Aller sur MARS
pour mieux comprendre la Terre
S'y installer
pour donner une nouvelle chance à l’Humanité
Pourquoi Mars ?
Mars est la planète que nous pouvons et que nous devons privilégier dans le cadre de notre exploration spatiale. C’est en effet un astre bien particulier, celui qui potentiellement nous offre le maximum d’opportunités. C’est d’abord un lieu de recherche pour mieux comprendre la Terre et le phénomène de la vie ; c’est aussi le seul endroit en dehors de la Terre où nous avons la possibilité de nous installer de façon pérenne. C’est enfin un défi qui nous est posé et que nous pouvons relever. Envoyer des robots c’est bien, y aller nous-mêmes c’est mieux. Aller sur Mars, c’est faire notre premier pas vers les étoiles.
DÉCOUVREZ L'ÉQUIPE DE MARS SOCIETY SWITZERLAND
Comité directeur
pierre_brisson@yahoo.com
Membre du Board et Trésorier de l'Association Planète Mars. Membre fondateur de la Mars Society. Economiste (MA en Economie de l'Université de Virginie); Ancien banquier (à la retraite) dans une grande banque internationale française, chargé de l'évaluation et du contrôle des risques de contreparties. Passionné de géographie physique, de planétologie et d'astronautique.
Adjoint de la Section Microtechnique à l'EPFL. Sebastian Gautsch a écrit sa thèse de doctorat (Université de Neuchâtel) sur le microscope à force atomique, FAMARS, qui a été réalisé à Bâle par le Swiss FAMARS Consortium. Embarqué par la mission PHOENIX il a été opérationnel entre mai et novembre 2008. Il a notamment étudié la poussière martienne.
Claude Nicollier est physicien et astrophysicien. Il a été pilote et il est reconnu pour ses contributions majeures à l’exploration spatiale. C'est le premier Suisse à avoir été astronaute (ESA). Il a été le seul, jusqu'à la nomination de Marco Sieber en 2022. En tant qu'astronaute, il a participé à quatre missions avec la NASA, notamment deux pour la correction de l'optique du télescope Hubble. Professeur honoraire à l’EPFL, il partage aujourd’hui son expertise et sa passion pour l’aérospatiale et la science.
Franchir sur Mars les portes de l'espace
( Livre de Pierre Brisson publié en Mai 2024 – Le Lys Bleu Édition )
Ce livre parle de l’Espace, des sentiments qu’il m’inspire et de l’attitude que selon moi nous devons avoir face à ce pseudo-vide, si grand et si riche, dans lequel nous avons toujours été plongés mais auquel nous n’avons accès que depuis quelques décennies. Puisque nous commençons à avoir la capacité de nous y aventurer, je voudrais que nous utilisions cette capacité au maximum. Dans ce contexte, notre premier objectif ne peut être que Mars puisque c’est la planète accessible où la vie sera la moins difficile pour les êtres humains. Beaucoup d’entre nous voient ce projet avant tout comme une aventure, mais nous limiter à cela serait faire montre d’une vision à court terme. Coloniser cette planète avec un avant-poste robuste est un projet que nous devons réaliser pour sauvegarder notre Civilisation en plus d’élargir nos connaissances.
Robert Zubrin a été le promoteur du projet. Je m’y suis intéressé dès 1995 à Singapour, en découvrant son livre « The Case for Mars », alors que j’étais responsable du département « Project and Corporate Risk Analysis » du siège régional de ma banque (spécialisée sur l’Asie). Ce qui me séduisit c’est que Robert Zubrin y soulignait ce qui faisait de Mars un objet géologique peu différent de la Terre, et non plus seulement un objet astronomique. En même temps, comme ingénieur en technologies spatiales, il exposait des solutions pour y accéder et y vivre qui me semblaient très astucieuses et convaincantes. Nous avons noué une relation à partir de cette époque. J’ai été le principal traducteur de son livre en Français et, lorsque je suis revenu en Europe, j’ai consacré mon temps libre au sujet de l’établissement de l’Homme sur Mars, en créant la Mars Society Switzerland en 2009. La spécificité de mon propre livre vient de mon expérience personnelle qui n’est pas courante dans le milieu des personnes qui travaillent sur Mars puisque je suis économiste et que j’ai été banquier international, spécialiste de l’analyse des risques de contreparties. Cela s’ajoute au fort intérêt que j’ai maintenu depuis mon adolescence pour la géographie physique, la planétologie et l’astronomie.
Pour l’écrire, j’ai naturellement travaillé la faisabilité d’une colonisation martienne comme j’avais l’habitude de travailler celle de tout mégaprojet que je devais étudier dans ma banque. En même temps, j’ai étudié l’environnement martien en m’appuyant sur mes connaissances en géographie physique. J’ai rassemblé toutes les informations professionnelles pertinentes que j’ai pu. Je me suis appuyé pour cela sur la bonne relation que j’ai avec l’une des meilleures écoles d’ingénieurs d’Europe, à savoir l’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), et sur la facilité que j’avais à questionner et obtenir des réponses de tout spécialiste, avec mon étiquette de journaliste scientifique pour Le Temps, le journal de référence de la Suisse romande pour lequel j’ai travaillé plus de 8 ans. Mais j’ai aussi pu questionner mes deux mentors en ingénierie astronautique en France, Richard Heidmann et Alain Souchier (et en obtenir des réponses !). Ils ont tous deux, occupé des postes à haute responsabilité chez SAFRAN, la société qui a créé les fusées Ariane, notamment Ariane V. Ces amis qui ont fondé l’Association Planète Mars française (comme j’ai fondé la Mars Society Suisse) avaient toutes les connaissances nécessaires pour comprendre et apprécier ce que faisait Elon Musk. Du côté financier, j’ai utilisé mes propres connaissances et exercé mon propre raisonnement, et j’ai toujours privilégié la Logique (un garde-fou indispensable) par rapport à l’Espoir qui reste néanmoins un fil conducteur de motivation puissant.
Dans ce plan de colonisation, je n’ai pas écarté les quelques faiblesses qui pouvaient apparaître. Elles sont inévitables dans ce genre de projet où les inconnus se précisent au fur et à mesure qu’on progresse. Lorsque cela se produit, je cherche des solutions possibles et comment les tester. Je suis parvenu à l’opinion que le projet est théoriquement réalisable, en attendant d’autres tests et preuves de concept. J’exprime en fin de compte de légères différences avec le chemin suggéré par Robert Zubrin (une entreprise d’exploitation globale, une seule Base, de nombreux médecins… !).
Je décris la perspective comme je la vois aujourd’hui : Dans le cadre de l’environnement martien et compte tenu de nos technologies, vérifiées ou sur le point de l’être, comment pourrons-nous réaliser l’objectif : envoyer des humains sur Mars avec le Starship et, après avoir testé la possibilité de vie lors d’une première mission habitée, y démarrer une colonie permanente. La raison de la « permanence » associée à l’autonomie maximale m’apparait comme une nécessité afin d’assurer la sécurité non seulement pour le temps d’une mission, mais aussi pour mener d’autres missions habitées.
Pierre Brisson
Plan et résumé du livre
Avant-propos :
Comprendre et survivre
Chapitre 1. L’Espace et nos capacités à l’explorer
Contemplation du Ciel, la nuit / Les moyens de l’exploration, capter ou aller vers / Les défis des dimensions, de la vitesse et du temps / Se décourager ou continuer ? / La science-fiction et la science / La stratégie / Le risque d’être bloqués.
Notre quête pour comprendre et pénétrer l’Espace est ancestrale. Elle s’est structurée avec le temps. Nous avons maintenant une assez bonne idée de l’ensemble. La contemplation est merveilleuse mais aussi intimidante sans toutefois être nécessairement décourageante. Il faut garder son sang-froid et choisir la meilleure stratégie et les meilleurs outils. Il faut aussi être conscient que la fenêtre pour les utiliser, qui vient de s’ouvrir, risque de se refermer bientôt, car les opposants à ces développements sont nombreux et actifs. Seules la Science et l’Ingénierie peuvent nous permettre d’avancer mais rien n’est possible sans le Rêve et la Science-fiction car ils sont une source de motivation, et ceux-ci ne sont pas partagés par tout le monde. Ceux qui sont « pour » doivent être déterminés à aller de l’avant, et convaincants.
Chapitre 2. La Vie, l’Homme
Le mystère de la vie au cœur de notre désir de savoir / La vie sur Terre, un fait extraordinaire / La complexification jusqu’à l’homme, un processus non programmable / L’improbabilité des extraterrestres / Notre responsabilité en tant qu’hommes.
Depuis Copernic, nous comprenons que nous ne sommes pas le centre du Monde, et cela pose le problème de « la Vie ailleurs ». Pour l’aborder correctement, et avant d’étudier correctement les autres planètes, il faut s’intéresser au processus qui a conduit à la Vie sur Terre. On voit ainsi que « le facteur hasard » n’a pas été du tout mineur. Il faut donc se comporter en conséquence, comme si nous étions les seuls dépositaires du trésor qu’est la Vie, et au-delà, une vie consciente d’elle-même, des autres, et capable d’agir. Si nous sommes « les seuls », ce qui est probable (et pas forcément contradictoire avec le principe de Copernic), il faut s’organiser pour devenir multiplanétaires, afin de sauver notre espèce si nous le pouvons.
Chapitre 3. L’exploration par l’astronomie et les sondes
Considérations générales / Le Soleil et les autres étoiles / Messagers et capteurs / Les planètes / La Lune / Mars.
Notre environnement spatial est le milieu que nous pouvons explorer, soit avec nos télescopes, soit, jusqu’à un certain point, physiquement, avec nos fusées. Avec ces dernières, et de surcroît avec notre corps, nous devons être réalistes dans nos projets et accepter les limites imposées par la vitesse de la lumière, le rayonnement solaire et cosmique, la puissance de propulsion que nous connaissons et pouvons maîtriser, et le temps nécessaire pour aller d’un endroit à un autre. Dans ce cadre, les seuls astres où nous pouvons aller physiquement à notre époque sont la Lune ou Mars, et cette dernière est beaucoup plus adaptée à la vie humaine, même si y vivre semble très difficile.
Chapitre 4. L’astronautique
La propulsion chimique / les alternatives / les trajectoires/ le vaisseau en général / le Starship en particulier
Si l’on veut prendre au sérieux le transport spatial, il faut admettre que la propulsion chimique est la seule que nous puissions utiliser pour les premières missions habitées dans « notre » environnement de l’« Espace-lointain ». On peut en envisager d’autres, comme la fission nucléaire, le VASIMR ou les voiles solaires, mais leur utilisation sera pour plus tard. La fission nucléaire mérite cependant une mention spéciale car elle est presque prête. Le vaisseau le plus évident à utiliser est le Starship, même si sa conception peut être quelque peu critiquée. Ses avantages sont sa capacité de masse et de volume et sa réutilisabilité. Cela dit, il ne faut pas oublier qu’on ne peut pas aller sur Mars à tout moment et dans n’importe quelles conditions. Choisir une trajectoire, c’est calculer une navigation, aussi complexe qu’elle l’était autrefois au temps de la marine à voiles. La différence est que les marins modernes n’auront pas à tenir compte des courants et des vents, mais des forces de gravité, des radiations et de leurs propres capacités de propulsion.
Chapitre 5. La vie à bord
Le microbiome / l’apesanteur / le support vie / les radiations / Accidents de santé et maladies propres au fonctionnement de nos organismes / Limitation de notre rayon d’action.
Les personnes qui iront sur Mars devront y arriver dans de bonnes conditions physiques et mentales. Cela implique de contrôler au maximum leur microbiote, de limiter l’effet de l’apesanteur, de les protéger au maximum des radiations, de leur fournir le support vital nécessaire et un confort minimum pendant une période prolongée. Il y aura également des accidents et des maladies pendant le voyage et les organisateurs devront être prêts et équipés pour y faire face. Mais quoi que nous fassions, la durée du voyage et l’impossibilité d’assurer une protection totale contre les radiations imposeront un vol le plus court possible. Pour ces raisons, Mars est la destination la plus lointaine que nous puissions atteindre, et il ne pourra y avoir aucun équipage humain professionnel pour piloter le vaisseau ou prendre soin des passagers.
Chapitre 6. Mars, la Planète
La Masse / Le champ magnétique / L’atmosphère / la Poussière / les températures / l’eau / l’histoire géologique / Les minéraux et autres ressources / La géographie.
Mars n’est pas n’importe quelle planète. Ses caractéristiques imposent des contraintes et peuvent en même temps fournir aux hommes les éléments nécessaires à la vie. Mars a eu une histoire géologique moins riche que celle de la Terre mais bien plus que celle de la Lune. Du fait de sa masse plus importante, elle a pu conserver une atmosphère. Du fait de cette atmosphère, de la présence d’eau et de son évolution orbitale à la limite de la zone habitable, cette eau était liquide au début de son histoire puis le fut de temps en temps par la suite. Du fait de sa vitesse de rotation, ses « sols » de 24h39 sont proches de nos jours et du fait de l’inclinaison de son axe de rotation, elle connait des saisons. L’instabilité de cet axe a facilité les dépôts de glace d’eau en de nombreux endroits de la surface, même aux basses latitudes.
Les inconvénients ne sont pas négligeables mais certains présentent des aspects positifs : l’atmosphère est riche en CO2 mais cela permettra d’obtenir du carbone et de l’oxygène. Il y a de la poussière partout mais les dunes peuvent fournir toutes sortes de minéraux et d’éléments chimiques. La faible gravité n’est peut-être pas la meilleure pour la santé humaine, mais elle permettra de porter sans difficultés de lourdes protections contre les radiations et des combinaisons spatiales et aussi d’atterrir et de décoller de la planète plus facilement. D’autres caractères sont simplement négatifs et il faudra s’en accommoder : absence de champ magnétique global, atmosphère ténue, températures basses, impacts fréquents de micrométéorites. La géographie offre toutes sortes d’environnements différents avec des zones plus intéressantes à explorer, ou plus propices à vivre.
Chapitre 7. La préparation du premier vol habité pour Mars
L’intérêt scientifique / L’intérêt humain / Les vol robotiques préparatoires / Le déchargement robotique / Le choix des hommes / Les délais.
Pour la recherche scientifique, la présence de l’Homme sur Mars permettra de contourner le décalage temporel et de donner de la fluidité à toute recherche. La planète sera un « paradis » pour les explorateurs, notamment ceux qui s’intéressent à l’évolution dans ses premiers temps d’une planète tellurique, car il n’y a pratiquement pas eu de tectonique des plaques. Ce sera l’endroit où étudier jusqu’à quel point une planète semblable à la Terre a pu favoriser l’évolution de molécules organiques vers la Vie. L’intérêt humain, en revanche, réside dans l’espoir de créer une branche de l’Humanité en dehors de la Terre, pour des raisons de sécurité ou simplement d’expansion. Il faudra la préparer par des vols robotisés pour tester si le Starship est suffisamment fiable. Mener à bien ces vols robotisés ne sera pas chose aisée, et à commencer par le déchargement et le raccordement des équipements nécessaires à l’ISPP (In Situ Propellant Production). Choisir qui fera partie du premier équipage ne sera pas simple non plus. Sachant que le but de la mission sera de savoir si les Hommes peuvent vivre sur Mars, chaque membre devra maîtriser une spécialité médicale. Un calendrier est difficile à établir. Ce que l’on sait, c’est que le premier vol habité ne pourra pas quitter la Terre avant que le premier vol robotisé (qui ne pourra être lancé avant janvier 2027) ne soit revenu sur Terre (pour tester au moins une fois le départ de Mars et l’atterrissage sur Terre). Cela ne sera pas possible avant juillet 2029. Malheureusement, cette date se situe au-delà de la fermeture, fin mars 2029, de la deuxième fenêtre de lancement vers Mars.
Chapitre 8. Mars, s’y installer
Le premier vol habité / vol multiple / le deuxième vol habité / s’établir sur Mars, les principes / le choix du site / deux types d’habitats / deux types de serres / les dômes / l’astroport / les matières premières / que va-t-on apporter sur Mars pour construire / support-vie / combinaison spatiale / robotique / informatique / urbanisme.
Le premier problème auquel devra faire face la première mission habitée est l’apesanteur pendant le vol. Des mesures possibles existent (rotation de deux corps) mais elles restent à tester. Le premier vol habité devra également atterrir et vu la masse et la hauteur du Starship, il serait préférable que les vols robotisés précédents aient préparé une plateforme d’atterrissage. Le choix de l’atterrissage devra être fait en fonction de la propriété du sol et de ses caractéristiques géographiques. Cela pourrait être quelque part dans Valles Marineris. Après l’atterrissage, le premier équipage pourrait utiliser un abri/habitat naturel ou creusé robotiquement auparavant, dans la face d’une falaise ou dans un tertre. Depuis cet abri, le premier équipage construira un habitat en utilisant au maximum l’ISRU (In Situ Resources Utilization) et travaillera à la production de carburant/comburant (ISPP). Mars possède tous les éléments et minéraux nécessaires pour cela. Le minimum sera apporté de la Terre, notamment des SMR (petits réacteurs nucléaires modulaires), des machines d’impression 3D et des robots humanoïdes (les plus adaptés pour remplacer les hommes dans des tâches physiques répétitives et dangereuses). Il y aura également des équipements de télécommunication et deux centres de données. La redondance sera un impératif pour la sécurité. Le plan de la première Base sera circulaire pour plus de compacité. Deux types de serres, ainsi que deux types de serres intégrées, sont proposés.
Chapitre 9. Mars, y vivre
La population / les rémunérations / combien cela va coûter / le financement / les sources de revenus possibles / mais qui se payera un séjour sur Mars ? / les échanges et la monnaie / l’installation de l’homme sur Mars sera-t-elle rentable ?/ l’organisation et la gouvernance / perspectives.
Quelque 20 ans après le premier vol habité, la première base martienne pourrait accueillir 1000 personnes. Cette base regroupera tout le matériel importé de la Terre ou produit localement. La population comptera quelques Martiens nés sur Mars mais la plus grande partie viendra de la Terre et aura été sélectionnée en fonction des besoins que les administrateurs auront eu pour construire et entretenir la base et ses résidents.
D’autres seront des hôtes payants (c’est-à-dire des clients), pour de courts séjours de 18 mois. En effet, la base devra devenir rentable le plus vite possible car elle aura été financée par des investissements colossaux (50 milliards ?), dont une grande partie aura été apportée par des fonds privés, et négociée sur les principales bourses mondiales. Il faudra que l’investissement soit rentabilisé dans un délai raisonnable si l’on veut que l’implantation perdure. Pour réunir l’argent, il y aura une banque dédiée, complétée par une compagnie d’assurance dédiée, pour faciliter l’emprunt et la prise de risque. Pour obtenir les revenus nécessaires, les investisseurs ne devront pas compter sur des exportations lourdes, trop coûteuses. Ils s’appuieront sur des produits immatériels (recherches en tout genre, logiciels…) et fourniront des logements et des services aux personnes qui voudront venir sur Mars (ingénieurs, mais aussi scientifiques ou artistes) à condition de payer et de respecter les règles de sécurité pour tous. Bien sûr, « les 1000 premiers » ne seront qu’un moment de l’histoire de Mars et d’autres personnes les rejoindront. Ceux-ci logeront dans d’autres établissements, pas trop éloignés (pour des raisons de sécurité), et proches d’autres gisements de glace d’eau.
Après ? : Mars, une étape vers les étoiles
Après s’être installée sur Mars, l’humanité aura accompli une nouvelle révolution copernicienne. Elle aura enfin compris qu’elle n’est pas liée à la Terre pour l’éternité. Les Portes de l’Espace seront ouvertes ! De là, avec le développement de la technologie, leurs enfants entreprendront de nouveaux projets : créer les îles de l’Espace dont avaient rêvé Hermann Oberth puis Gerard O’Neill ; se rendre sur Proxima du Centaure et d’autres systèmes planétaires « proches ». Plus tard encore, ils se déplaceront d’un système planétaire à l’autre, comme le faisaient jadis les Polynésiens, d’une île à l’autre dans le vaste Océan.