Pourquoi coloniser Mars plutôt qu'un autre astre ?

  Mars, surnommée la planète rouge car sa surface rocailleuse est recouverte d'une épaisse couche d'oxyde de fer de couleur rouille, semble être totalement stérile, alors pourquoi avoir choisi comme future colonie cette planète plutôt qu'un autre astre voisin ? Nous allons le déterminer en étudiant les points à partir desquels on voit que Mars n'est au fond pas si différente de la Terre.

    A. Une planète accueillante :

        1. Une planète tellurique et sa structure interne :

  Premièrement, Mars est une planète tellurique, elle possède donc un sol meuble plus propice à la colonisation que celui de Jupiter qui est une planète externe, principalement composée d'hydrogène et d'hélium, où sous l'atmosphère nuageuse la pression est si forte que ces gaz se transforment en un grand océan liquide tout simplement incompatible avec implantation d'une ville.

  Cela veut aussi dire que la composition interne de Mars n'est au fond pas si différente de celle de la Terre, en effet les principales théories sur la structure de Mars convergent dans le sens d'une organisation en couche similaire à celle de la planète bleue, mais sans partie liquide, comme en témoigne ce schéma.

Structure interne supposée de Mars comparée à celle de la Terre

        2. Température, climats & saisons :

  On sait aussi que la température à la surface de Mars se rapproche de celle de la Terre puisqu'elle est de - 63°C oscillant entre -143°C et 22°C à l'équateur, elle varie selon les latitudes¹, contre une moyenne de 15°C pour notre planète, sans être propice, cette température est tout de même plus supportable que celle de Mercure qui oscille entre -183°C et 427°C.

  Mars est la seule planète du système solaire qui tourne autour de son axe à une vitesse très proche de celle de notre planète ce qui lui permet d'avoir des journées de 24,62 heures. L'inclinaison de cet axe est aussi similaire à celui de la Terre respectivement 25,19° et 23,44° ce qui se caractérise par l'existence d'un cycle composé de plusieurs saisons identiques à celui de notre planète comme le montre ce schéma.

Cycle saisonnier de Mars

  Ces saisons sont plus longues que sur Terre car la période de révolution de Mars est de 686,93 jours soit environ 2 ans terrestres. Ce cycle saisonnier a pour conséquence d'augmenter et de diminuer la taille des calottes polaires martiennes, engendrant des différences de pressions entre Sud et Nord ce qui cause des mouvements d'air qui, à grand ampleur soulèvent le sol de Mars, l'enfouissant parfois durant plusieurs mois dans de vastes tempêtes comme nous le voyons sur ces images.

Mars en Juin et Septembre 2001

  C'est aussi la planète la plus proche de notre système solaire : sa distance à la Terre varie de 5,57.10⁷ à 4,013.10⁸ kilomètres, ce qui est un énorme avantage car la colonisation d'une planète serait impossible avec une planète plus éloignée comme Saturne qui ne se rapproche jamais plus de 1,1955.10⁹ kilomètres de la Terre est qui au plus loin séjourne à 1,658.10⁹ kilomètres.

        3. Un passé commun :

  Terre et Mars se ressemblaient autrefois. En effet on suppose que la planète rouge avait un activité interne importante comme en témoigne les nombreux volcans comme l'Olympus Mons², culminant à 27 kilomètres : le plus grand du système solaire néanmoins, selon la plupart des scientifiques Mars n'a néanmoins pas connu de système de plaque tectonique, en effet, il n'y a aucune trace de mouvement horizontal à sa surface.

  Les scientifiques s'accordent aussi à dire que Mars possédait autrefois une atmosphère dense qui permit à l'eau de couler, comme en témoignent des canaux, un temps attribué à un flot massif d'hydrocarbures expliquant les formes d'érosion, puis démentie par les analyses réalisées par les sondes Viking³. Des canaux, parfois très profonds, comme Valles Marineris⁴. Des scientifiques avancent même l'existence passée d'un grand océan sur toute la partie Nord : l'Oceanus Borealis.

  De plus, leur distance relativement proche indique qu'elles ont été bombardées par un nombre d'astéroïdes relativement tenu, or selon la théorie de la Panspermie et si nos suppositions concernant l'eau et l'atmosphère sont correctes alors il est tout à fait probable que Mars ait connu des formes de vies, que ce soit des organismes unicellulaires ou des êtres vivants complexes et doués d'intelligence.

    B. Mais surtout une planète contraignante :

  Certes Mars est très accueillante, mais cela ne fait pas de cette planète un « eldorado », en effet, si des facteurs indispensables à l'implantation d'une vie sont présents sur Mars, on doit aussi relever tous les points qui l'empêchent, et ceux qui semblaient positifs n'en restent parfois pas moins problématiques comme nous allons le voir.

        1. La gravitation :

  L’intensité de la force de gravitation est différente en fonction des planètes car celles-ci ont des masses et des diamètres différents. Pour la Terre elle est de 9,8 N.kg-1 et d'environ 3,71 N.kg-1 pour Mars. On constate donc que l'intensité de la pesanteur est trois fois moins importante sur la planète rouge que sur notre planète ce qui est dû au fait que Mars soit sept moins massive que la Terre mais aussi trois fois plus petite. Cette différence signifie que le poids d'un homme serait 2,64 fois moins important sur la planète rouge que sur Terre, on parle bien sur ici du poids par extension de langage pour définir la force de gravitation qui s'exercerait entre l'homme et Mars, qui n'influe, rappelons-le, pas sur sa masse.

  Ce problème est gênant à des niveaux précis notamment pour la prévision de l'atterrissage : par le passé de nombreux modules se sont écrasés⁵ en entrant dans l'atmosphère de Mars. Nous ne connaissons de plus, que très peu les effets à long terme d'un tel conditionnement sur l'homme.

        2. La faible pression atmosphérique :

  Par le passé, la pression atmosphèrique à la surface de Mars devait d'après les estimations scientifiques être d'environ 5000 mbar, mais comme son attraction était trop faible, conséquence directe de sa masse et de son diamètre trop peu important, les gaz se sont peu à peu échappés dans l’espace. Certains scientifiques sont en désaccord sur ce scénario mais néanmoins incapables de donner un explication à l'échappement des composants de l'atmosphère martienne dans l'espace.

  Mars a donc vu sa pression diminuer considérablement, puisque aujourd'hui elle est de 6,36 mbar soit 160 fois moins que sur Terre où elle est de 1013,25 mbar. Or nous allons le voir, cette pression atmosphérique soulève bien des problèmes sous-jacents : présence d'eau à l'état liquide ou encore persistance de forme de vie.

  Sur Terre la pression permet aussi aux être vivants de se maintenir en un certain équilibre. C'est pourquoi, la pression atmosphérique actuelle sur Mars est un des facteurs empêchant à l'homme de vivre à l'air libre ainsi qu'au micro-organismes d'apparaitre et, ou, de persister.

  La pression atmosphérique est par définition liée à l'atmosphère : plus celle-ci est dense et riche plus la pression augmente. Ainsi durant les cycles saisonnier la pression atmosphérique varie, en été elle est par exemple 20% plus forte qu'en hiver du fait de la sublimation d'une partie du CO₂ contenu dans les calottes polaires.

        3. L'absence de l'eau sous la forme liquide :

  Aujourd'hui, nous savons que sans l'eau la vie n'aurait pas pu exister sur Terre, or les scientifiques s'accordent à dire que l'eau n'est pas présente sous sa forme liquide à la surface de la planète rouge et pour cause : Mars a une température moyenne de surface de -40°C avec une pression de 6,36 mbar, sous de telles conditions, l’eau est sous forme de glace comme nous montre le diagramme pression-température de la si précieuse molécule.

Diagramme pression-température de l'eau (H₂O₂)

  Il faudrait donc augmenter un des ces facteurs qui sont de plus liés, comme nous le verrons, pour pouvoir permettre à l'eau de se trouver à l'état liquide à la surface de Mars. Néanmoins, de nombreuses preuves semble aller dans le sens d'une présence d'eau sur la planète rouge quelques dizaines de mètres sous la surface mais sous forme solide. De plus, les scientifiques restent optimistes, Mars ayant hypothétiquement connu un passé bleu signifie qu'il est plausible qu'un jour l'eau coule à nouveau sur la planète rouge.

        4. L'atmosphère inhospitalière :

  L'atmosphère de la planète rouge reste aussi problématique. En effet, bien qu'existante, elle diffère sur sa composition par rapport à l'atmosphère terrestre, voici l'étude comparative des ces deux atmosphères :  

  On voit donc que l'atmosphère martienne est irrespirable du fait de sa très faible concentration en dioxygène. On note aussi l'absence d'une réelle couche d'ozone qui a pour conséquence de ne pas protéger la surface des ultraviolets : ces rayons émis par le soleil peuvent causer des cancers cutanés, un vieillissement prématuré de la peau ou des cataractes en cas d'exposition prolongée.

La fine atmosphère de Mars

  De plus, l'atmosphère martienne est très fine par rapport à celle de la Terre. Or sur notre planète l'épaisseur de celle-ci joue un rôle essentiel : celui d'empêcher les particules du vent solaire et autres rayonnements cosmiques, extrêmement nocifs pour nos organismes d'arriver jusqu'au sol, la preuve visible étant les aurores boréales qui résultent de la rencontre musclée entre gaz de la haute atmosphère et les particules énergétiques, pourquoi alors ne sont-elle visibles qu'aux pôles ? Tout simplement car il faut juxtaposer un autre facteur qui fait que le rayonnement solaire et cosmique n'attaquent pas toute l'atmosphère.

        5. L'activité interne et le géomagnétisme :

  En effet, l'activité interne et donc le géomagnétisme sont la meilleure barrière contre ces rayonnements nocifs, comme en témoigne le schéma ci-dessous qui explique le principe du bouclier magnétique terrestre.

La magnétosphère oblige les particules du vent solaire à éviter notre planète. Les cornets polaires sont parmi les points faibles. Quant à sa forme aplatie elle résulte de sa déformation par le même vent solaire

  Des hypothèses se confrontent sur l'activité interne de Mars mais on ne peut que constater l'absence de géomagnétisme sur Mars. Néanmoins l'atmosphère martienne dans son état actuel est capable de protéger de manière infime le sol des particules énergétiques émises par les éruptions solaires et le rayonnement cosmiques, mais un homme exposé plus de deux ans sur Mars présentera un fort taux d'apparition de mutations génétiques ou de maladies du types cancer.

        6. La dépendance en énergie :

  De nos jours, l'énergie est devenue indispensable, elle permet de s'éclairer, de se déplacer, de communiquer, d'étudier, et bien d'autres actions quotidiennes. Cette dépendance énergétique est donc un autre frein à l'installation de l'activité humaine sur un autre planète.

  Dans le cadre de l'implantation d'un complexe urbain sur Mars, l'énergie sera d'autant plus importante pour les chercheurs et scientifiques qu'ils devront étudier la planète de plus près pour assurer le bon déroulement de la mission et ce par le biais d'un arsenal informatique gourmand en électricité.

        7. La distance à la Terre :

  Bien que comme nous l'avons vu plus haut sa distance soit plutôt un point positif, elle entraine en réalité un réel problème : celui du voyage qui de manière prolongée comporte plusieurs menaces invisibles :

  Le vent solaire et le rayonnement cosmique, nous les avons déjà évoqué, à la différence que dans l'espace il n'y a pas la moindre atmosphère aussi fine soit-elle, les astronautes seront donc en danger permanent et la cargaison risque d'être irradiée durant le voyage.

  La gravité zéro, en effet là aussi le problème à déjà était évoqués à l'échelle de Mars et de la même manière que les rayonnements, ce facteur est beaucoup plus important dans l'espace en effet, la gravité y est quasi-nulle et même pour des hommes habitués à des séjours dans l'espace nous ne connaissons pas les effets d'un long voyage en apesanteur : nous avons déjà constaté que dans de telles conditions les muscles dépérissent, les os se fragilisent, le nombre de globules rouges diminue, le système immunitaire s'affaiblit : les globules sont moins réactifs, le système cardio-vasculaire adopte un rythme anormal car le sang se distribue de manière homogène dans tous le corps à la différence de la Terre où par la gravité il restait dans la partie inférieure. Sans être dangereuse cette modification de rythme sera peut-être difficile à modifier après un long voyage. La gravité zéro entraine donc un grand nombre de problèmes sur l'homme.

  Les micro-météorites, ces résidus datant de la formation du système solaire où résultant de périodes de violente collision entre météorites et planètes pourraient causer des dommages sur un vaisseau, même la trainée de poussières et de matières laissée par une comète pourrait être fatale à une expédition spatiale.

La trainée de poussières laissée par une comète

  Les comportement humains : on ne peut pas savoir comment réagiront des astronautes, dans un environnement inconnu, avec un risque ambiant et une vie en groupe restreint durant plusieurs mois et ce malgré des expériences psychologiques menées sur une échelle de temps réaliste.