Après un grand tour aussi loin qu’il est possible d’imaginer, je voudrais que vous reveniez avec moi dans notre tout petit coin d’Univers, là où « il fait bon chaud » parce que nous sommes chez nous, dans un environnement familier en termes d’espace et de temps.
Dans ce petit coin d’Univers il y a tous les astres que l’homme a connus depuis qu’il regarde le ciel, le Soleil, la Lune et les planètes que l’on peut voir à l’œil nu. A celles-ci se sont ajoutées au fil des derniers siècles, grâce aux premiers instruments d’observation (et aux calculs fondés sur des lois peu à peu comprises), celles qui sont hors de portée de nos yeux, jusqu’à Neptune et à Pluton. Il y a aussi les constellations du Zodiac qui nous accompagnent avec leurs symboles depuis la plus haute antiquité et de temps en temps un météore qui écrit sa trace furtive et silencieuse sur le noir de la nuit. En arrière-plan, tout en douceur, l’immense écharpe de la Voie Lactée, juste pour donner à ce panorama grandiose encore un peu plus de profondeur et de mystère.
Nous sommes ici, sur notre Terre, et nous « contemplons en nous interrogeant » comme toujours nous l’avons fait mais certains d’entre nous aussi « projettent de faire » car depuis très peu, un quantum de temps au regard de l’Artiste qui a peint le tableau, nous pouvons nous mouvoir à l’intérieur de ce que nous voyons. Oh, il n’est pas question d’aller bien loin mais comme nous avons juste commencé et que nous sommes encore « jeunes » nous pensons que « tout » nous sera accessible.
Nous sommes un peu présomptueux. C’est dans le contexte de cette surestimation de nos possibilités, que quelques auteurs de science-fiction, se libérant allègrement de toutes les contraintes physiques, ont osé écrire qu’il suffirait de monter dans notre vaisseau spatial et que nous pourrions aller nous promener dans le domaine de Sirius ou d’Aldébaran pour aller réveiller LA princesse endormie et la ramener pour la présenter à nos parents ou régner là-bas avec elle…Certains, généralement un peu naïfs, y ont cru.
Devenus adultes, certains (parfois les mêmes) ont voulu quand même essayer et se sont mis à réfléchir sérieusement aux vraies possibilités qui s’offraient à nous, compte tenu des capacités réelles de nos technologies, aujourd’hui la propulsion chimique. Le bilan est simple à faire. On peut cocher les cases :
Mercure, vous oubliez ; trop près du Soleil donc trop dangereuse ; il faut ralentir considérablement pour pouvoir se mettre en orbite autour d’elle et donc, de freinages en freinages, le voyage dure forcément plusieurs années (7 ans pour la sonde Bepi Colombo !). Par ailleurs, la face de la planète exposée au Soleil est beaucoup trop chaude (irradiance 12.000 W/m2 et température 700 K) et la face opposée beaucoup trop froide (90 K), sans compter qu’il n’y a aucune atmosphère pour lisser ces conditions. Kim Stanley Robinson a imaginé qu’on pourrait s’installer juste sur le terminateur et se déplacer dans un train en sens inverse de la progression de la lumière solaire sur des rails qui, en arrière du dernier wagon, se dilateraient avec la chaleur ; cela me semble vraiment trop risqué. Pas vous?
Vénus, toujours trop chaude (irradiance 3140 W/m2) mais surtout enveloppée d’une atmosphère incroyablement épaisse jusqu’à en être presque liquide en surface et générant par effet de serre une température insupportable pour nos instruments et a fortiori pour nos pauvres corps de chair et d’eau. Et qu’on ne me parle pas d’aller croiser dans la haute atmosphère au milieu des nuages d’acide sulfurique. Ce ne serait pas plus raisonnable que de se déplacer avec le terminateur de Mercure !
Jupiter (irradiance 50 W/m2) et Saturne (irradiance 10 W/m2) sont trop éloignés et dans le noir puisque les rayons du Soleil ne les éclairent presque plus pour nos yeux réglés sur l’irradiance solaire de l’orbite terrestre (1360 W/m2).
Ne songeons même pas aux lunes d’Uranus ou de Neptune (y compris Titan !) ou à Pluton, inaccessibles dans un temps de voyage raisonnable…et tellement froids.
Reste la Lune, Mars et rien d’autres, toujours en termes d’accessibilité physique, bien sûr, car il faut continuer à observer toujours aussi loin que possible avec les merveilleux instruments dont nous disposons aujourd’hui. C’est sur ces deux-là qu’il faut nous concentrer et oublier tout le reste. Nos descendants verront bien ce que, eux, pourront faire en fonction des progrès technologiques qu’au cours du temps nous-mêmes, nos enfants, nos petits-enfants ou arrière-petits-enfants (je m’arrête là ne sachant pas très bien le temps qui sera nécessaire) auront pu accomplir.
Alors la Lune, oui, bien sûr mais je vous ai déjà dit que « je ne suis pas très chaud ». Je ne sais pas s’il faut la voir comme une première étape pour aller ensuite vers Mars ou si notre tentative d’implantation ne risque pas de nous en dégouter. Ce sera dur de vivre sur la Lune pour les raisons que j’ai déjà exposées mais que je répète : Alternance jour/nuit de 14 de nos jours ; pas facile pour faire pousser des fruits et légumes sous serres éclairées par de la lumière naturelle ! Absence quasi-totale d’eau et ce n’est pas la découverte récente qui a montré qu’elle est présente en quantités infinitésimales dans le sol de surface (100 à 412 ppm, 100 fois moins que dans le Sahara; comment l’exploiter !) qui me fera changer d’avis. Absence totale d’atmosphère ; ce qui signifie absolument aucune protection contre les radiations spatiales (mais ce n’est pas le plus grave car on peut toujours vivre sous terre et sortir en surface en cas de besoin ou d’envie). Gravité très faible (0,16g) ce qui gêne considérablement la locomotion en forçant au sautillement (on l’a vu lors des missions Apollo) et l’équilibre si l’on porte au dos son équipement de survie (où ailleurs pourrait-on le mettre ?), sans oublier que la microgravité n’est certainement pas bonne pour la santé. Etant donné que l’on pourra toujours agir en direct sur la Lune par robots interposés (pratiquement pas de « time-lag » – décalage de temps – avec la Terre) et que l’on pourra toujours y aller à la date qu’on voudra, le « trade off » coût + difficultés de l’implantation sur avantages de l’implantation sera toujours défavorable. Le seul « village » que l’on peut envisager, c’est une base stockant des équipements d’étude et d’observation, rejointe lorsque ce sera nécessaire, par des personnes venant les poser, les régler, les entretenir, ou prélever des données/échantillons préalablement collectés par des robots, avec des ressources et des vivres venant de la Terre (comme l’on fait quand on va en Antarctique).
Par contraste l’on voit bien l’intérêt d’aller s’installer sur Mars. Tout de suite je voudrais insister sur le fait que Mars est déjà suffisamment « loin » pour qu’il y ait un « time-lag » important, qu’on ne peut y accéder que lorsque les fenêtres de départ sont ouvertes (et ces fenêtres ne le sont qu’un seul mois tous les 26 mois) et que l’exposition aux radiations spatiales est plus importante pendant le voyage (qui est long) que sur la planète de destination. Rien que ces trois raisons poussent à s’installer sur Mars de façon durable (en ne prenant en compte que les motivations scientifiques qui nous poussent parallèlement à aller sur la Lune) ; pour pouvoir véritablement y travailler (puisqu’on ne peut commander les robots en direct) ; pour pouvoir y vivre confortablement (vivre une mission sur la Lune de 15 jours ou un mois, n’est pas la même chose que vivre 18 mois sur Mars encadrés de deux fois 6 mois de voyage) ; pour éviter de faire de multiples voyages éprouvants sur le plan radiatif (Mars se trouve sans doute à la limite de ce qu’on peut supporter continument au cours d’un voyage et de toute façon il faudra éviter de faire plus de 3 allers et retours dans sa vie du fait de l’accumulation des doses). En dehors de ces points très importants, je rappellerai que sur Mars, nous avons de l’eau en quantités exploitables (banquises de glace en de nombreux endroits) ; une atmosphère qui présente deux avantages, le premier c’est que bien que peu dense (pression 610 pascals en moyenne), elle donne une certaine protection contre les radiations et les micrométéorites (« mieux que rien »), le deuxième c’est qu’étant composée à 95% de gaz carbonique, elle est une source, d’exploitation facile, d’oxygène (pour respirer et fournir du comburant à la propulsion), de carbone et de méthane (carburant pour la propulsion).
Donc pour moi, la seule implantation qui mérite d’être envisagée c’est bien celle sur Mars et pour la faire vivre, c’est-à-dire lui procurer des revenus sur le long terme qui ne coûtent rien aux Etats, il faut envisager un minimum de vols tous les 26 mois (disons, rapidement une dizaine dans chaque sens) pour obtenir des coûts unitaires de transport suffisamment bas, et ouvrir aussi largement que possible ces vols à des personnes non-spécialistes, scientifiques ou ingénieurs, je veux dire des « touristes » (qui peuvent néanmoins venir pour des raisons très utiles à la communauté) afin d’accéder à leur épargne et éventuellement de bénéficier de leurs investissements.
Vivre sur Mars présentera des inconvénients : sorties obligatoirement en combinaison pressurisée et avec des bouteilles d’oxygène, absence d’eau courante et de végétation dans le paysage, poussière collante et omniprésente (puisqu’il n’y a pas d’eau courante), chutes non exceptionnelles de micrométéorites jusqu’au sol puisque non consumées dans l’atmosphère. Cependant Mars sera aussi un monde magnifique dans son austérité, comme le désert d’Atacama ou le Hoggar et il y aura autant d’oasis que l’on créera d’implantations humaines. Ce sera une « nouvelle-frontière » comme disent les Américains, un monde « neuf » ou tout sera possible, où l’ingéniosité et la création ne seront limitées que par notre capacité de faire, un monde où l’entreprise, construite sur l’utilité et le pragmatisme, sera sanctionnée uniquement par l’échec ou la réussite, un monde où la réussite et la rémunération seront la contrepartie du travail et de la persévérance, un monde de liberté en dépit des contraintes fortes sur la vie. Alors dans ce tout petit coin d’Univers aux dimensions effrayantes, la Terre ne sera plus la seule planète habitée et en regardant le ciel, les hommes qui seront restés ici sauront que de l’autre côté du nouvel Océan, à moins d’une demi-heure-lumière de chez eux, ils pourront compter sur l’« autre », un vrai réconfort compte tenu des dangers et de notre fragilité.
Illustration de titre (crédit NASA),
Le système solaire « en poupées russes » (de gauche à droite) : Le système solaire interne depuis le Soleil jusqu’à la Ceinture d’Astéroïdes n’est qu’un point à l’échelle du même système incluant les planètes extérieures et la Ceinture de Kuiper. Ce même système planétaire n’est lui-même qu’un point à l’échelle du système solaire dans son entier à l’intérieur de la « coque » du Nuage de Oort qui l’enveloppe. On arrive ainsi jusqu’à quelques 2 années lumières de notre Soleil (imprécision sur le Nuage de Oort extérieur). Mars évolue entre 3 et 25 minutes-lumière de la Terre ; la plus proche étoile, Proxima Centauri, se trouve à 4,3 années-lumière et le diamètre de la Voie-lactée est de 100.000 années-lumière. On voit bien que Mars et la Terre sont extrêmement proches à ces différentes échelles. Mars est bien « la seule planète accessible la moins inhospitalière ».
Ci-dessous autre représentation du système (crédit NASA), de gauche à droite, de haut en bas et de droite à gauche (à la boustrophédon): 1. Système solaire interne jusqu’à Jupiter; 2. Système solaire externe; 3. Inclusion de Sedna, planète naine à l’orbite excentrique, pénétrant profondément dans la Ceinture de Kuiper; 4. le Système à l’intérieur du nuage de Oort.
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La problématique principale réside dans le fait que nous sommes des organismes vivants, avec les besoins qui en découlent.
Le jour où notre cerveau pourra être “téléchargé” dans une machine, cela nous ouvrira un peu plus de possibilités. Plus besoin de boire ou manger, moins de contraintes thermiques,… Bien entendu ça n’est pas pour aujourd’hui !
Oui mais ça (téléchargement de nos cerveaux dans une machine) c’est de la science-fiction, précisément ce dans quoi je veux éviter que nous nous laissions embarquer. On peut imaginer beaucoup de choses et cela stimule l’imagination et la création mais en attendant la création, il faut faire avec ce que l’on a ou ce que l’on peut plus ou moins maîtriser.
Par ailleurs nous aurons toujours le problème de la limitation absolue de la vitesse de nos vaisseaux par celle de la lumière…ce ne sera pas facile de le contourner !
Je l’ai déjà commenté à plusieurs reprises ici, un tel “téléchargement” me semble être la seule possibilité “réaliste” de pouvoir franchir un jour les distances “cosmiques” qui nous séparent d’autres systèmes stellaires.
Bien entendu, les “envoyeurs” ne pourraient s’attendre à voir de leur vivant le résultat de telles expéditions. Y aura-t-il même encore des humains et la technologie appropriée pour réceptionner les données recueillies au retour, si celui-ci a bien lieu? Peut-on par exemple encore simplement lire les vieilles cassettes audio avec nos appareils modernes?
Une possibilité qui justifierait mieux de telles expéditions, mais qui pose des problèmes éthiques, serait de faire voyager dans le même vaisseau des embryons congelés pour les centaines, voire milliers d’années, que durerait le voyage. Embryons qui seraient “réactivés” une fois le vaisseau arrivé à destination si une terre d’accueil est trouvée, et “éduqués” par les cerveaux embarqués. Cela permettrait de créer une “bouture” de l’Humanité sur un nouveau monde, mais sans espoir bien entendu qu’elle puisse jamais garder/établir un contact avec ses “ancêtres” terriens.
Tout cela est bien sûr encore de la S.F., mais guère plus éloignée de ce que nous savons faire aujourd’hui que la possibilité d’envoyer des vaisseaux vers des destinations interstellaires. Les deux techniques nécessaires pourraient arriver à maturité plus ou moins en même temps (quelques centaines d’années?).
Pierre, in case you missed it, a bit of SF (not read yet in detail your current article).
https://trustmyscience.com/astronomes-decouvrent-autoroutes-cosmiques-pour-voyager-rapidement-dans-systeme-solaire/
Your opinion?
Serge
I did not know about these bridges; therefore I cannot say anything about them. If they do exist it would certainly help. However we would still remain constrained by the speed of light.
Belle profession de foi de Monsieur Brisson et quelle passion admirable.
Mais en regard de votre réponse et venant d’un inculte comme moi, est-on sûr que la vitesse de la lumière est toujours un instrument (ou une norme) valide, à l’heure des trous noirs?
Merci Olivier pour les compliments!
La vitesse de la lumière reste hélas incontournable. Les trous-noirs n’y changent rien. Certains ont imaginé qu’on pourrait les utiliser pour passer d’un point à un autre très distant de l’Univers, le temps étant “suspendu” (les fameux “trous de ver”) mais on ne sait même pas si les trous de ver existent vraiment et s’ils existent, on ne connaît pas leur stabilité (théoriquement elle serait extrêmement précaire) et on ne sait pas non plus quelles forces s’exerceraient à l’intérieur…Beaucoup d’inconnus, beaucoup de risques…et il faudrait s’approcher de notre trou noir central (celui qui est au centre de la galaxie) pour éviter d’être déchiré par les forces de marée qui s’exerce au niveau de l’horizon des événements des petits trous noirs. Or notre trou noir central se trouve à 26.000 années lumière, de quoi se faire des cheveux blancs avant de l’atteindre!
hahaha, merci de votre réponse, le peu de cheveux qui me restent à soixante-six ans commencent à blanchir, alors 26.000 années lumières, serai-je sans doute mort 🙂
sans doute que Mars restera la seule planète du système solaire à notre portée pour longtemps , mais les réelles possibilités d’implantation ne pourront être validées qu’après une minutieuse exploration , soit après des dizaines de missions mettant en évidence tous les aspects techniques, vitaux et également sociologiques ou psychologiques …
Même en admettant que toutes les conditions soient remplies, la dernière , financière, risque de décourager de maintenir à grands frais une éventuelle communauté n’ayant aucune chance de rentabiliser ses activités somme toute assez banales comparées à ce qui se fait sur Terre … ( cultiver des plantes, récolter quelques cailloux , recherche de vie, visite du grand canyon , …, laisser quelques déchets nucléaires ) rien qui justifierait d’y rester en permanence , sinon pour une gloriole nationaliste mal placée (aller planter son petit drapeau ) !
L’observation du ciel serait meilleure depuis la face cachée de la Lune !
Il ne faut même pas penser à du tourisme spatial vers Mars quand la durée minimale du voyage serait de 2 ans et demi !
Par contre un petit aller-retour sur la Lune est parfaitement réalisable en une semaine … après que le Starship de SpaceX aura acquis ses lettres de noblesse …
Chacun voit midi à sa porte! Je sais bien que je ne vous convaincrai jamais Monsieur Giot, mais vous non plus ne me convaincrez pas!
De toute façon la rentabilité d’une base martienne pourra être testée si l’on a les moyens d’aller sur Mars et de s’y installer, et nous y sommes presque.
30 mois c’est beaucoup, comme vous dites, mais j’imagine qu’on aurait un certain nombre de cadres supérieurs, dans ce pays ou un autre, qui seraient ravis de faire un petit break de transition sur Mars après avoir cessé leur activité sur Terre, d’autant que certaines capacités renforcées par l’expérience pourraient être fort utiles sur un nouveau monde qui demandera beaucoup d’intelligence, de connaissances et d’esprit de décision. Pas vous?
J’avoue ne jamais avoir compris pourquoi on devait faire un choix entre la colonisation de Mars et de la Lune.
En quoi s’implanter sur la Lune empêche de s’implanter sur Mars ? La seule limitation est de l’ordre des ressources, principalement financière, mais pas seulement. Or la baisse des coûts de lancement, un des plus gros postes de coûts, va faire éclater ce problème: pour celui qui saura prévoir large, si on peut fournir des services pour la Lune, on peut s’adapter pour les fournir pour Mars.
On doit construire un rover pour la Lune ? Si on s’y prend bien, la plus grande partie du design peut être réutiliser pour un rover sur Mars, mieux encore si on intègre les 2 environnements dès le début de la conception, on peut prévoir des options lunaires ou martiennes sans besoin de modifier la structure de base.
De plus, on ajoutant dans l’équation que le spatiale n’est plus du chasse gardée de gouvernements, le choix de la colonisation lunaire peut être bénéfique à celle de Mars: les profits que Musk pourraient faire en fournissant des bases lunaires via des contrats gouvernementaux peuvent lui fournir une source de revenu pour son projet personnel de colonisation martienne.
Le seul point important est une campagne prolongée dans la colonisation spatiale, en clair il faut créer le marché spatial pour que des moyens soient injectés dans la période initiale. Une fois que la mécanique est lancée et qu’elle a atteint un rythme permettant son développement futur, le choix entre Mars et la Lune n’a plus lieu d’être.
Le gros point noir que je vois, c’est celui de ce démarrage: ne lésinons pas sur les mots, les ressources sur terre, surtout financières, mais également énergétiques et matières premières vont atteindre leurs limites dans les 2-3 décennies. Cela va se traduire entre-temps par des troubles économiques et donc sociaux qui risquent de tuer tout projet nécessitant une bonne décennie pour se développer.
A ceux qui prétendent que la colonisation martienne ou lunaire ne sont pas un bon sujet au vue des problèmes que rencontrent notre planète, j’ai envie de répondre que ce sujet ne peut être abordé que maintenant ou alors il tombera dans les oubliettes, faute de moyens. Ces 2-3 dernières années ont vu le nombre de lancements spatiaux atteindre des sommets, pas sûr que cela puisse durer plus que quelques années.
Le formidable développement technique que l’on a vécu ces 100 dernières années sont du même ordre que ceux qui ont conduit au développement de la vie: une suite d’événements uniques. Et dont le premier est une disponibilité énergétique. Or cette disponibilité d’énergie est en train de se réduire drastiquement, et je pense que l’on est en train de vivre un événement unique avec cette crise du covid: en sortie de cette crise, nous n’aurons plus les mêmes disponibilités énergétiques que celle que nous avions en y entrant. Cela ne veut pas dire que nous courrons à la catastrophe du genre Mad Max, mais un simple resserrement des ressources énergétiques va impliquer que l’on se concentrera sur ce qui compte, or pour un être humain, ce qui compte, c’est se nourrir et se loger.
Et si mon pronostic est faux concernant la disponibilité énergétique, la contrainte climat va nous obliger à nous séparer des énergies fossiles dans les 2-3 prochaines décennies, alors qu’il y a très peu d’alternatives pour les remplacer.
Certains me diront que ce type de discussions n’a rien à voir avec la conquête spatiale, mais cela est oublier que nous vivons dans un monde fini et que la conquête d’un nouveau monde implique la consommation de ressources.
Cher Monsieur Rerat, je pensais donner précisément dans mon article les raisons pour lesquelles il serait préférable de déclencher dès maintenant les voyages d’exploration de Mars par vols habités. Apparement je me suis mal fait comprendre!
La seconde partie de votre commentaire renforce cependant cette nécessité que je vois puisque, comme vous le dites bien vous-même, la fenêtre que nous avons devant nous pour cette entreprise pourrait se refermer rapidemment pour des raisons écologiques. La fenêtre est donc très étroite. D’un côté elle n’est pas encore vraiment ouverte puisque la technologie des lanceurs (Starship d’Elon Musk) est toujours en phase de développement et puisque d’autre part les écologistes radicaux ont une voix qui porte de plus en plus auprès des politiques pour interdire ces vols considérés comme “polluants” (même s’ils ne le sont pas tant que ça). Je crains, comme je l’ai écrit, que si nous nous contentons d’aller sur la Lune dans les toutes prochaines années (ce qu’on pourra faire assez facilement) en laissant l’objectif Mars de côté pour “plus tard”, on n’ait pas le temps d’aller ensuite sur Mars pour commencer à s’y installer avant de ne plus avoir le droit de le faire.