De l’intérêt des scientifiques à soutenir le projet de l’installation de l’homme sur Mars

A la différence des ingénieurs, beaucoup de scientifiques sont réticents à soutenir le projet d’implantation de l’Homme sur Mars. Ils ne voient pas l’intérêt de son intervention par rapport à l’action des robots et considèrent que les vols habités consommeraient une part trop importante des budgets, toujours trop maigres, des agences-spatiales qui sont consacrés à leurs missions robotiques.

Ils ont tort et voici pourquoi :

1°) : La présence humaine sur Mars permettrait le contrôle en direct des robots partout sur la planète. A la différence de la Lune, Mars se trouve à une distance telle qu’aucune commande en direct n’est possible puisqu’il faut entre 3 et 22 minutes aux ondes pour y parvenir (vitesse de la lumière 300.000 km/s, distance entre 56 et 400 millions de km). Ce désavantage ralentit évidemment considérablement l’observation et l’action. Ce ne serait pas le cas pour une intervention n’importe où à la surface de Mars à partir d’une base habitée située sur Mars. Par ailleurs l’entretien des robots à partir de la Terre est très difficile (en fait impossible à part la correction ou l’addition de programmes informatiques, souvent pratiquées). Des hommes sur Mars auraient pu réparer/changer les roues de Curiosity qui montrent de sérieux signe d’usure, nettoyer/changer les coupelles de réactifs à froid qui ont fui à l’intérieur du laboratoire SAM, ce qui serait bien utile pour observer les molécules organiques à basse température ; nettoyer les panneaux solaires d’Opportunity après la dernière tempête planétaire de poussière ou le mettre à l’abri pour le protéger du froid avant que finalement ce dernier le tue.

2°) : L’homme est beaucoup plus capable que la machine pour estimer les situations et y faire face ou en tirer profit. La machine est programmée pour agir, l’homme est formé également pour agir en fonction d’un programme mais il l’est aussi intellectuellement pour programmer et pour interpréter l’inattendu et pour improviser. Par ailleurs, la machine ne dispose pas d’outil aussi adaptable que les deux mains ou le squelette humain. Un homme peut soulever une pierre, la mettre de côté et observer, monter sur une butte ou encore faire levier avec une barre, créer un effondrement et découvrir un sol moins irradié, éventuellement entrer dans une caverne pour l’explorer et tout cela après avoir estimé rationnellement ou intuitivement que c’était utile ou intéressant. L’Homme est la meilleure de nos machines ou, autrement dit, au delà des capacités concevables d’intelligence artificielle, ses facultés spécifiques le placent toujours au dessus des meilleures de nos machines de métal.

3°) : Depuis la fin du programme lunaire, le grand-public est blasé. La présence d’hommes sur Mars raviverait l’intérêt général pour l’exploration de l’espace en la rendant plus concrète, plus facile à se représenter et aussi, personnalisée. Sur cette base, favorable à créer l’acceptabilité du Public, les gouvernements (notamment, évidemment, le gouvernement américain) pourraient augmenter les budgets pour le « spatial » en général et les missions scientifiques (robotiques ou non) en particulier.

4°) : Une base martienne permanente permettrait un nombre de recherches planétologiques plus important, évoluant et s’adaptant aux nouvelles découvertes locales ou aux évolutions technologiques, plus rapidement. Aujourd’hui si un instrument s’avère non adapté à la poursuite d’une recherche du fait de ce qu’on a découvert ou des obstacles imprévus qu’on a rencontré*, ou bien doit être réparé, il faut attendre qu’une nouvelle fenêtre de lancement s’ouvre sur Terre (tous les 26 mois en raison du cycle synodique respectif des planètes) pour « corriger le tir ». Des hommes sur Mars pourraient dans de nombreux cas, intervenir sur les robots pour les modifier, les adapter ou simplement corriger leur action ou leur localisation initiale (dans le cas des atterrisseurs), sans attendre d’en recevoir de nouveaux.

*par exemple HP3, la sonde thermique qui équipe l’atterrisseur sismologique InSight arrivé sur Mars le 26 novembre 2018, et qui devait être enfoncée dans le sol par percussion jusqu’à 5 mètres, a heurté deux obstacles en sous-sol et se trouve bloquée à une quarantaine de cm de la surface.

5°) : La recherche exobiologique pointue requiert des procédures complexes, délicates et nombreuses (compte tenu de l’ancienneté et de la petitesse* probables des traces fossiles prébiotiques ou biologiques), des choix constants reposant sur des appréciations subtiles, très difficiles à confier à des robots agissant seuls. La présence d’une équipe scientifique humaine, équipée d’appareils ultrasensibles que des exobiologistes, sur place, sauraient choisir selon les cas et manier, rehausserait considérablement nos possibilités d’investigation.

*nous devons descendre jusqu’en dessous du micron (taille de la plupart des bactéries terrestres) et les optiques d’une machine comme Curiosity ne permettent pas de voir à moins d’une douzaine de microns.

6°) : S’installer sur Mars permettrait de créer un nouveau site d’observation astronomique. La planète présente les avantages de ciel clair, d’une faible gravité, d’un angle d’observation différent. L’exploitation de ce site est d’autant plus envisageable que l’on a abandonné les miroirs monoblocs et d’autant plus intéressante que sur Terre on couvre aujourd’hui toute la gamme des ondes électromagnétiques et qu’on commence à exploiter d’autres sources d’émissions d’informations qui parfois demandent des capteurs plus grands ou plus éloignés les uns des autres. Les grands miroirs actuels sont constitués d’un assemblage de segments polygonaux, par exemple de 1,3 mètres de large pour le miroir primaire du JWST, successeur de Hubble (diamètre total de 6,5 mètres). On peut donc envisager de les transporter en nombre important dans les soutes des lanceurs super-lourds aujourd’hui à l’étude (BFR ou SLS). Le miroir primaire de l’ELT, le télescope géant européen, actuellement en cours de construction au Chili, aura un diamètre de 39 mètres résultant de l’assemblage de 798 segments hexagonaux. Compte tenu de la faible gravité martienne (0,38g) on peut envisager qu’un des successeurs de l’ELT, disposant d’un miroir primaire encore plus grand, sera martien (« MELT » ?), aussi puissant que l’« OWL » (“Overwhelmingly Large Telescope”) de 100 mètres envisagé au début du projet ELT (et auquel on a renoncé compte tenu de sa taille). Connaissant la position et la vitesse exacte de Mars par rapport à la Terre, on pourrait ensuite tenter de pratiquer une interférométrie à très longue base utilisant les signaux reçus par les télescopes (et/ou les antennes) martiens et terriens conjugués. Ceci donnerait à nos observations une capacité inégalée de discernement des objets les plus lointains et des exoplanètes de notre environnement.

Au-delà de la recherche scientifique, l’ingénierie bénéficierait évidemment d’une présence humaine sur Mars. Les ingénieurs n’ont généralement pas la même prévention que les scientifiques pour le projet car ils s’intéressent d’abord aux machines, à leur complexité liée à leur efficacité pour le but recherché. Voici des arguments qui devraient “parler” à ceux qui ne sont pas convaincus :

7°) : Mars sera le lieu où effectuer toutes sortes de tests en milieu extrême, résistance des matériaux, recyclages, agronomie sous serre. Les milieux viabilisés seront très exigeants compte tenu de la dangerosité de l’environnement extérieur et les volumes disponibles seront réduits du fait de la difficulté de les créer, de les entretenir mais aussi du temps nécessaire à les construire ou les monter. Les recherches que l’on fera tant au niveau de l’alimentation, que du contrôle de l’environnement viabilisé, que du recyclage ou de la modularité/réparabilité des équipements, seront très souvent utilisables sur Terre.

8°) : Dans le domaine industriel on pourra utiliser toutes sortes de processus chimiques strictement interdits sur Terre en raison des risques de pollution ou de détérioration de l’environnement. Personne ne se souciera de la diffusion de gaz à effets de serre dans l’atmosphère martienne puisque cette atmosphère est précisément trop ténue pour que l’eau y coule en surface (sauf très marginalement) et puisque la planète est trop froide, selon nos critères d’êtres humains. Les produits qui pourraient ensuite diffuser sur Terre ces gaz n’y seraient évidemment pas exportés mais ceux qui les nécessiteraient pour leur fabrication, pourraient l’être.

9°) Mars est l’endroit où l’on pourrait établir un conservatoire des connaissances humaines, comme développé dans d’autres articles de ce blog. Cela pourrait prendre plusieurs aspects. Un data center pourrait être créé pour préserver ces connaissances en cas de destruction de la Terre ou de conditions y rendant la conservation impossible. Il pourrait être aussi grand que nécessaire (et que le permettrait la capacité de production d’énergie), personne ne se préoccupant de réchauffer un peu plus l’atmosphère martienne et la chaleur produite par son fonctionnement étant autant que possible récupérée pour chauffer les bulles viabilisées. Un autre aspect serait l’établissement et l’entretien d’un conservatoire des graines et semences terrestres dans une grotte ou un gouffre martien. Les conditions de températures y seraient au moins aussi bonne qu’au Svalbard ou existe déjà un tel centre (Svalbard Global Seed Vault).

D’une façon générale, au-delà de l’utilité qu’elle pourrait avoir et de la réconciliation du monde des ingénieurs avec celui des scientifiques, l’implantation de l’homme sur Mars serait la manifestation de la prise de conscience que l’homme étant devenu une espèce multi-planétaire, son champ d’investigation dans tous les domaines possibles ne serait plus seulement sa planète d’origine mais l’Univers. Ce serait une véritable révolution copernicienne et le gage de la continuité de notre histoire humaine.

Image à la Une: magnifique illustration de Pierre Carril, réalisée pour le projet Aurora de l’ESA. A mon avis, elle combine parfaitement la dynamique de la recherche et de l’ingénierie appliquée au Spatial.

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Index L’appel de Mars 26 03 17

Pierre Brisson

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.

6 réponses à “De l’intérêt des scientifiques à soutenir le projet de l’installation de l’homme sur Mars

  1. Pour illustrer les limites de l’exploration robotique, Curiosity, arrivé sur Mars le 6 août 2012, avait parcouru au 27 mars 2019 seulement 20,38 km (!). Ceci en raison du fait qu’il n’est pas possible de le télécommander de manière directe et qu’il lui faut donc avancer très prudemment. Un véhicule piloté en direct par des êtres humains parcourrait la même distance en quelque jours au plus. Sans compter, comme mentionnée par M. Brisson, le remplacement (ou réparation) possible de ses roues aujourd’hui très usées

  2. En ce qui concerne l’installation d’un observatoire sur Mars, tous les arguments avancés, à l’exception de celui de l’angle d’observation, sont encore nettement plus marqués sur la Lune, avec l’avantage supplémentaire (important) de la proximité (de la Terre). Il y a longtemps que je prône l’installation d’un observatoire sur la face cachée de la Lune qui, en plus, permettrait de tester l’aspect psychologique d’une coupure visuelle et de communication directe avec la Terre de longue durée (comme ce sera le cas lors d’une mission martienne) pour les équipes sur place.

  3. les arguments de M. Brisson sont valables uniquement pour une présence temporaire des hommes sur Mars , mais pas sous forme de colonie:
    1,2) c’est vrai qu’aujourd’hui , les machines autonomes fonctionnent de manière encore limitée (déplacements, analyses, …) , mais il faudra bien déployer automatiquement des systèmes d’énergie avant d’envoyer des hommes sur Mars , sans quoi l’homme n’y survivra pas .
    Ensuite, avec le temps, l’intelligence artificielle permettra de se passer d’une présence permanente de l’homme qui de toute manière finirait par s’y ennuyer !
    3) La seule mission Apollo qui a fait l’objet d’un film était “Apollo XIII” justement parce qu’elle n’a pas eu lieu . Tout le monde vivait le suspense en attendant le retour des astronautes . Cela relativise l’intérêt du public pour ce genre de missions ! Aller chercher des cailloux n’intéressent personne !
    4) les recherches planétologiques n’ont rien à voir avec la présence sur Mars
    5) l’exobiologie va seulement confirmer que Mars n’est plus habitable, mais cela n’est d’aucune utilité pour les autres mondes .
    6) un site d’observation est d’autant meilleur quand il est installé hors atmosphère. Mars possède une atmosphère et pire, ses tempêtes de sables vont rendre les télescopes totalement aveugles .
    7) pour tester de nouveaux équipements, pas besoin de Mars, les milieux extrêmes terrestres suffisent ( chaleur, froid) et pour les très basses températures , la Lune suffit amplement !
    8) très mauvaises idée de polluer la planète Mars, on a fait assez de dégâts sur Terre :
    explosions atomiques , pesticides , plastiques, OGM, … Du reste , on ne pourrait pas se rendre compte des impacts sur la vie puisque Mars en est dépourvue !
    9) un data center sur Mars me fait doucement sourire, alors que des endroits nettement plus favorables que ce soit sur Terre ou en orbite ou sur la Lune . Je rappelle que les Aborigènes d’Australie se transmettent leur culture depuis 50’000 ans sans recourir aux serveurs informatiques !
    Et justement les réserves de semences mentionnées prouvent au contraire qu’on a pas besoin d’un site aussi lointain qui ne bénéficie pas de bonnes conditions !
    (…)
    La présence humaine sur Mars ne serait rien d’autre qu’un exploit technique , rien de plus , sans intérêt à long terme. Ce qui manque ce sont des fusées beaucoup plus rapides pour explorer le système solaire et au-delà . Même à un dixième de la vitesse de la lumière, il faudrait 40 ans pour atteindre la première étoile, on comprend bien que la galaxie ne représente pas une simple destination pour un weekend ! Les engins automatiques seront toujours nos yeux sur le monde extérieur , ce qui donne raison aux scientifiques qui remettent en question les missions habitées .

    1. Monsieur Giot; je réponds à vos commentaires:
      1) Vous dites: “…il faudra bien déployer automatiquement des systèmes d’énergie avant d’envoyer des hommes sur Mars , sans quoi l’homme n’y survivra pas”.
      Ma réponse: C’est évident et je ne prétends pas le contraire !
      2) Vous dites: “…l’intelligence artificielle permettra de se passer d’une présence permanente de l’homme qui de toute manière finirait par s’y ennuyer !”
      Ma réponse et comme écrit (et un peu développé) dans mon article: l’intelligence artificielle a ses limites. L’ennui est une notion subjective.
      3) Vous dites: “…Aller chercher des cailloux n’intéressent personne !”
      Ma réponse: “C’est vous qui le dites !” Moi, ça m’intéresse et je ne pense pas être le seul.
      4) Vous dites: “Les recherches planétologiques n’ont rien à voir avec la présence sur Mars.
      Ma réponse: Je suis certain que les sismologues ne partagent pas votre point de vue; leur travail est considérablement compliqué par l’impossibilité de pouvoir manier leur instrument sur place (les premiers sismomètres embarqués sur les Vikings n’ont pas fonctionné et personne n’était sur place pour corriger les conditions de leur fonctionnement). Evidemment si on ne peut aller sur un astre lointain, on utilise ce qu’on peut, donc les robots seuls, mais si on peut y aller, pourquoi se priver de la présence humaine?
      5) Vous dites: L’exobiologie va seulement confirmer que Mars n’est plus habitable, mais cela n’est d’aucune utilité pour les autres mondes.”
      Ma réponse: On ne parle pas d’habitabilité aujourd’hui (on s’en doute !) mais d’habitabilité passée et elle a été démontrée. S’il y a eu habitabilité, il y a eu progression vers la vie. Jusqu’où ? Là est le problème et l’intérêt. Par ailleurs l’apparition de la vie sur un seul autre monde que le nôtre, aurait une signification énorme; ce serait la preuve que la vie est un phénomène non exceptionnel, en quelque sorte “naturel”.
      6) Vous dites: “…un site d’observation est d’autant meilleur qu’il est installé hors atmosphère. Mars possède une atmosphère et pire, ses tempêtes de sables vont rendre les télescopes totalement aveugles .”
      Ma réponse: L’atmosphère martienne en surface de la planète est beaucoup plus ténue que sur les plus hauts plateaux andins et les tempêtes de poussière globales ne se produisent, au pire, que tous les deux ans. Les hommes sur Mars pourraient entretenir les télescopes pour les maintenir propres et opérationnels.
      7) Vous dites: “Pour tester de nouveaux équipements, pas besoin de Mars, les milieux extrêmes terrestres suffisent ( chaleur, froid) et pour les très basses températures , la Lune suffit amplement !”
      Ma réponse: pas exactement, la pression atmosphérique est plus basse que partout ailleurs sur Terre et puis, si on veut aller sur Mars, pourquoi ne pas profiter de notre séjour sur place ? Les conditions extrêmes étant généralisées, on ne devra faire aucun effort pour les créer ou les maintenir.
      8) Vous dites: “Très mauvaises idée de polluer la planète Mars, on a fait assez de dégâts sur Terre : explosions atomiques , pesticides , plastiques, OGM, … Du reste , on ne pourrait pas se rendre compte des impacts sur la vie puisque Mars en est dépourvue !”
      Ma réponse: Je ne considère pas ici l’impact sur la vie ; je dis que certaines productions ou processus chimiques que l’on ne veut pas pratiquer sur Terre, pourrait être pratiqués sur Mars, sans dommage ni pour nous, ni pour la planète Mars. Cela ne veut pas dire que l’on doit transformer la planète Mars en poubelle!
      9) Vous dites: “un data center sur Mars me fait doucement sourire, alors que des endroits nettement plus favorables que ce soit sur Terre ou en orbite ou sur la Lune . Je rappelle que les Aborigènes d’Australie se transmettent leur culture depuis 50’000 ans sans recourir aux serveurs informatiques !”
      Ma réponse: Si vous pensez vous passer de serveurs informatiques dans les conditions actuelles de fonctionnement de notre civilisation, je vous laisse votre opinion mais elle me semble complètement irréaliste.
      10) Vous dites: “Et justement les réserves de semences mentionnées prouvent au contraire qu’on a pas besoin d’un site aussi lointain qui ne bénéficie pas de bonnes conditions !”
      Ma réponse: Si la Terre connaît des « problèmes », nous serons bien avancés. Précisément certains sont aujourd’hui inquiets des conséquences pour le Global Seed Vault, du réchauffement au Svalbard.
      11) Vous dites: “La présence humaine sur Mars ne serait rien d’autre qu’un exploit technique ,… Ce qui manque ce sont des fusées beaucoup plus rapides pour explorer le système solaire et au-delà . Même à un dixième de la vitesse de la lumière, il faudrait 40 ans pour atteindre la première étoile, on comprend bien que la galaxie ne représente pas une simple destination pour un weekend ! Les engins automatiques seront toujours nos yeux sur le monde extérieur , ce qui donne raison aux scientifiques qui remettent en question les missions habitées.”
      Ma réponse: Si l’on veut aller un jour « dans les étoiles », il vaudrait mieux se préparer à une vie en dehors de la Terre en allant pas trop loin. Mars est la seule destination possible aujourd’hui.

  4. Mars c’est l’Antartique en bien pire concernant le confort des humains. En Antartique la température est similaire à celle de Mars, mais l’atmosphère est respirable, l’eau disponible en abondance, les radiations cosmiques non problématiques, et la poussière des roches n’agresse pas les voies respiratoires.

    On voit bien ce qui se passe dans les bases de l’Antartique, qui pourraient servir de tremplin à une colonisation du continent. Après plus de 100 ans d’exploration, le continent Antartique reste quasi vierge.
    Jusqu’ici aucune base ne survit sans un soutien logistique constant et onéreux des pays organisateurs.

    Donc avant de penser à coloniser Mars, pensons à pourquoi il est si difficile de coloniser l’Antartique.
    Contrairement aux colonies pour les Européens il n’y a pas d’intérêt économique à le faire.

    1. La différence entre Mars et l’Antarctique (et non “Antartique”) c’est qu’on peut accéder à l’Antarctique plusieurs mois par an. C’est impossible sur Mars, planète où l’on ne peut accéder que tous les 26 mois. Par ailleurs, on pourrait si on voulait, intervenir en commande directe par l’intermédiaire de robots, ce qui est impossible sur Mars (“time-lag” de 3 à 22 minutes). Donc il est moins utile et moins coûteux d’établir une base en Antarctique et d’y envoyer des missions surtout pendant les mois d’été austral (avec quelques exceptions d’hivernage), que de s’installer sur Mars.
      Une installation de l’homme sur Mars implique une colonisation (il faudra produire sur Mars sa nourriture et les éléments massifs de tous les équipements nécessaires pour vivre et pour travailler).
      Par ailleurs, l’Antarctique est un sanctuaire écologique (on ne peut y pratiquer d’exploitation minière). Le protocole de Madrid (1991/98) consacre son caractère de conservatoire environnemental (« réserve naturelle »), et c’est tant mieux. Mars ne l’est pas.

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