, ils sont réunis dans une seule ville, auto-dépendante, et conçue de manière à exister durablement en répondant à toutes les contraintes de la vie sur Mars, mis à part la faible gravité à laquelle ces hommes, un peu différents de leur cousins terriens se sont habitués, ils peuvent désormais écrire leur propre histoire.