Terraformation : tout savoir et actualités

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Focus sur la terraformation des planètes (Mars, Vénus…)

Le 15 août 2019, Elon Musk twittait une idée étrange : atomiser la planète Mars, pas comme un acte de guerre mais comme une tentative de terraformation. Selon le dirigeant de SpaceX, faire exploser des bombes nucléaires au dessus des calottes polaires martiennes permettrait de libérer de grandes quantités de dioxyde de carbone et de vapeur d’eau dans l’atmosphère, deux gaz à effet de serre. La planète Mars se rechaufferait alors et deviendrait donc plus hospitalière pour d’éventuels colons martiens. Une telle déclaration peut surprendre, inquiéter ou faire rire.

La terraformation est un thème récurrent dans les études scientifiques et dans la science-fiction

Si à l’heure actuelle aucun projet de ce type n’a été étudié sérieusement, la terraformation de certains corps du système solaire a déjà fait l’objet de nombreuses études. C’est également l’un des sujets fétiches de la science-fiction. Est-il possible de rendre ses océans à Vénus ? Respirer à l’air libre sur la planète Mars ou sur la Lune ? On est malheureusement en train d’en faire l’expérience sur terre, l’espèce humaine est tout à fait capable de modifier le climat d’une planète. C’est pour le moment un phénomène qui n’est pas maîtrisé et qui ne bénéficie pas du tout aux occupants de la Terre.

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Vue d’artiste de la Lune terraformée

A défaut de pouvoir contenir notre production de gaz à effet de serre, certains espèrent pouvoir mettre en place des contre-mesures artificielles comme la fertilisation des océans et les plantations massives de forêt pour capturer du CO2 ou encore la mise en place de gigantesques ombrelles spatiales. On appelle cette discipline la géo-ingénierie. Aussi absurde que cela puisse paraître, il s’agit plus ou moins de terraformer la Terre.

En utilisant la terraformation, l’humanité espère maîtriser des paramètres qu’elle ne maîtrise même pas sur Terre

L’être humain et la plupart des espèces qu’on trouve sur notre planète ne peuvent survivre que dans des conditions très précises. Les températures, les pressions, la composition atmosphérique ou même la symbiose entre différentes espèces constituent un équilibre fragile. Le moindre changement de quelques pour cent dans l’un de ces paramètres peut amener à des extinctions de masse.

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Cycle de l’azote biologique sur Terre

Le pari de la terraformation c’est que l’espèce humaine peut parvenir à maîtriser ces paramètres et à les amener dans une fourchette acceptable sur d’autres planètes. Bien entendu, c’est une perspective complètement illusoire aujourd’hui. On est encore bien incapable de comprendre le fonctionnement précis de la Terre, donc on n’est pas prêt de la maîtriser. On peut cependant imaginer comment certains procédés pourraient aider une civilisation qui souhaiterait réellement s’atteler à cette tâche sur la planète Mars par exemple.

Comment terraformer la planète Mars

Lorsqu’on parle de terraformation, c’est en réalité toute une palette de résultats qui est envisageable avec des moyens plus ou moins importants à mettre en place. Si par exemple on souhaitait faire de la planète Mars une jumelle parfaite de la Terre, la tâche serait dantesque.

La planète Mars est environ dix fois moins massive que la Terre, il faudrait donc ramener l’équivalent de plusieurs petites planètes, organiser des collisions et attendre quelques millions d’années que cela refroidisse. On aurait alors atteint la première étape de la terraformation. A un tel niveau d’ingénierie et une telle dépense énergétique, même le voyage interstellaire semble être une alternative plus crédible pour se trouver une seconde maison.

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Vue d’artiste de la planète Mars presque terraformée

Pour parvenir à une solution un peu plus acceptable, on peut commencer par faire des concessions. Supposons plutôt que la planète Mars conserve sa masse actuelle. La planète offre une gravité de surface d’un peu plus d’un tiers de celle de la Terre. Cela suppose un temps d’adaptation mais n’est probablement pas un obstacle fondamental à la vie sur la planète Mars. On pourrait donc imaginer qu’une terraformation réussie de la planète Mars consisterait à en faire une planète où il est possible de respirer à l’air libre. Là encore, le défi parait énorme. Il y a trois gros chantiers à mettre en oeuvre : augmenter la pression atmosphérique, modifier sa composition pour la rendre respirable, et amener les températures dans une tranche acceptable.

Même si on y parvenait, il serait tout aussi difficile de maintenir ces conditions dans le temps. En effet la planète Mars a du mal à retenir ses couches atmosphériques face au travail de sape des vents solaires, principalement à cause de sa faible gravité et de son absence de champs magnétique. Pour rendre un tel chantier un minimum durable, il faudrait en plus trouver un moyen de contrer les vents solaires. Si on essaie d’envisager une terraformation martienne, c’est peut-être par là qu’il faut commencer.

Protéger la planète Mars des vents solaires grâce à un aimant dans l’espace

En 2017, Jim Green, le directeur de la division Planetary Science de la NASA, a fait une proposition. En plaçant un très puissant électroaimant au niveau du point de Lagrange L1 du système soleil-Mars, il devrait être possible d’englober toute la planète Mars dans sa magnétosphère.

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Concept de bouclier magnétique artificiel

Ce dispositif agirait comme une sorte de bouclier contre les vents solaires. Pour parvenir à ce résultat, il faudrait mettre en place un champ magnétique très puissant. On penche donc encore clairement du côté de la science-fiction mais cette modification humaine pourrait permettre à la planète Mars de développer une atmosphère un peu plus épaisse. Les températures à la surface augmenteraient de quelques degrés, ce qui est déjà une petite victoire.

Respirer à l’air libre, créer un cycle de l’eau… est-ce possible sur la planète Mars ?

Il faut cependant aller beaucoup plus loin pour atteindre notre objectif d’un air respirable. On peut essayer de continuer à augmenter la pression atmosphérique et les températures par plusieurs procédés comme la fonte des calottes polaires à l’aide de miroirs orbitaux ou de bombes nucléaires, importation de gaz à effet de serre par millions de tonnes ou encore en réduisant artificiellement l’albédo de la planète Mars. On ne manque pas d’idées mais elles nécessitent toutes des moyens bien au-delà des capacités humaines et les résultats envisagés sont très hypothétiques.

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Vue d’artiste de la planète Mars terraformée

Même si on parvenait à faire fondre l’ensemble des calottes polaires de la planète Mars et à libérer tout le CO2 qu’elles contiennent, la pression atmosphérique ne monterait qu’à 7% de celle de la Terre. Il faudrait donc importer les 93% restants, ce qui est une tâche absolument herculéenne. Là encore, l’alternative du voyage interstellaire est plutôt séduisante.

Introduire des être vivants extrêmophiles pour créer de l’oxygène

Parvenir à une pression atmosphérique et des températures acceptables ne résout pas non plus le problème de l’oxygène. A une petite échelle, la NASA a travaillé sur cette question. Depuis 2014, l’agence spatiale américaine développe une petite expérience qui pourrait un jour équiper un rover martien. En présence de lumière et au contact du sol de la planète Mars, certaines cyanobactéries et algues extrêmophiles pourraient peut-être produire cet oxygène. La NASA développe ce concept dans l’espoir de pouvoir créer facilement de l’oxygène pour une éventuelle base martienne. Il faudrait évidemment une mise à l’échelle gigantesque pour approvisionner de cette façon toute l’atmosphère de la planète Mars.

oxygen on mars experiment

Chambre de test situé dans la pièce dédiée à Mars de la Techshot Inc.

Imaginons maintenant que tous ces problèmes sont réglés. Après des efforts insurmontables, l’humanité a épaissi l’atmosphère de la planète Mars et l’a approvisionné en oxygène. Cette atmosphère est en plus protégée par un bouclier magnétique. Il est maintenant possible de venir se poser sur la planète Mars, d’enlever son casque et de respirer une bonne bouffée d’air frais. Grâce à cette atmosphère épaisse, l’eau liquide a fait son retour. Dorénavant, quelques fleuves et mers sillonnent la planète Mars, pas autant qu’il y a quelques milliards d’années mais tout de même assez pour organiser quelques courses nautiques. La terraformation est cependant loin d’être atteinte.

Colon martien, n’enlève pas tout de suite ton casque…

Le sol martien est toujours infertile, pire il est toxique. On y trouve de grandes quantités de perchlorate, un composé cancérigène qui imprègne les sols et se dissout dans l’eau. Les vents dorénavant puissants qui agitent l’atmosphère transportent de grandes quantités de poussières. La grande bouffée d’air frais martienne a de fortes chances de vous faire cracher vos poumons. S’il y avait bel et bien de l’eau liquide, il n’est pas sûr qu’elle soit en quantité suffisante pour mettre en place un véritable cycle de l’eau. Les pluies sont probablement très éparses et régionales. A part pour quelques espèces extrêmophiles, la planète Mars n’est donc toujours pas hospitalière.

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Vue d’artiste d’un astronaute sur la planète Mars

Il faut maintenant fertiliser les sols et introduire peu à peu quelques espèces qui pourront former des écosystèmes. il faut bien entendu espérer qu’une fois cette étape atteinte, l’humanité aura une meilleure compréhension de la manière dont fonctionnent les écosystèmes. On n’a pas encore listé toutes les espèces qui vivent sur la Terre et on ne comprend toujours pas très bien les synergies qui les unissent entre elles. Autant dire que la route est longue.

Même avec des moyens gigantesques, la terraformation d’une planète semble être insurmontable

Vouloir terraformer la planète Mars consiste à vouloir reprendre les 3 milliards d’années de travail qui ont permis à la Terre de devenir ce qu’elle est aujourd’hui. Les choses ne sont pas beaucoup plus reluisantes si on regarde du côté de Vénus. Vénus a l’avantage d’offrir une gravité de surface presque similaire à celle de la Terre. Pour tout le reste, la tâche s’annonce encore plus ardue que du côté de la planète Mars. Il faut réussir à diviser la masse atmosphérique de la planète par 90, réintroduire de l’eau et accepter de vivre des journées équivalentes à 216 jours terrestres.

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Vue d’artiste de la planète Vénus terraformée

Dans le cas de Vénus comme dans le cas de la planète Mars, la terraformation nécessite des ressources hors du commun, bien supérieures à ce que l’humanité a pu exploiter depuis ses origines, pour un résultat très incertain. On peut peut-être envisager de manière plus réaliste des terraformations très partiellles qui n’auraient pas pour objectif de transformer la planète Mars ou Vénus en nouvel Eden, mais d’en faire des destinations un peu moins hostiles. Quelques millipascals et quelques degrés en plus sont toujours appréciables si le coût énergétique est relativement contenu.

La protection de la Terre et même le voyage interstellaire sont préférables à la terraformation

Quitte à dépenser des ressources folles, l’humanité pourrait aussi faire le choix d’accepter de vivre dans un environnement contrôlé, que ce soit des tunnels et des dômes sur la planète Mars, ou même des stations spatiales bâties à partir d’astéroïdes. A un niveau de dépenses similaire, le voyage interstellaire à bord de vaisseaux multigénérationnels est une alternative viable pour un jour offrir à l’humanité plusieurs maisons.

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Vue d’artiste du concept de vaisseau interstellaire Orion

Mais si deux planètes valent mieux qu’une, il est bon de se rappeler qu’une planète vaut mieux que zéro. Les bases lunaires et martiennes verront peut-être le jour dans un avenir relativement proche, mais la vie n’y sera cependant jamais aussi agréable que sur la Terre. Notre rôle est donc de prendre soin d’elle pour ne jamais avoir à nous demander de quelle manière il faudra la terraformer.

Images by Daein Ballard [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] / U.S. Environmental Protection Agency [Public domain] / D Mitriy [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] / NASA/Green / NASA/Techshot Inc.





Sources

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