Mars, le monde le moins hostile à l’homme, après la Terre

Une fois arrivés sur Mars, les astronautes seront relativement à l’abri des rigueurs de l’Espace puisque leur exposition aux radiations sera considérablement atténuée (voir billets précédents). De ce point de vue, pendant une mission de durée « normale » (18 mois en surface), ils devront surtout veiller à se protéger des Solar Particle Events (« SPE »). Pour ce faire, ils devront être attentifs aux alertes envoyées à la vitesse de la lumière par des robots d’observation situés en orbite du soleil dans la région de Mercure ou, simplement (préavis plus court), depuis la Terre. Rappelons que les particules énergétiques solaires (« Solar energetic Particles », « SeP ») constitutives de ces SPE voyagent à des vitesses élevées mais nettement inférieures à celle de la lumière puisqu’elles ont une masse et que les photons n’en ont quasiment pas. Les astronautes auront donc le temps (plusieurs heures, un jour) pour prendre leurs dispositions afin de se protéger davantage (c’est-à-dire ne pas rester en scaphandre à l’extérieur de leur habitat ou d’un endroit bénéficiant d’un écran suffisant).

Cependant leur séjour sur Mars les exposera aussi à quelques autres risques spécifiques, notamment ceux des sels de perchlorates et de la poussière.

Les perchlorates, sels dont le radical est constitué de chlore et d’oxygène (ClO4), sont goitrogènes et toxiques pour la glande thyroïde. Ils sont abondants en surface (d’après les études effectués sur les différents sites d’atterrissage de sondes et de laboratoire mobiles) à des concentrations allant de 0,5 à 1%. Ils pourraient provenir d’éléments du sol contenant du chlore, oxydés par de l’oxygène provenant de silicates, sous l’effet de la lumière (ou des UV) en présence de certains métaux (photocatalyse). Toujours est-il qu’il faudra s’en protéger, c’est-à-dire éviter d’en faire rentrer dans les habitats. Des sondes dans les sas devront tester l’air après chaque opération d’entrée ou de sortie. Ces sas devront être équipés d’aspirateurs puissants et de compacteurs de poussière. Il faudra aussi éviter de pénétrer en scaphandre dans les rovers pressurisés. Il sera souhaitable de laisser son scaphandre à l’extérieur, collé à la coque des véhicules ; on pourra y accéder par une ouverture dorsale en liaison avec l’intérieur du véhicule. Sur le plan anecdotique, il est impensable de cultiver des pommes de terre dans un sol martien non traité comme le fait le héros du film « Seul sur Mars ». Les cultures se feront, du moins au début, hors sol, en utilisant le procédé d’hydroponie.

La poussière est omniprésente sur Mars. Elle résulte des impacts de météorites et d’une érosion (eau, vent surtout), active sur des milliards d’années, et de l’aridité. La sécheresse fait ressembler les endroits les plus humides aux endroits les plus secs du désert d’Atacama (10% d’humidité dans le sol, au mieux, dans le cratère Gale). L’atmosphère est certes relativement humide (jusqu’à 60% d’humidité relative relevée par l’instrument dédié de Curiosity dans le cratère Gale) mais la densité de l’atmosphère étant très faible (pression de 0,006 bar), les quantités d’eau en valeur absolue sont faibles. Le résultat c’est que l’humidité n’est plus suffisante depuis au moins des dizaines de millions d’années pour agglomérer la poussière et que le vent la transporte tout autour de la planète (tempêtes pouvant durer des mois). Ceci a trois conséquences, les grains de poussière très fins (de l’ordre du micron et moins !) sont abondants, l’électricité statique est très forte et les particules ont tendance à « coller ». Il y a « de tout » dans la poussière puisqu’elle est mélangée en permanence par le vent sur toute la surface de la planète, et en particulier ces sels de perchlorates mentionnés plus haut. La petite taille des grains impose un filtrage serré car il faudra éviter que les astronautes les respirent (silicose outre leur toxicité). Les combinaisons devront être traitées par des produits antistatiques…et les astronautes devront éviter de se « rouler dans la poussière » ou encore de se faire envelopper par les « dust-devils », tourbillons de vent fréquents en surface de Mars. On peut ici noter un avantage de Mars par rapport à la Lune : le vent a permis un certain émoussement des particules qui sont ainsi moins agressives si on les respire.

Quels seront les autres risques pour un astronaute ?

Ils auront tendance à développer des pathologies liées au port fréquent du scaphandre. Cette protection est évidemment essentielle pour toute sortie en surface et de tels vêtements même s’ils sont soigneusement nettoyés après chaque utilisation, seront humides à l’intérieur et donc sujet à moisissure et prolifération bactérienne. Par ailleurs ils pourraient occasionner des irritations cutanées du fait de frottements continus.

Un dernier type de risque peut être envisagé mais semble devoir être écarté, celui d’un excès de deutérium. Mars a perdu à plusieurs reprises son atmosphère dans l’espace car sa masse, là où elle est située dans le système solaire, ne peut retenir durablement plus d’éléments légers que ceux qu’elle retient aujourd’hui. Une des conséquences, c’est que les éléments les plus légers sont dans un rapport moins élevé que sur Terre par rapport aux plus lourds. Notamment le ratio des molécules d’eau (glace) contenant du deuterium au lieu d’hydrogène (« HDO » soit 2H20) donc « eau alourdie » sinon « eau lourde », y est nettement plus élevé. Il est d’environ 5 fois la moyenne de l’eau océanique terrestre, « SMOW », en surface, et de 1 à 2 fois dans le sous-sol immédiat (héritage probable d’un océan global dans l’hémisphère Nord de la planète). L’eau est toujours de l’eau mais quel effet ce ratio d’eau « lourde » aurait-il sur l’organisme humain qui le consommerait sur une longue période? Des médecins m’ont répondu qu’il ne devrait pas être négatif.

Il reste une autre interrogation mais elle est peut-être mineure, il s’agit des conséquences des 0,38g de gravité martienne sur l’organisme humain. Il y a bien gravité sur Mars, ce qui est bien préférable à l’apesanteur mais cette force est-elle suffisante pour un organisme habitué à une gravité plus forte ? Il faudra un certain temps (plusieurs missions avec retour sur Terre) pour le savoir.

En conclusion on peut penser qu’il n’y aura pas de problème pour les premières missions habitées mais qu’une installation permanente requerra une préparation d’un autre niveau (ce qui condamne ipso facto les projets tels que Mars One qui envisagent des vols sans retour).

Lien :

Pour l’eau martienne : http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2009JE003437/epdf

 Image à la Une : extrait de la bande annonce du film Seul sur Mars, réalisation Ridley Scott, production Kinberg Genre et Scott Free Productions.

Pierre Brisson

Pierre Brisson, président de la Mars Society Switzerland, membre du comité directeur de l'Association Planète Mars (France), économiste de formation (Uni.of Virginia), ancien banquier d'entreprises de profession, planétologue depuis toujours.

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