La saison des lancements vers Mars revient dès le 14 juillet

Comme tous les 26 mois, cycle imposé par la mécanique céleste, les Terriens vont envoyer vers Mars une nouvelle « volée » de robots explorateurs. Ils partiront entre le 14 juillet et le 5 août et arriveront quelques 7 à 9 mois plus tard dans le voisinage de Mars. Cette fois ci les missions sont originaires des Etats-Unis, de la Chine et des Emirats Arabes Unis (avec un lanceur japonais). Les pays membres de l’ESA ont malheureusement déclaré forfait.

Toutes n’ont pas les mêmes chances de succès, c’est-à-dire de mise en orbite autour de Mars et surtout d’atterrissage à sa surface. Des trois missions, seuls l’américaine et la chinoise ont l’objectif d’atterrir et pour les Chinois cet atterrissage, s’il est réussi, sera une première. En réalité seuls les Etats-Unis ont démontré leur capacité aussi bien à la mise en orbite qu’à la descente en surface, c’est-à-dire à effectuer avec succès la difficile succession de manœuvres de l’« EDL » (« Entry, Descent, Landing »).

C’est pour cela que les statistiques sur expériences passées qui prétendent prouver les faibles chances d’atterrir avec succès sur Mars sans se référer au pays du lanceur ni à la date du lancement, n’ont aucun sens, et elles en ont d’autant moins si on prend en compte toute la série des tentatives. Tous pays du monde confondus, il y a eu 54 lancements pour Mars depuis 1960 dont 11 « flyby » et « assistances gravitationnelles » (survols simples et survols pour aller plus loin que Mars), 25 pour mises en orbite et 18 pour atterrissages. Les Américains ont effectué 23 lancements, ils ont échoué 5 fois mais la dernière fois c’était il y a très longtemps, en 1999, avec Mars Polar Lander, et sur les 5, ils n’ont échoué qu’une seule fois à se poser (le même Mars Polar Lander). Il n’y a eu aucun autre échec depuis cette date (10 lancements réussis en série). Les Russes par contre ont effectué 22 lancements, ils ont échoué 19 fois et n’ont réussi que 3 opérations dont un flyby, une seule mise en orbite (pour la mission MarsExpress de l’ESA, en utilisant leur lanceur Soyouz) et aucun atterrissage. Les Européens n’ont réussi, seuls (avec leur lanceur Ariane 5G+), qu’une seule opération, la mise en orbite de la première partie de la mission ExoMars (Trace Gas Orbiter) en 2016 tandis que la partie atterrissage (Schiaparelli) a échoué. L’autre opération, Mars Express, a (comme dit plus haut) été réalisée avec un lanceur russe. Le Japon a tenté et échoué une fois, l’Inde a tenté et réussi un fois (mise en orbite de Mangalyaan). Enfin on ne peut compter dans les mêmes statistiques les tentatives des années 1960 et celles d’aujourd’hui. Les technologies ont évolué et les Américains ont appris très vite à faire ce qu’ils ne savaient pas faire pour la bonne raison qu’ils n’avaient pas essayé ! *NB : le lancement américain se fera cette fois ci encore (comme pour la mission MSL emportant Curiosity en Novembre 2011) avec une fusée Atlas 5-541.

Toutes les missions 2020 n’ont pas le même potentiel scientifique.

Les Emirats Arabes Unis, avec la « Hope Mars Mission », doivent envoyer dès le 14 juillet, un « démonstrateur technologique ». Ils veulent montrer qu’ils sont capables de participer à une mission pour aller jusqu’à l’orbite de Mars et y déployer des instruments scientifiques. Il s’agit « simplement » d’envoyer, de placer et d’utiliser un orbiteur (satellite) ; pas question de tenter de descendre au sol pour une première mission. Officiellement Hope (ou « al-Amal », « espoir ») va étudier l’atmosphère et le climat au sol avec deux spectromètres, l’un opérant dans l’infrarouge pour mesurer la variabilité de la thermosphère et les pertes des différents gaz, l’autre dans l’ultraviolet pour étudier, dans l’atmosphère moyenne et basse, les températures, la vapeur d’eau et les variations de teneur en poussière. Le lanceur, japonais, H-IIA de Mitsubishi, est un lanceur fiable qui a propulsé de nombreuses missions dont quelques-unes dans l’espace profond. L’opération, mineure* sur le plan scientifique, a donc de bonnes chances de succès.

*A noter toutefois que l’orbite d’Amal autour de Mars ne sera pas polaire mais inclinée par rapport à l’axe de rotation de la planète, c’est-à-dire qu’elle permettra d’observer le même lieu à des heures différentes, donc dans différentes conditions d’exposition aux rayonnements du Soleil.

La Chine est dans le même registre de la démonstration de capacité. Elle veut lancer un orbiteur et un atterrisseur « Mars Global Remote Sensing Orbiter and Small Rover », mission maintenant connue comme « Tianwen-1 » qu’on peut traduire par « recherche de la vérité céleste » (« Huoxing-1 » ou « HX-1 » durant la phase de développement). C’est aussi une première puisque jusqu’à présent ce pays n’a effectué de lancements que vers la Lune. Au-delà de la démonstration ingénieuriale et politique, l’objet sera la recherche de traces passées ou présentes de vie et l’« évaluation de la surface et de l’environnement de la planète », expression plutôt vague qui annonce un travail d’étude de l’atmosphère, du champ magnétique et de cartographie géologique (une caméra à haute résolution sera embarquée). Bien sûr le vecteur sera chinois, une fusée « Long March 5 » (ou « Changzheng 5 » ou « CZ-5 ») ; lanceur lourd dont le « track-record » est faible ; deux échecs suivis de deux succès sur quatre tentatives, le placement d’un satellite sur une orbite géostationnaire puis d’un autre satellite en orbite basse terrestre. La masse à descendre en surface de Mars est égale au quart de la masse de Curiosity ou du nouveau rover Perseverance. Le succès ou l’échec se vérifieront sur plusieurs niveaux. Réussir le lancement dans l’espace profond serait une confirmation de la fiabilité de CZ-5, ce qui serait déjà bien ; réussir la satellisation autour de Mars serait moins difficile ; parvenir à déposer en douceur la charge utile sur Mars serait une performance extraordinaire. L’objet scientifique est secondaire.

Après le retrait des Européens de l’ESA (par crainte de non maîtrise de l’EDL et d’une mauvaise coordination avec les Russes de Roscosmos), la mission la plus sérieuse et de loin la plus utile sur le plan scientifique, est la mission américaine. Le rover Perseverance (« Mars 2020 » durant la phase de développement) de la NASA est, à mon avis, relativement moins intéressant que son ex-concurrent Rosalind Franklin de l’ESA. Il est la suite de Curiosity et a pour objet de rechercher aussi les traces de vie passée (Curiosity cherchait à savoir si Mars avait été habitable, ce qui n’est pas la même chose), de préparer un futur retour d’échantillons et de préparer la venue de l’homme sur Mars. Il comprend 7 instruments qui sont pour plusieurs d’entre eux des améliorations de ceux qui équipent aujourd’hui Curiosity. Le Mastcam-Z est une caméra panoramique et stéréoscopique avec une forte capacité de zoom. Ce sera les yeux du rover et elle aura un rôle à jouer dans l’identification minéralogique. MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) est un ensemble de capteurs qui donneront toutes indications sur le temps qu’il fait (y compris le contenu en poussière de l’atmosphère et la taille des particules). MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment) est un instrument qui doit tester la possibilité de produire de l’Oxygène à partir de du dioxyde de carbone de l’atmosphère martienne (une des recommandations faites par Robert Zubrin dans les années 1990). PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry) est un spectromètre à fluorescence de rayons X avec un imageur à haute résolution pour déterminer la composition des roches de surface. Le but est de permettre une analyse chimique plus fine que précédemment. RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment) est un radar qui doit permettre de déterminer la structure géologique du sol à l’échelle du centimètre (jusqu’à une profondeur d’une dizaine de mètres). SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence of Organics & Chemicals) est un spectromètre qui doit déterminer la minéralogie à petite échelle et détecter les composés organiques. SuperCam est une sorte de ChemCam (embarquée sur Curiosity) améliorée. L’instrument pourra détecter à distance la présence de composés organiques dans le régolithe ou les roches.

En plus de ces instruments, le rover américain disposera, comme son prédécesseur, d’un bras robotique avec un foret capable de prélever des échantillons qui seront soit analysés sur place, soit préservés dans une « cache » en attendant une mission de retour d’échantillons à la fin des années 20 ou au début des années 30 (c’est loin et c’est vraiment frustrant !). Les prélèvements resteront très superficiels (le foret prévu n’est hélas pas celui de Rosalind Franklin qui aurait pu aller jusqu’à deux mètres de profondeur c’est-à-dire sous la zone irradiée avec des doses telles que la vie est très improbable !). Enfin la mission débarquera un petit hélicoptère pour tester la possibilité d’utiliser ce type de véhicule dans les explorations futures. C’est intéressant car il est vrai que l’exploration martienne rapprochée souffre de devoir être menée exclusivement avec un rover qui roule sur un sol par définition non préparé à la circulation des véhicules à roues. On a vu que Spirit est mort d’avoir pénétré dans des sables mouvants et que les roues de Curiosity ont très vite été très abimées ce qui lui a interdit pas mal d’observations intéressantes. Il est impossible d’aller observer/analyser un site intéressant même à quelques mètres s’il est inaccessible au rover et hors de portée de sa ChemCam. Ceci dit ce premier hélicoptère, nommé « Ingenuity », n’aura qu’une autonomie très limitée et n’embarquera qu’une caméra. Espérons qu’il puisse voler !

Ces missions vont s’ajouter à celles qui sont encore en cours. D’abord les orbiteur de l’ESA, ExoMars-TGO, « en pleine forme » (fin de mission prévue en 2022), et Mars Express qui continuera ses observations jusqu’à fin 2020 ; puis les orbiteurs de la NASA, MRO, le Mars-Reconnaissance-Orbiter lancé en août 2005, avec sa camera HiRISE qui nous donne toujours des photos d’une précision extraordinaire (résolution jusqu’à 0,3 mètre par pixel) et qui a été prolongé, le vieux 2001-Mars-Odyssey qui a suffisamment d’énergie pour fonctionner jusqu’en 2025 et MAVEN qui a terminé sa mission mais communique encore, sans oublier, en orbite, le démonstrateur Mangalyiaan de l’Inde, et au sol le rover Curiosity au sol ainsi que la sonde InSight qui continue à faire de la sismographie. MRO, Mars Odyssey, MAVEN et MarsExpress serviront de relais aux nouveaux rovers pour les télécommunications vers la Terre.

L’exploration de Mars continue donc. Après le retrait des Européens, la recherche de la vie est maintenant portée par les Américains tout seuls. Nous pouvons espérer de nouvelles informations passionnantes et de toute façon une meilleure connaissance de cette planète, la plus semblable à la Terre et la seule sur laquelle on puisse envisager d’aller physiquement avec les technologies d’aujourd’hui et où j’espère on finira par aller un jour pas trop éloigné. La lente progression qu’a entrepris la NASA vers cet objectif (années 2040 ?) pourrait être, heureusement, accélérée par Elon Musk qui veut mener une première expédition habitée en 2024 (mais si cette date était reculée à 2026, ce ne serait pas trop grave). Espérons qu’il pourra finaliser son lanceur SuperHeavy et son vaisseau Starship et que les tenants de la protection planétaire ne lui mettront pas des bâtons dans les roues en empêchant son décollage ou plutôt son atterrissage sur Mars ! La Chine se profile dans l’ombre. Ses capacités sont encore loin derrière celle des Américains mais le dépôt sur le sol de Mars d’un rover qui fonctionne ferait progresser fortement leur crédibilité.

Illustration : les différents équipements qui vont être envoyés vers Mars: deux rovers au sol, l’américain et le chinois, et un “orbiteur” (satellite), celui des Emirats Arabes Unis.

crédits : Pour les Etats-Unis, NASA/JPL-CalTech; pour la Chine: picture-alliance/dpa/Chinese State Administration of Science, Technology and Industry for National Defense; pour les Emirats Arabes Unis: MBRSC.

Dans notre Univers tout évolue, tout interagit et tout change

The story of Earth de Robert Hazen met en évidence un phénomène capital pour comprendre que notre Terre, comme les autres astres, est aussi unique qu’un être humain. Son « empreinte digitale » géologique, expression de son individualité, est à nulle autre pareille. Ceci a une incidence forte sur la probabilité de vie et encore plus, de vie consciente et communicante, ailleurs dans l’Univers.

Il faut voir une planète quelconque et bien sûr la nôtre, comme un « réacteur » physico-chimique de masse variable (c’est un élément très important), constitué d’éléments particuliers (minéraux, liquides, gaz) en proportions variables, opérant sur des éléments particuliers (les mêmes que ceux qui le constituent). Ce réacteur utilise un type d’énergie commun (celui provenant par rayonnements, des étoiles, leur soleil) mais à une distance bien précise de l’émetteur et donc à des doses et des intensités particulières (les différents types de rayonnements reçus de l’étoile unique, centrale au système, et/ou éventuellement des étoiles sœurs appartenant au même système, ou voisines de ce système à l’occasion de certains événements de leur évolution comme les supernovæ). De plus la mise à feu du réacteur (progressivement à partir de l’accrétion de la planète) intervient à un certain moment d’une histoire (celle de l’Univers) dans un certain contexte galactique (à une certaine distance de son trou noir central et d’autres étoiles plus ou moins actives). Ensuite la réaction se déroule sur une certaine durée, avec des accidents de fonctionnement, internes ou externes (les météorites, les novæ ou supernovæ voisines), d’intensité et de dates d’occurrence particulières par rapport à sa trajectoire d’évolution. Il en résulte pour chaque planète une histoire unique qui donne des résultats uniques, non reproductibles, sauf par pur hasard étant donnée la taille de l’Univers.

L’Univers progresse ainsi, au fil du temps, dans la complexification, dans l’accroissement de l’entropie et dans la particularisation des astres qui en composent la matière baryonique, à l’intérieur bien sûr d’une gamme de « possibles », résultant des éléments chimiques de base et des quatre interactions fondamentales structurant les rapports entre les éléments et les forces composant la nature. Mais cette gamme est d’autant plus étendue qu’on entre dans les détails et qu’on avance dans le temps.

L’apport de Robert Hazen et de ses collègues, Dominic Papineau et Wouter Bleeker*, est de concevoir puis de démontrer que dans ce contexte, la minéralogie elle-même d’une planète évolue au long de son histoire et, idée encore plus novatrice, qu’au moins dans le cas de la Terre (seul astre sur lequel elle soit apparue, à notre connaissance), elle co-évolue avec la vie, l’un des facteurs apparaissant puis agissant dans le réacteur, en interactions avec elle. C’est-à-dire que l’évolution du milieu est intégrée à l’évolution de la vie et que l’évolution de la vie agit sur l’évolution du milieu y compris la minéralogie de la planète.

Autrement dit les types de minéraux dont nous constatons la présence à la surface de la Terre aujourd’hui, n’existaient pas pour leur immense majorité lorsque la planète s’est constituée par accrétion des gaz et des poussières de notre nuage ​​moléculaire pré-stellaire, puis des astéroïdes et des planétoïdes de notre disque protoplanétaire. Ils sont beaucoup plus nombreux et variés qu’ils n’étaient plus on remonte dans le passé et les divergences entre les planètes s’accentuent avec le temps. Les types de minéraux sur Mars il y a 3,5 milliards d’années étaient probablement déjà un peu moins nombreux que sur Terre et la diversification croissait considérablement sur Terre, du fait notamment du rôle actif de la vie dans l’environnement terrestre. Je prends cette époque comme exemple mais pour Mars et la Terre elle est significative puisqu’on observe des traces de vie sur Terre remontant un peu avant cette époque (3,8 milliards d’années) et que Mars devient alors aride en surface par suite de la diminution considérable de la masse et de la pression au sol de son atmosphère.

Il y a analogie avec l’histoire de l’Univers. Lors de la libération des photons et de la recombinaison des particules (380.000 ans après le Big-bang, il y a près de 13,8 milliards d’années), il n’y a dans l’Univers que des atomes d’hydrogène (en fait un proton avec un électron), un peu d’hélium, puis un peu plus d’hélium et du deutérium et rapidement du lithium. Les autres éléments chimiques viendront après, forgés dans la nucléosynthèse du cœur des étoiles. Les expulsions de leurs enveloppes externes de matière par les étoiles massives en phase géantes rouges (« AGB ») puis l’explosion en supernovæ de ces mêmes étoiles et la dispersion dans l’espace des éléments de plus en plus enrichis par les nucléosynthèses, puis la reconcentration de cette matière dispersée avec l’hydrogène toujours abondants, dans un contexte galactique (gravité et brassages de matière) et d’expansion de l’Univers, sont ce qui constitue les événements de son histoire. Il a fallu beaucoup de temps (6 ou 7 milliards d’années ?) pour que ces fluctuations créent suffisamment d’éléments lourds (des « métaux » au nombre « Z » de protons de plus en plus élevés) pour que la matière « lourde » puisse être suffisamment importante pour que des planètes telluriques, comme la Terre, puissent exister. Cela implique évidemment la possibilité des molécules organiques, leur polimérisation et leur combinaison en êtres vivants utilisant (nécessitant) une gamme d’éléments chimiques extrêmement étendue. Le corps humain contient les fameux C, H, O, N (Carbone, Hydrogène, Oxygène, Azote) « de base », plus P et H (Phosphore et Souffre) mais aussi de nombreux autres éléments dont le fer et même l’or ou autres oligoéléments qui n’existaient pas au début de notre histoire ! L’Univers est globalement homogène mais il ne l’est pas entre ses différentes grandes époques et il ne l’est pas non plus localement. Il ne l’est que dans de très larges volumes concentriques dont le segment de rayon est l’axe du temps. A un moment donné dans un même « voisinage », les étoiles n’ont pas toutes le même âge et nous sommes voisins de vieux systèmes stellaires beaucoup moins métalliques que le nôtre.

Transposons-nous dans notre petit coin de l’Univers il y a quelques 4,6 milliards d’années alors que la densité de notre nébuleuse augmente par concentration gravitationnelle autour de la masse de plus en plus importante de notre futur Soleil. Dans le nuage protoplanétaire, on aurait pu (si on avait été là !) distinguer seulement une douzaine de minéraux, réfractaires (ils viennent de la forge d’étoiles explosées !), à l’état de poussières. Elles constituent le « cocktail » à partir duquel va se dérouler toute l’évolution ultérieure des astres du système. L’agglomération résultant de la gravité et le chauffage provenant de la densification et les sursauts radiatifs résultant de la constitution de l’étoile, poussent rapidement la diversification jusqu’à une soixantaine de minéraux dans les chondrules et les inclusions calcium-aluminium (« CAI ») des astéroïdes chondritiques. Avec l’accroissement de la taille de certains d’entre eux qui se transforment de ce fait en astéroïdes achondritiques sous l’action de l’augmentation de la chaleur et de l’eau qui permettent la séparation et la recombinaison d’éléments, on atteint une diversité de l’ordre de quelques 250 minéraux. Ensuite, au sein des planètes telluriques (dont la Terre et Mars), à partir de – 4,567 milliards d’années, toutes sortes de processus entrent en jeu : encore la température et la pression (mais plus élevées du fait de la force des chocs d’accrétion, de la désintégration radioactive sur la durée, des matières les plus instables à l’intérieur de la masse des planètes et du fait de l’importance même de la masse) ; l’hydratation ; la différenciation des roches en fonction de leur densité dans un environnement fluide (parce que très chaud et sous une pression plus ou moins forte). Au début de l’Archéen (le Noachien ou le Phylosien sur Mars), vers – 4 milliards d’années (un peu plus tôt sur Mars qui refroidit plus vite), de nouveaux phénomènes entrent en jeux tandis que d’autres persistent : le durcissement de la croûte planétaire du fait de son refroidissement relatif ; la tectonique des plaques affectant cette croûte, verticale au début ; le volcanisme et son dégazage sélectif au travers de cette même croûte ; l’action des gaz atmosphériques sur les roches de surface ; les radiations solaires et galactiques, de nouvelles averses de météorites dans une croûte déjà différenciée ; encore le jeu de l’eau qui non seulement hydrate mais aussi entraîne, érode et concentre ; le temps qui passe toujours et encore ; le lent refroidissement, la matière de la croûte qui de plus en plus se fige. On parvient ainsi à quelques 1500 variétés de minéraux et sur la Terre comme sur Mars la scène est prête pour l’apparition de la vie.

Le processus de transformation abiotique continue sur Mars comme sur Terre avec la sédimentation, la diagénèse, le métamorphisme, du fait des éléments en présence, de l’environnement et encore du temps qui passe. Mais Mars s’appauvrit en éléments volatils et le réacteur Terre est en plein « fonctionnement ». Dans l’environnement riche et actif de cette dernière, la vie commence vers – 3,8 milliards d’années et elle commence peut-être parce que l’environnement minéral lui est favorable. Il fallait en effet que les effluents créant les cheminées des fumeurs-gris au fond des océans soient constitués de certains minéraux (sulfates de calcium avec du fer, du manganèse, du zinc, du cuivre, etc…) et que leur pH soit suffisamment bas pour que leurs alvéoles puissent abriter les premières matières organiques complexes se nourrissant de ces effluents, jusqu’à la vie. Je rappelle ici ma définition de ce phénomène extraordinaire, telle que formulée il y a déjà plusieurs années dans ce blog : « un processus continu de transformation de la matière par des organismes puisant leur énergie et leurs éléments constituants dans leur environnement, pour se reproduire presque à l’identique mais pas tout à fait ce qui leur permet de s’adapter aux conditions extérieures et donc d’évoluer ». Je pense que cette définition illustre bien le processus de co-évolution de la vie et des minéraux. Au-delà de l’apparition de la vie, qui est un phénomène symbiotique au début strictement minéral, cela évoque les multiples actions de réduction / oxydation, l’oxydation du fer ferreux en fer ferrique et la création massive de formations ferrifères rubanées (Banded Iron Formation) par l’oxygénation des océans résultant de la prolifération des algues monocellulaires bleues-vertes (cyanobactéries) dont l’oxygène moléculaire est le rejet métabolique. Cela évoque aussi la diffusion dans l’atmosphère de l’oxygène produit par la vie de ces mêmes algues et l’oxydation accélérée des minéraux exposés à cet oxygène atmosphérique. Cela évoque aussi l’utilisation par les coquillages du calcium pour leur coquilles et du calcaire qui en résulte. Cela évoque encore l’enfouissement des végétaux à l’époque carbonifère et leur lente transformation en charbon ou en pétrole. Les interactions sont multiples et on atteint aujourd’hui quelques 4300 variétés de minéraux sur Terre.

Sur Mars, on a les mêmes éléments chimiques mais pas la même diversité de minéraux (pas de granite, pas de calcaire!) car l’atmosphère s’est appauvrie beaucoup plus vite et plus sévèrement, l’eau liquide s’est sublimée ou a disparu dans le sol et parce qu’il n’y a pas eu de tectonique des plaques ou que plutôt, logiquement sous une forme primitive, verticale, elle s’est arrêtée très tôt, et aussi parce que probablement il n’y a pas eu de vie ou au mieux seulement quelques prémices prébiotiques.

« Demain », dans une ou deux centaines de millions d’années, quand une intelligence quelconque s’intéressera à la géologie de la Terre pour connaître et comprendre son histoire, la seule trace de notre passage, c’est-à-dire de notre interaction avec la matière, sera enfouie sous des mètres de sédiments et totalement métamorphisée. Ce sera peut-être une couche de débris plastique ou témoignant de la production effrénée de ce matériau, ou bien une concentration inhabituelle et non explicable autrement que par notre action, de métaux et de terres rares dans ce qui jadis furent les décharges de rejets « métaboliques » de notre industrie automobile ou téléphonique.

Nous sommes des produits de la Terre et par notre vie même, nous co-produisons sa propre matière.

Illustration de titre : mineralogie martienne; photo du Mont Sharp au centre du cratère Gale, prise par la caméra de mât (« Mastcam ») du rover Curiosity le 17 juin 2020 (sol 2795 de la mission MSL). Crédit NASA/JPL-Caltech/MSSS. Nous sommes à la limite de la zone des sulfates et des dépôts éoliens (à gauche). Les formes arrondies me font penser à certains sites des Highland écossaises. Il manque juste un peu de neige pour descendre la pente à ski !

*Review paper: Mineral evolution, par Robert Hazen (Carnegie institution for science), Dominic Papineau (University college, Londres), Wouter Bleeker (Government of Canada), in “American Mineralogist”, Volume 93, pages 1693-1720, 2008, DOI:10.2138/am.2008.2955

Livre: The Story of Earth, de Robert Hazen, “The first 4.5 billion years, from stardust to living planet”, Penguin books, 2012.

NB: j’ai soumis cet article pour relecture à Dominic Papineau. Il en a exprimé une opinion très positive mais concernant la définition de la vie, il précise ce qui suit (cela ne change pas la logique de mon développement mais c’est évidemment très intéressant):

“Un petit commentaire serait sur votre définition de ce qu’est la vie, parce la votre pourrait inclure des robots semi-intelligents capables d’en construire d’autres avec des modification mineures selon un programme. Ma définition de ce qu’est la vie est un assemblage contenu de molécules organiques qui est capable de se reproduire selon des séquences de molécules codées et d’évoluer avec un environnement qui force ces séquences à changer. Celle-ci exclut donc le feu, les hydrocarbones abiotiques, et les formes hypothétiques de vie en Silicone, mais elle inclut les virus et le monde hypothétique d’ARN, de protéines, et d’acides gras.”

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Index L’appel de Mars 20 06 24

Vivre sur Mars

Vivre sur Mars dans le sens de s’établir sur Mars est pour l’humanité un autre défi que l’explorer même si l’exploration à distance doit évidemment précéder l’établissement physique (et cela a été le cas avec les missions robotiques).

Concernant les motivations, L’esprit est différent ; il faut changer ses paradigmes. Décider de vivre sur Mars pour un scientifique, c’est, au plus proche de ce qu’on a fait jusqu’à présent, réaliser que la Science est certes affaire de réflexion sur des données recueillies par des machines plus ou moins autonomes mais que, à partir du moment où l’on peut y aller, il faut le faire, rien ne valant l’observation directe sur « le terrain ». Décider de vivre sur Mars pour le « commun des mortels » c’est aussi chercher autre chose que d’accroître ses connaissances. C’est réagir au sentiment profond que « l’homme ne peut rester sa vie entière dans son berceau », comme le disait le pionnier de l’astronautique Konstantin Tsiolkovski, puisqu’on peut le quitter. C’est encore accepter avec Baudelaire* de répondre au besoin d’aventure pour aller voir « ailleurs ». C’est enfin considérer que la Terre n’est pas nécessairement le « foyer » de l’homme mais seulement son lieu d’origine.

Concernant les modalités pratiques, envisager concrètement de vivre sur Mars, c’est réaliser que grâce aux technologies dont nous disposons, l’homme peut y trouver les ressources nécessaires à sa propre vie, y entreprendre la transformation de ces ressources avec de l’énergie, au début importée et de plus en plus obtenue sur place, y entreprendre la production de machines de toutes sortes, la construction de tous les habitats, locaux sociaux, entrepôts, ateliers, usines, nécessaires pour se protéger, lui permettre de se nourrir et de mener toutes les activités qui justifient la vie et la rendent non seulement possible mais aussi gratifiante. C’est éprouver une satisfaction intense à l’idée de maîtriser un nouvel environnement difficile, inaccessible auparavant non seulement pour son éloignement mais pour les difficultés à surmonter et les risques à affronter. C’est aussi vouloir y rester sur la longue durée, y engendrer une descendance en ayant confiance qu’elle ne soit pas exposée à des conditions de vie insupportables mais en espérant au contraire que ces conditions adoucies par la technologie, puissent être porteuses de prospérité et de bonheur au milieu d’une communauté innovante et dynamique qui soutiendra les générations futures et participera à construire et maintenir leur prospérité en même temps que leur épanouissement intellectuel et affectif.

En fait vivre sur Mars c’est éventuellement envisager qu’on puisse se passer de la Terre, non que la Terre puisse être jamais absente de la réflexion et de l’affectif des Martiens mais qu’elle devienne davantage une référence, un confort auquel recourir, éventuellement une nostalgie plutôt qu’une nécessité.

Illustration de titre: arrivée d’un Starship de SpaceX sur Mars…dans quelques années. Crédit SpaceX. Traduction de la citation d’Elon Musk:

On veut se réveiller le matin et penser que l’avenir va être formidable. C’est cela que signifie appartenir à une civilisation de voyageurs spatiaux. C’est croire au futur et penser que le futur sera meilleur que le passé. Je ne vois rien de plus excitant que d’aller là-bas et se trouver parmi les étoiles“.

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Hommage et supplique au Prince Jean de Patagonie

Jean Raspail est parti rejoindre son souverain, le roi Orélie-Antoine 1er, avant que j’aie eu le temps de lui présenter physiquement et de vive voix mes lettres de créances. Je le fais donc aujourd’hui par l’intermédiaire du Temps. Je fais confiance à mon journal pour qu’il trouve un moyen de lui transmettre mon message même si je sais bien que les principes qui inspirent sa ligne éditoriale ne sont pas tout à fait les « nôtres ».

Je viens d’un pays où le Royaume de Patagonie et ses autorités, auto-désignés par leur force de caractère et leur farouche esprit de liberté, sont tenus dans la plus haute estime. Nous sommes en plein combat pour accéder au respect des autres en cessant d’être l’objet de leurs sarcasmes et plus fondamentalement, pour faire reconnaître notre propre crédibilité, indissociable de notre possibilité de mener à bien notre projet martien. Nous espérons la sympathie du gouvernement patagon (outre, bien sûr, que nous recherchons l’appui de l’opinion publique) pour que, éclairés par son prestige et par sa gloire, nous puissions plus facilement surgir dans la lumière aux yeux de ceux qui sont les mieux équipés pour voir les potentialités de notre monde.

Les Martiens, encore tous physiquement sur Terre, par la force des choses, sont néanmoins déjà effectivement résidents de leur Planète-rouge dans leur esprit et dans leur cœur. Ils y vivent animés d’intérêts et de sentiments que ne devrait désavouer aucun Patagon digne de ce nom.

Nous avons, nous aussi, la passion des grands espaces et du lointain et bien que Mars soit très certainement une terre vierge, nous avons également, nous les partisans de Mars-la-rouge*, la passion de l’« autre », celui qui est différent ou celui qui était « là » avant nous. C’est pour cela que, nous opposant en cela sans compromission aux partisans de Mars-la-bleue*, nous avons immédiatement reconnu la spécificité de la nature de « notre » planète et que nous y portons le plus grand respect. Nous voulons être un complément harmonieux à l’« existant » avec la volonté farouche de le défendre de toute notre âme, contre toute exploitation prédatrice au profit de non-résidents ou des Bleus* qui voudraient la « terraformer ».

*référence à la « trilogie » de Kim Stanley Robinson (Mars la rouge, Mars la verte, Mars la bleue) qui envisage cette confrontation entre les tenants de la terraformation et ceux qui veulent préserver la nature minérale de Mars. Dans ce roman ce sont, hélas, les premiers qui gagnent!

N’ayant aucune tradition monarchique et les circonstances martiennes ne se prêtant pas du tout à cette forme de régime, nous sommes des démocrates convaincus, un peu comme les Vikings qui conquirent l’Islande, le Groenland et l’Amérique, devaient l’être, et un peu comme les Suisses le sont aujourd’hui, fiers de leurs individualités, respectueux de leurs différences, toujours à la recherche du consensus et opposés farouchement au gouvernement d’un seul.

C’est surtout cela qui nous différencie des autorités patagonnes. Nous avons néanmoins la plus grande considération pour son Prince Jean qui a démontré tout au long de sa vie terrestre, sa capacité d’écoute et d’intérêt pour l’« autre ». Nous avons une estime et un respect infinis pour son travail immense, minutieux et surtout sensible, de recensement et d’évocation des cultures et des peuples marginaux, presque-nés ou presque-disparus. En tant que peuple à naître nous nous sentons des leurs et réclamons d’ores et déjà notre reconnaissance.

Nous nous présentons au monde tardivement en ce qui concerne l’Opinion, un peu comme la jeune carmélite de « La Dernière à l’échafaud » de Gertrud Von Lefort (« Le Dialogue des carmélites » de Georges Bernanos), au pied de l’escalier de l’horrible machine qui a tranché la tête de toute ses sœurs et qui chante en montant les marches alors que les voix des autres se sont tues*. Notre sort n’est évidemment pas si terrible car en nous manifestant nous ne risquons pas notre vie comme cette courageuse religieuse. Mais l’esprit de notre expression et la menace qui nous enveloppe sont les mêmes. L’esprit, c’est celui d’une quête au-delà d’obstacles apparents aussi définitifs qu’il est possible d’imaginer. Les écologistes politiques sûrs d’eux-mêmes et arrogants, accompagnés de tous ceux qui voudraient que l’on ne s’occupe plus que des problèmes sociaux sur Terre, nous ont condamnés sans même vouloir nous écouter et ils ont de plus en plus de partisans en ce monde. Je prie pour que le Grand-esprit patagon au sein duquel le Prince Jean a rejoint le roi Orélie-Antoine, entende notre chant alors que nous n’avons plus que quelques marches à monter avant que la menace nous fasse taire à jamais ou que le succès technologique déclenche notre envol. Qu’il nous accueille, ce Grand-esprit, dans sa cohorte des peuples oubliés ou opprimés et nous accompagne dans notre combat, jusqu’à la victoire, c’est à dire la fondation de notre premier établissement sur Mars. En haut des marches, nous voulons un Starship avec son Super-Heavy en état de fonctionnement, non le couperet d’un échec qui pourrait être un refus, une interdiction ou une impossibilité externe imposée, de mener à son terme le projet d’Elon Musk. Nous sommes presque arrivés mais le temps presse.

NB: Entendons-nous bien, cet intérêt porté à l’esprit patagon, n’est pas la recherche d’un appui pour faire un quelconque lobbying auprès de je ne sais qui, c’est plutôt de ma part l’expression du ressenti d’une fraternité, que je voudrais partagé.

*Dans le contexte de notre projet martien, les carmélites mortes sont tous ceux dont les voix se sont tues, soit qu’ils aient abandonné le combat par découragement, soit qu’ils soient effectivement morts (le rêve martien remonte à la création du mouvement Mars Underground dans les universités américaines à la fin des années 1970).

Le Prince Jean n’a pas été admis à l’Académie française; une erreur de cette « vénérable institution » mais ce n’est pas la première. Julien Gracq en est une autre et il y a plus longtemps, Balzac et Stendhal ! Certains parmi les « immortels » cependant disparus de la mémoire collective, y ont été accueillis pour des raisons totalement étrangères à la littérature. C’est dommage pour Jean Raspail et pour nous car il aurait évidemment apprécié d’y être reçu et nous aurions eu droit à un magnifique discours d’acceptation. Il a dû en souffrir dans son amour-propre de maître bijoutier des mots et de ciseleur précautionneux des phrases de notre belle langue. Mais le secrétaire général de l’académie des belles-lettres patagones qu’il était de droit, pouvait-il être actif dans les deux mondes, être l’un des meilleurs écrivains de langue française tout en restant totalement marginal sur le plan des idées ? Sans doute non. Quoi qu’il en soit, le moment venu, je soutiendrai sa candidature à l’Académie des belles lettres martiennes. Je suis certain qu’il se présentera et j’ose espérer qu’il participera en esprit, maintenant que par la force des choses, il repose.

Illustration de titre : Jean Raspail devant ses maquettes et images de bateaux, l’équipement indispensable de l’explorateur des temps anciens. Nous avons nos fusées !

NB: Jean Raspail est notamment l’auteur (1981) de Moi, Antoine de Tounens, Roi de Patagonie. Il s’était déclaré Consul général de Patagonie en France. Il a créé le Bulletin de liaison des amitiés patagones. Il est décédé le 13 juin 2020.

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Index L’appel de Mars 20 06 10

Les missions par vols habités ne peuvent pas nuire au développement de l’exploration robotique

L’exploration robotique est aujourd’hui la principale modalité de l’exploration spatiale. En fait c’est plutôt la seule depuis les missions Apollo des années 1970. La raison en est la fragilité de l’homme et le risque qu’impliquent pour lui le voyage et le séjour hors de la Terre; risque qu’éthiquement on souhaite évidement réduire au minimum.

Il est vrai que l’on peut faire beaucoup et de plus en plus avec les missions purement robotiques et que du fait du support-vie et des protections nécessaires pour une mission habitée, ces dernières sont beaucoup plus complexes et coûteuses.

Par ailleurs, quelles que soient la capacité des systèmes de support-vie et l’efficacité des protections, une limite est imposée aujourd’hui par le danger des radiations galactiques dures (les GCR de type HZE) dont on ne peut pas vraiment se protéger et que l’on ne peut supporter sans danger au-delà d’un certain nombre de mois (correspondant en gros à un voyage jusqu’à Mars). D’autre part il est inimaginable de confiner l’homme, de surcroît dans des volumes viabilisés très petits, pendant des durées dépassant plusieurs mois (soit pratiquement au delà de la durée du même voyage vers Mars). Ces complications que l’on pourrait qualifier de médicale et psychologique empêchent d’envisager les missions habitées impliquant des voyages très longs donc permettant d’aller très loin.

Pour préciser, il faut voir qu’actuellement le seul mode de propulsion qui peut être utilisé est la propulsion chimique et que cela a deux implications limitatives, le volume de charge utile (transportable) et la vitesse du vaisseau spatial. A partir du moment où le volume que l’on doit arracher à la force de gravité terrestre (en prenant l’exemple du dispositif SuperHeavy – lanceur – plus Starship – vaisseau – de SpaceX), inclut les ergols de propulsion, la limite haute de la charge utile est au maximum de 130 à 150 tonnes en orbite basse terrestre pour quelques 4400 tonnes* au sol, et la vitesse au mieux de quelques km/secondes au-dessus de la vitesse de libération. Par ailleurs l’essentiel des ergols sera brûlé pour le positionnement du vaisseau spatial en orbite terrestre de parking et la quasi-totalité de ce qui reste, pour l’injection vers l’espace profond à partir de cette orbite (il doit en rester un peu pour freiner et manœuvrer pendant l’EDL – « Entry, Descent, Landing » sur l’astre de destination). La seule amélioration apportée par Elon Musk qui permettrait quand même de déposer 100 tonnes au lieu de 20 à la surface de Mars, est le « refueling », remplissage des réservoirs vidés après accession à l’orbite de parking. Ce n’est certes pas négligeable par rapport à nos capacités jusqu’à aujourd’hui puisque cela permet une impulsion plus forte parce que plus puissante et plus longue. Mais de toute façon le problème reste du même ordre parce que le volume des réservoirs et la masse des contenants sont limités.

*les 4400 tonnes comprennent environ 3850 tonnes d’ergols (carburant et comburant) et 340 tonnes pour la masse sèche du lanceur Super-Heavy. Cela laisse très peu (220 tonnes) pour là masse sèche du vaisseau spatial et sa charge utile.

Compte tenu de ces contraintes, les scientifiques préfèrent très souvent (pour ne pas dire “pour la plupart”) que nos ressources (techniques et financières) soient consacrées aux missions robotiques plutôt qu’aux missions habitées parce qu’ils ne voient pas l’utilité de remplacer une charge scientifique par une charge humaine (avec les équipements et les consommables qui vont avec) ou, autrement dit, qu’ils préfèrent maximiser la charge scientifique.

On ne pourrait pas les critiquer pour cette attitude si elle ne concernait que l’exploration de tout ce qui est au-delà de Mars puisque de toute façon l’homme en est exclu, étant donné que le voyage pour aller au-delà de Mars durerait plus de 6 mois et qu’il faudrait selon la configuration du positionnement des planètes sur leur orbite, au moins trois ans pour atteindre la « prochaine étape », Jupiter et ses lunes.

Par contre cette même attitude est illogique et regrettable pour l’exploration de la Lune et de Mars puisque (1) la présence de l’homme y est possible : la Lune est accessible « tous les jours » après un très court voyage (de l’ordre de 3 jours) et Mars peut être atteinte en 6 mois pour un départ tous les 26 mois ; (2) la présence de l’homme au côté des robots est plus que souhaitable car elle donnerait un véritable « plus » à l’efficacité de la recherche.

Par ailleurs, la poursuite de l’aventure humaine, requiert évidemment l’envoi d’hommes en dehors de la Terre puisque le but est qu’ils s’y installent et y prospèrent. Le voyage n’est possible que pour aller sur la Lune ou sur Mars et l’installation n’est possible que sur Mars et dans une moindre mesure sur la Lune. Mais on est là dans un autre domaine que celui de l’exploration spatiale et je traite le sujet dans d’autres articles.

Les deux types d’exploration par moyens astronautiques ne sont donc pas du tout incompatibles mais au contraire tout à fait complémentaires. Ils doivent se développer de concert, ce qui d’ailleurs rendra les moyens astronautiques moins coûteux pour chaque mission du fait de la production et du lancement de davantage de lanceurs (principes de modularité, récupération, réutilisation comme clairement démontré par la stratégie d’Elon Musk). Et c’est le seul moyen de rendre le prix des missions habitées abordables pour les clients qui voudront mener sur Mars des recherches scientifiques ou s’y établir.

On peut donc conclure que les missions habitées sont un complément indispensable et enrichissant aux missions robotiques.

Illustration de titre: Un Starship d’Elon Musk dans le voisinage de Saturne. Pour les raisons exposées ci-dessus, il n’est certainement pas habité mais il peut aller se poser sur Titan et y déposer divers équipements lourds pour l’explorer avec des robots. Le même véhicule sera utilisé pour transporter des hommes sur Mars. Crédit: SpaceX.

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Index L’appel de Mars 20 06 10

La société martienne devra vivre dans un contexte sanitaire très exigeant

La pandémie du covid-19 nous a laissé entrevoir ce que serait la vie dans un monde durablement confiné. Imaginer la vie humaine sur Mars nous conduit à envisager les comportements qui seraient les plus adaptés et les plus acceptables, en anticipation indirectement de ce que pourrait devenir les conditions de vie sur Terre et les contraintes auxquelles nous devrions tous nous plier. En effet le milieu viabilisé martien sera très exigeant, poussant à l’extrême des tendances que l’on voit apparaître sur Terre avec la surpopulation et la facilité des déplacements, donc les brassages de population et la multiplication des contacts. 

Les caractéristiques du milieu martien habité seront les faibles volumes viabilisés disponibles, la forte densité de population et le fort isolement par rapport aux sources externes d’approvisionnement (de fait, terrestres !). Cela conduira donc à la construction de structures protectrices de dimensions réalistes compte tenu des différences de pressions entre intérieur et extérieur (soit de 500 à 6 millibars en moyenne), disposant d’une atmosphère respirable créée à partir des gaz disponibles localement) et qui devront être entretenues (résistance, dégradation des matériaux, fuites, etc…). Le résultat c’est que pour très longtemps les « villes » martiennes seront petites, très densément peuplée, d’une population très réduite par rapport à celle de la Terre ; peut-être, au mieux, comme l’Islande aujourd’hui (300.000 habitants). 

Au sein de ce milieu relativement restreint en volume, les hommes mais aussi les plantes et les animaux devront coexister. Or le propre des êtres vivants (à la différence des robots) c’est (1) que chacun d’entre eux « vient avec » son microbiote (l’ensemble de ses hôtes microscopiques qui vivent de l’être vivant, pour l’être vivant, et éventuellement contre l’être vivant), évoluant au sein d’un microbiome (enveloppe au contour flou et mouvant occupé par le microbiote), (2) qu’on ne peut évidemment pas stériliser le microbiome sans tuer l’être vivant qui en est le cœur, (3) que ces microbiomes sont forcément en contact les uns avec les autres quand les êtres vivants sont proches physiquement les uns des autres et que, de ce fait, des échanges de microbes se produisent entre individus ou populations. 

Tous ces microbiotes, on les connaît encore assez mal malgré les progrès de la Science depuis Pasteur. Grace au « Human Microbiome Project », on a certes identifié (sans toutefois parfaitement le comprendre dans son fonctionnement) entre 80 et 99% du microbiote strictement humain mais on ne connait toujours qu’un pourcentage infime (moins de 0,01%) des microbes de l’ensemble de notre environnement, englobant nos plantes, nos animaux, notre sol (peut-être un trillion d’espèces pour la Terre entière). Sur Mars il n’y a très probablement pas de microbe sur le sol ni dans le sous-sol immédiat mais déjà avec les hommes, les plantes et surtout les animaux, on aura quand même une belle diversité. Un autre problème tout aussi préoccupant, c’est que le microbiote est constitué d’êtres vivants et que ces êtres vivants évoluent constamment. Les générations de microbes se renouvellent sur des durées très courtes et le « but » (évidement inconscient) des individus de chaque espèce qui les composent est de se reproduire en s’adaptant constamment par évolution darwinienne pour conquérir une « part de marché » aussi grande que possible. En particulier les bactéries ou leurs cousines archées, tout comme les virus, sont les champions des échanges de gênes à l’occasion de leurs mutations. 

Donc inutile de rêver, on ne contrôle pas un microbiome, a fortiori le microbiome collectif d’une population humaine exposée à de multiples contacts. On le pilote à grande vitesse en essayant d’éviter les crashs. 

Pour le piloter, on dispose de régulateurs : l’hygiène personnelle et collective, les médicaments, les vaccins, les produits antiseptiques. « On » (généralement les médecins, infectiologues, bactériologues, virologues) observe, et si nécessaire on intervient pour éviter la « sortie de route ». Sur Terre on disposait jusqu’à présent d’amortisseur, l’étendue géographique très vaste de la surface habitable. On appelle ça l’effet tampon (« buffer effect ») : un déséquilibre local va se résorber parce qu’il peut être isolé avant de s’étendre à l’ensemble de la planète ; ou bien il va se diffuser et se diluer. Ce n’est plus vrai dans le cas d’une pandémie (un peu comme la vitesse donne de la substance à l’atmosphère que l’on traverse ou rétrécit l’espace) et ce ne sera pas le cas sur Mars où le volume viabilisé sera très restreint. 

Dans ces conditions, la vie sur Mars, sans doute annonciatrice de périodes de plus en plus fréquentes pour la vie sur Terre, sera constamment sous surveillance et très probablement, souvent « confinée ». Mais qu’est-ce que cela implique ? Des précautions, des contrôles, une prophylaxie, des traitements. 

Les précautions, ce seront, outre les capteurs et analyseurs d’atmosphère (type MiDASS de BioMérieux) et des fluides, les contrôles médicaux. On peut concevoir qu’en dehors de tout symptôme, la prise de température de tous les individus soit fréquente, les visites médicales, avec prises de sang, mensuelles et obligatoires. Un deuxième impératif sera l’hygiène, impliquant outre la propreté des individus, le nettoyage complet et fréquent, bien entendu des installations de recyclage des déchets organiques mais aussi de tous les locaux viabilisés. Une personne infectée et contagieuse devra être immédiatement isolée des autres et ses contacts tracés depuis le début probable de sa contagiosité. De même un local sale (présence de bactéries nuisibles ou de champignons) devra être obligatoirement et le plus vite possible, nettoyé (ceci implique lors de la conception des locaux de prévoir que tout endroit viabilisé permette un accès pour nettoyage complet). Dans ces domaines préventifs il ne peut y avoir aucune liberté car on ne peut laisser une personne en contaminer une autre ou permettre dans le domaine privatif d’une personne quelconque, le développement d’une prolifération microbienne qui pourrait nuire à la communauté. 

Une particularité de la communauté martienne sera que les contacts physiques avec les membres de la communauté terrestre ne seront possibles que tous les 26 mois puisque les départs vers Mars ne seront possibles qu’avec cette périodicité du fait de l’évolution synodique de la configuration des planètes. Ceci implique que des mesures de confinement devront être prises à l’arrivée du vaisseau sur Mars pour protéger aussi bien les résidents que les arrivants puisque le contenu des microbiomes respectifs aura pu évoluer différemment pendant la période d’isolement et qu’il conviendra d’éviter toute mise en contact brutale. Sans doute faudra-t-il lors de l’atterrissage des vaisseaux, vacciner les arrivants comme les résidents contre les dernières mutations de coronavirus et autres ! On peut en déduire la réciprocité sur Terre. 

Le confinement est une particularité du traitement d’un dérèglement du microbiome. Il intervient quand on ne sait pas comment le traiter avec effet neutralisant immédiat. C’est une solution d’attente même si l’attente peut être longue (mise au point d’un vaccin, élaboration sur place ou fourniture d’un médicament par la Terre). Dans ce cas, il doit être aussi stricte que nécessaire, en isolant les personnes à risque et en réduisant les échanges physiques avec elles à ce qui est absolument indispensable. Dans cet état d’esprit, la question n’est pas de savoir si un confinement est acceptable mais plutôt faire tout ce qu’il est possible de faire pour qu’il ne soit pas nécessaire et, si on ne peut l’éviter, prendre ses dispositions pour qu’il soit vivable, socialement et fonctionnellement, aussi longtemps qu’il le faudra sans pour autant y mettre fin au seul prétexte qu’un individu ou une partie de la population ne le supporterait pas psychologiquement. Cependant un confinement durant « vraiment longtemps » (plusieurs mois) serait effectivement un échec qui porterait atteinte à la pérennité de la communauté car il nuirait sérieusement à l’interaction nécessaire de ses membres. Il faudra donc toujours évaluer le rapport coût / bénéfice probable de la décision de son application. 

Les palliatifs sociaux sont les contacts entre individus via écrans interposés, en modes video et/ou audio, ou au mieux en respectant simplement les « distances sociales » c’est-à-dire les distances que l’agent pathogène ne peut franchir seul. Eventuellement les contacts protégés avec masque, gants, blouse, etc…sont possibles mais ils sont forcément rares compte tenu de leurs difficultés opérationnelles. En fait dans certaines situations à haut risque, il n’y a pas de bonne solution mais plutôt un choix entre une vie, limitée, et un risque de mort. Pour pousser le raisonnement plus loin, on peut concevoir que certaines personnes assument pour elles-mêmes ce dernier. C’est un choix qui doit être laissé à l’individu ou plutôt aux individus qui manifestent la volonté de le prendre ensemble, mais qui ne peut être généralisé car il pourrait entraîner la non viabilité de l’ensemble de la communauté. En fait cela dépendra de la fonction de la personne souhaitant prendre cette décision au cas où la redondance de la capacité ne serait pas certaine. Sur Mars certaines fonctions techniques devront à tout prix être assurées faute de quoi la Colonie ne serait plus viable (par exemple contrôle des composants de l’atmosphère respirable). 

On peut encore considérer qu’on peut faire respecter un confinement dans une population de petite taille comme sera celle de Mars moins difficilement que dans une population de plusieurs centaines de millions ou de plusieurs milliards d’habitants (faisabilité des contrôles !). Cependant il faut dire que les Martiens jouiront d’un avantage unique. Lorsqu’ils auront besoin de se dégourdir les jambes, ils pourront tout simplement…sortir à l’extérieur de l’habitat viabilisé. Vêtus d’un scaphandre (dont l’intérieur devra être nettoyé après chaque usage) ils ne courront aucun risque à se tenir à moins d’un mètre l’un de l’autre, à rester seul à seul où à retrouver une douzaine de personnes pour partager une excursion ou contempler un coucher de soleil. Et même les rayons ultraviolets se chargeront de nettoyer à fond la surface extérieure de leur vêtement de sortie. Bien sûr il y aura toujours un bon centimètre de tissu et de matériaux isolant entre leurs corps…et la visière d’un masque entre leurs visages mais on a déjà mis au point des gants qui transmettent parfaitement à la peau des doigts le sens du toucher (gants haptiques). 

Dans la base elle-même il faut prévoir, pour pouvoir traiter l’éventualité, la multiplicité des cellules viabilisées, que ce soit les habitats, les dômes sociaux ou les corridors. Il faut pour des raisons de sécurité qui ne seront pas d’ailleurs toujours à caractère sanitaire, pouvoir court-circuiter une partie de la base sans rendre son fonctionnement global impossible. Ce sera un des aspects de la redondance indispensable dans une telle situation et cela « tombe bien » car les particularités du milieu (différentiel de pression entre extérieur et intérieur, irrespirabilité de l’atmosphère) imposeront la modularité et cette multiplicité des espaces viabilisés.

illustration de titre: EBIOS dans le désert des Mojaves, vue d’artiste (crédit Interstellar Lab).

Crew Dragon Demo-2 s’est arrimé à 16h30 à la Station Spatiale. Congratulations Elon!

Je vais consacrer mon article de cette semaine à l’événement que constitue, pour tous ceux de mes contemporains qui ont soif d’Espace, le lancement jusqu’à l’ISS sur leur propre lanceur, de la première capsule habitée conçue et réalisée par Elon Musk et sa société SpaceX.

Il faudra attendre pour célébrer l’événement que non seulement les deux passagers de la capsule joliment nommée « Crew-Dragon Demo-2 », soient arrivés dans l’ISS mais aussi qu’ils soient revenus sur Terre sains et saufs avec la même capsule.

Comme nous sommes Samedi matin, avant la seconde tentative de lancement (à 21h35 ce jour), la première ayant été annulée pour mauvais temps, le mercredi 27 mai, on ne peut encore qu’espérer que tout se passe bien.

Il faut bien voir que de toute façon les Russes continueront à avoir leur accès à l’ISS (International Space Station, lancée en 1998) avec leur lanceur et leur capsule Soyouz et que ce qui change pratiquement avec ce vol, c’est l’accès direct des Américains après 10 ans d’incapacité. Mais bien sûr les Russes conserveront leur propre accès direct avec ce même lanceur et cette même capsule (premier vol 1966 !). Depuis le 17 avril c’est l’« Expédition-63 » qui est en cours. Elle a commencé avec l’arrivée de la capsule Soyouz « MS-15 » et va durer jusqu’en Octobre. Elle est aujourd’hui composée de 3 personnes (un Américain et deux Russes). Vont donc s’y joindre les deux astronautes du Crew Dragon Demo-2 et, si ce vol se passe bien (avec retour !), les trois astronautes du vol américain « normal » qui, utilisant à nouveau le lanceur et la capsule de SpaceX, « USCV1 » (pour US Crew Vehicle 1), remplaceront leurs concitoyens le 20 août.

Dans les deux cas, le lanceur sera le très classique Falcon-9 (aucun échec depuis 2016, 85 succès sur 87 lancements depuis 10 ans). De ce point de vue, le lancement de Samedi ne sera pas une performance (même si elle a subi quelques adaptations pour prendre en charge des passagers) car la fusée a démontré ses capacités au départ et surtout la fameuse récupération pour réutilisation, après avoir effectué le lancement. La particularité c’est évidemment que ce vol sera habité et qu’on ne peut s’empêcher d’appréhender que « quelque chose » se passe mal.

Ce qui est important c’est qu’en cas de succès non seulement les Américains retrouveront leur autonomie pour les vols habités mais aussi et je dirais, surtout, qu’Elon Musk aura franchi une nouvelle étape vers la réalisation de son projet martien.

Ce n’est pas que l’on envisage d’aller dans l’environnement martien (sans imaginer « descendre sur la planète ») avec le Crew Dragon. Même s’il est plus spacieux que les capsules antérieures, il reste une capsule de 4 mètres de diamètre et il est beaucoup trop petit pour accueillir un minimum d’astronautes (au moins deux !) avec leur équipement de support vie pour un très long voyage. Mais, avec ce vol, Elon Musk aura fait une nouvelle démonstration spectaculaire de ses capacités ingénieuriales pour des conditions de prix imbattables et il ouvrira les vannes d’une nouvelle source de revenus pour son entreprise.

Avec un prix de 55 millions de dollars, on descend d’un cran le coût des lancements, précédemment d’environ 90 millions de dollars (par exemple 424 millions de dollars payés par les Américains à la Russie pour transporter 6 astronautes en 2016/17). La NASA y trouvera son compte et on peut le supposer, aussi Elon Musk. On n’a pas la décomposition de son coût mais on peut espérer qu’il sera compatible sur le long terme (c’est-à-dire le nombre de lancements contractés avec la NASA) avec une rentabilité pour lui. Le mérite de l’entreprise privée est d’être contrainte à la rentabilité. Pour réussir il faut remettre au client un produit au moins aussi bon et fiable que celui de ses concurrents, et moins cher. Pour le moment c’est ce qui est sur le papier et la démonstration est sur le point de se faire.

Une fois le lancement effectué et la filière Crew Dragon « en route », Elon Musk, moralement conforté par son succès, pourra se consacrer avec encore plus d’énergie à son lanceur Super-Heavy et son vaisseau Starship nécessaires à ses projets interplanétaires. Je lui souhaite là aussi des progrès spectaculaires. Je rappelle que l’objectif était de débarquer un premier équipage humain sur Mars en 2024…ce qui semble aujourd’hui un peu présomptueux. Je parierais pour 2026, ce qui serait déjà très bien !

NB : ce message sera modifié après le lancement de ce soir, en fonction des événements.

PS.1: Décollage parfait, à l’heure prévue. Arrivée à la Station dans 19h00 (16h30) demain Dimanche 31 mai.

PS. 2: “Soft Docking” effectué juste à l’heure (sorry pour l’heure d’été hier!). En attente du hard docking pour que les astronautes puissent passer dans l’ISS.

Illustration de titre: Après que le lanceur ait été détaché du second étage de la fusée avec la capsule Crew Dragon Demo-2, on le voit s’éloigner dans l’espace pour retourner se poser sur Terre où il sera remis en état pour être réutlisé. Crédit NASA (la photo est prise du module de service de la capsule).

Photo ci-dessous: Crew Dragon Demo-2 avec son module de service, dans son hangar d’assemblage Crédit SpaceX.

Approche du Crew Dragon Demo 2 de l’ISS. La photo est prise de l’ISS (crédit NASA).

Un des passagers de l’ISS devant la porte du sas par laquelle les passagers du Crew Dragon Demo-2 entreront dans la Station (crédit NASA).

Le lanceur de la capsule est revenu sur Terre; il s’est posé sur une barge dans l’océan, avec une précision remarquable. Il sera remis en état et relancé. Photo crédit SpaceX.

Il est plus que temps de sortir de notre cocon!

L’exploration par vols habités ce n’est pas seulement aller vers Mars, bien évidemment. Je ne néglige pas les efforts qui ont été faits depuis que Gagarine a parcouru la première orbite de l’homme autour de sa planète d’origine. Ce que je regrette c’est surtout qu’on n’ait pas fait davantage sur une durée aussi longue. Le 12 avril 1961, date de ce vol historique, c’est loin, c’est très loin. Depuis, que de tours en rond autour de la Terre, que d’atermoiements, que de projets avortés !

Bien sûr ce n’est pas facile et nous avons connu des échecs et des morts. Mais malgré tout, que de frilosité, que de précautions ! L’opinion a sur-réagi aux quelques échecs et plus que tout, il semble qu’elle se soit lassée, que son attention se soit tournée ailleurs, à nouveau vers la Terre juste après avoir osé regarder plus loin.

Ce qui a manqué sur la durée, c’est le souffle, l’audace. Après les promenades sur la Lune du programme Apollo, il fallait retourner encore sur la Lune pour y mener des recherches scientifiques dont on a seulement entrevu l’intérêt sans les réaliser (et non pour y construire des « villages » inutiles) et surtout aller sur Mars. Nous avions le lanceur, Saturn V et nous avions les hommes, des hommes de la trempe de Gagarine ou de Neill Armstrong et Buzz Aldrin.

Bien sûr cela aurait été difficile mais c’était aussi difficile de quitter la Terre pour la première fois en allant sur la Lune. Bien sûr la technologie n’était pas totalement au point mais elle ne l’était pas non plus pour aller sur la Lune. Bien sûr le danger était grand mais c’était le cas aussi pour chacune des missions Apollo. Et il y aurait eu d’autres morts, oui, mais ces hommes courageux et déterminés en auraient accepté le risque.

Beaucoup d’entre nous ont le sentiment que partir ailleurs n’est pas une priorité, que nous avons le temps, que Mars brillera toujours dans le ciel et qu’il faut d’abord s’occuper de la Terre et d’apporter des solutions définitives aux maux qui nous accablent. Mais prioriser notre action sur Terre, c’est avoir une conception erronée de la vie et de notre devoir en tant que membres actifs car vivants, de notre espèce. Notre devoir bien sûr, vis à vis de nos ancêtres et de nos descendants, est de perpétuer notre espèce dans les meilleures conditions pour elle et, à ce titre, de corriger nos erreurs, notamment environnementales qui ont conduit à un état de fait dangereux non seulement pour les autres espèces que nous détruisons mais aussi pour nous-mêmes. Mais notre devoir est aussi de saisir les opportunités pour augmenter nos possibilités de survie et de floraison partout dans l’Univers. Les deux ne sont pas incompatibles, bien au contraire et les opportunités apparaissent dans des fenêtres qui s’ouvrent et qui se ferment.

Maintenant il faut aller sur Mars parce que plus que jamais nous le pouvons et que la fenêtre est encore ouverte. Il faut relever ce défi, être à la hauteur de nos capacités technologiques parce qu’un jour nous pourrions ne plus vouloir. Au-delà de la Lune, il sera moins difficile d’aller sur Mars que nulle part ailleurs dans le système solaire. Soyons concrets, ne rêvons pas ; nous n’irons pas physiquement sur Titan ni dans les nuages de Vénus avant très longtemps. Et entreprendre cette traversée de notre nouvel Océan qu’est l’Espace profond, ce sera pour le plus grand profit de l’humanité. Cela fera souffler partout autour de la surface de la Terre, un vent de jeunesse et un esprit d’aventure comme ce fut le cas quand l’Amérique ouvrit ses bras à la vieille Europe confite dans ses guerres intestines, gangrenée par ses querelles religieuses, fossilisée dans ses contraintes hiérarchiques et administratives.

Allons-Y ! « On to Mars », comme le disent nos amis Américains !

Illustration de titre:  Aurora (ESA), credit ESA et Pierre Carril. Je reprends encore une fois cette illustration que j’aime beaucoup car elle montre bien l’élan difficilement résistible (de mon point de vue) et l’espoir de l’humanité technologique vis à vis de l’espace. Elle est porteuse en même temps avec force, de l’imagination et du rêve d'”ailleurs”. Elle a été commandée à Pierre Carril par l’ESA à l’époque du lancement du programme Aurora de cette dernière. Pierre Carril est l’un des meilleurs illustrateurs scientifiques français se consacrant à l’espace. Ses dessins sont toujours extrêmement rigoureux et porteurs de sens. 

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Index L’appel de Mars 20 05 21

Connaître, Savoir, Comprendre!

Une de mes épopées favorites, « Rama » d’Arthur Clarke, qui se déroule dans l’Espace profond, se termine dans le dernier tome Rama revealed par la magnifique mélopée de sa figure principale, Nicole, mourante, scandée par ses « je comprends », « I understand » : « I understand » that is the most important statement anyone can ever make…The whole key to life is understanding ». Je partage sans réserve ce sentiment et cette soif que la vie n’est jamais assez longue pour étancher. Quand on se tourne vers le Cosmos et que forcément on s’interroge, on n’obtient pas LA réponse mais inévitablement, il me semble, on veut connaître, on veut savoir et on veut comprendre. « Connaître » c’est rassembler le maximum d’information, « savoir » c’est intégrer cette connaissance dans son esprit, « comprendre » c’est relier ce savoir à tout ce qu’on sait déjà et l’utiliser pour aller plus loin dans la conscience de soi-même et du monde.

Par chance, notre époque, ou plus précisément celle que j’ai vécue jusqu’à ce jour, a été plus que toute autre auparavant, celle des « Grandes-découvertes » fondées sur des progrès technologiques extraordinaires et petit à petit assimilées par la population. Pensez donc ! Au début du XXème siècle, hier pour moi qui suis né en 1944, on ne savait pas qu’il y avait d’autres galaxies que notre Voie-Lactée, on pensait que l’Univers était statique et en matière de messagers de l’espace profond, on ne connaissait que la lumière. Par ailleurs, l’astronautique n’existait pas puisque l’aviation venait juste d’être inventée et que la Lune était toujours le plus proche mais néanmoins inaccessible astre des nuits.

Certains regrettent ces progrès, les déprécient ou les négligent, en refusant le noir et le froid de l’Espace, en s’en détournant et ne voulant que regarder frileusement la surface de la Terre et les foules qui la peuplent, rassurés par le contact, le bruit des voix, le chant de la Nature qui l’anime par ses multiples formes de vie. J’y suis sensible car la Terre, notre « pâle petit point bleu », est toujours (ou encore*) belle, douce et accueillante, car l’Espace est exigeant et effrayant par les dangers qu’il contient et qui pourraient écraser, sans aucun état d’âme ou plutôt « en toute inconscience », les faibles enveloppes corporelles qui nous matérialisent. Mais dans le ciel je vois avant tout les étoiles et toutes leurs promesses et je veux connaître, savoir et « comprendre » encore plus.

Les promesses ce sont celles d’« ailleurs » et de « lointains » bien sûr mais surtout de mystères ou, mieux, de questionnements scientifiques, petit à petit résolus et toujours plus profonds, d’explications obtenues sur les « pourquoi » et les « comment » par beaucoup de travail et de réflexion fondée sur une accumulation prodigieuse de connaissances et sur une intelligence rarement développée aussi loin dans d’autres domaines. Oui ! l’Espace est source infinie d’émerveillement et d’enrichissement intellectuel et il faut continuer à l’explorer pour aller toujours plus loin dans toutes les dimensions qui nous sont accessibles ou que petit à petit nous ouvrons, en y affectant le maximum de nos ressources, par ses deux modalités absolument complémentaires, l’astronomie et l’astronautique.

*selon l’endroit où l’on se situe sur l’échelle optimisme / pessimisme.

J’espère que parmi nos descendants, suffisamment d’entre eux toujours se passionneront afin que l’Aventure continue, pour aller beaucoup plus loin que cet éphémère « là-bas » où nous sommes parvenus. En attendant, vous qui vivez ce temps présent avec moi, restez à mes côtés, accompagnez-moi, aussi bien dans la contemplation que dans l’effort de la réflexion !

Illustration de titre : au cœur de la nébuleuse d’Orion, crédit NASA (télescope Hubble).

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Index L’appel de Mars 20 05 16

Pour apprécier notre famille de planètes, davantage de données d’observation sur les autres systèmes restent nécessaires

Depuis plus de quatre ans que je tiens ce blog, je constate qu’à part Mars je n’ai pas beaucoup parlé de « nos » planètes, Mercure, Vénus, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Je dois dire qu’elles m’intéressent moins que les exoplanètes ou l’Univers lointain. Ou plutôt qu’elles ne m’intéressent qu’en tant que partie d’un système planétaire et pour comparaison avec les autres systèmes. Ce sont les possibilités de comparaison que je vais développer dans cet article.

On a longtemps pensé (jusqu’à la découverte des premières exoplanètes) que notre système était « standard » c’est-à-dire qu’il devait se répéter à l’infini, les mêmes lois ayant joué à partir des gaz et poussières formant les autres nébuleuses planétaires. En fait, tout comme l’observation permise par les instruments modernes et l’intelligence aussi bien que les connaissances de nos astronomes nous l’ont montré, ces nébuleuses ont permis non seulement, ce que l’on savait, la formation d’étoiles extrêmement diverses, mais aussi d’un « bestiaire » extrêmement varié de planètes. De ce fait notre système planétaire n’apparaît plus que comme une possibilité parmi d’autres.

Certes il y a des constantes, résultant de lois qui ont résisté à l’épreuve des faits, l’observation ! L’environnement de chaque étoile a une zone habitable, définie comme la zone où l’irradiance permet à l’eau d’être liquide. L’environnement de chaque étoile a donc une « ligne de glace », limite au-delà de laquelle l’eau ne peut plus se présenter sous forme liquide (actuellement, « chez nous », au milieu de la Ceinture d’astéroïdes), au-delà de laquelle l’accrétion des planètes a forcément consisté à assembler dans une même masse les éléments les plus denses qui se trouvent en deçà de la ligne de glace et tous les autres éléments « légers » (eau et gaz) qui ont pu subsister au-delà de cette limite. On peut aussi penser que l’accrétion n’ayant pu être totale dans aucun système, il doit subsister partout en quantités importantes, des éléments plus ou moins agglomérés, astres de taille plus ou moins petite (astéroïdes) qui ne se sont pas accrétés en planètes. Mais c’est à peu près tout ce qu’on peut « généraliser ».

Pour le reste tout va dépendre de (ou des) (l’)étoile(s), de la composition d’origine de la nébuleuse (sa densité et la répartition de sa masse dans son disque) et de son histoire, contrainte par sa composition mais aussi largement par le fruit du hasard. La première « complication » vient bien sûr de la masse de la nébuleuse qui a une influence sur la masse de l’étoile putative qu’elle porte en son sein. Ainsi une « petite » masse ne pourra donner qu’une naine-rouge, rayonnant très peu d’énergie, sinon une naine-brune, en rayonnant encore moins. La deuxième complication vient du nombre d’étoiles dans le système. Un système à multiple étoiles, très souvent deux, moins souvent trois, aura des conséquences différentes d’un système à étoile unique, non seulement sur les débris distants non accrétés du système mais aussi sur la présence et les mouvements des planètes lors de l’accrétion. Dans un système à étoiles multiples, l’équivalent de notre Nuage de Oort ne peut être un endroit « paisible » où rien ne se passe sauf une accrétion extrêmement lente de matière ne dépassant jamais la taille des comètes et stoppée presque tout de suite après qu’elle ait commencé. On peut imaginer que les étoiles membres d’un système double ou triple se partagent âprement ses astéroïdes ou les perturbent périodiquement, occasionnant de temps à autres des déluges de roche et de glace sur les « étages » inférieurs successifs. La troisième complication viendra de la répartition des densités de matière dans le disque protoplanétaire. Il semble impossible que cette répartition soit identique selon les disques. La conséquence, on l’a bien vue, est la diversité des éléments des systèmes planétaires que l’on a pu observer. La quatrième complication viendra de l’histoire de ces disques. L’accrétion se produit non seulement en fonction des variations de densité de la matière mais aussi du développement des embryons de planètes et des rencontres au hasard des proximités, des chocs, de leur vitesse relative donc de leur brutalité ou de leur douceur relative (le choc de Théia avec la proto-Terre donne la Lune, le choc d’un gros planétoïde avec la proto-Mars ne fait qu’augmenter la masse de la Mars définitive en venant, probablement, accroître la masse de son hémisphère Sud et créant sa dichotomie crustale). Ensuite chaque planète étant constituée jusqu’à une quantité de matière presque définitive, commence à avoir une influence gravitationnelle qui s’étend plus loin que son environnement immédiat et le problème de ses relations avec les autres planètes va se poser. C’est toute l’aventure du « Grand-tack de Jupiter et de Saturne telle que racontée par Alessandro Morbidelli, c’est-à-dire des phénomènes de résonance gravitationnelle qui peuvent s’établir entre elles et qui peuvent créer des résistances évolutives (dans la mesure où ces mouvements se créent et se développent pendant la période d’accrétion donc pendant une époque où la masse et la vitesse des astres continuent à évoluer) à la force de gravité fondamentale d’un système qui est celle exercée par son étoile.

Toutes ces considérations permettent de comprendre pourquoi les systèmes planétaires qu’on a découverts présentent des compositions si différentes les uns des autres. Ainsi des planètes formées au-delà de la limite de glace, comme notre Jupiter, sont bel et bien descendus jusqu’à proximité de leur étoile, c’est-à-dire qu’ils ont épuisé par accrétion les réserves de matière se trouvant entre eux et leur étoile, s’arrêtant à proximité de cette dernière sur la dernière orbite possible, celle en deçà de laquelle la force de gravité de l’étoile et ses premiers rayonnements n’avaient plus laissé aucune matière lors de sa formation. On appelle ces planètes des « Jupiters-chauds » et ils sont la règle plutôt que l’exception. On sait également que beaucoup de systèmes contiennent ce qu’on appelle des « superterres » en deçà de leur ligne de glace. C’est-à-dire qu’autour de certaines étoiles il y a eu suffisamment de densité de matière dans cette zone proche pour qu’une masse beaucoup plus importante que celle de la Terre s’agglomère sans être perturbée par les autres planètes en formation plus rapide au-delà de la ligne de glace (et de ce fait avec un peu d’avance) ou bien qu’à l’occasion d’une activité particulièrement intense de l’étoile, une planète de type Jupiter-chaud, comportant donc à l’origine une enveloppe de gaz, s’est trouvée exposée à un souffle particulièrement puissant de cette étoile ayant expulsé les éléments légers (toute proportion gardée, Mercure a probablement été « dénudée » de la sorte). A noter que, comme en matière de planétologie tout est question de masse, cela ne veut pas dire que ces « superterres » soient forcément des « Terres » au sens où on l’entend généralement mais simplement des planètes rocheuses (on dit aussi « telluriques »), sans éléments légers abondants. Au-delà de quelques masses solaires, on parvient en effet à un astre qui ne peut plus se comporter comme une Terre car qui dit masse dit chaleur (énergie cinétique d’accrétion plus chaleur résultant de la désintégration nucléaire des éléments les plus instables) et pression résultant de la force de gravité. Les superterres au-delà de 5 masses solaires sont des monstres de chaleur, à la surface desquelles le magma affleure partout avec une tectonique très active et elles sont donc proprement invivables. D’autres systèmes tels que celui de Trappist-1 présentent une série de plusieurs planètes de tailles à peu près égales, comparables à celle de la Terre, et très rapprochées les unes des autres. Enfin on peut imaginer que les planètes rocheuses (« terrestres » au sens très large), si elles existent en deçà de la ligne de glace, soit telles que leur formation sur place l’a permis, c’est-à-dire avec très peu d’éléments volatiles (donc en fait très peu « terrestres » au sens de la vraie Terre). Nous devons notre abondance d’eau probablement au Grand-tack et sans lui nous n’aurions sans doute pas eu d’Océan (avec très peu sinon pas du tout de terres émergées au début) et nous ne serions pas là pour en parler. Les planètes « terrestres », « normales », formées sur place sans ajout extérieur notable, sont donc probablement beaucoup plus sèches (l’eau ne provenant que des minéraux assemblés par accrétion, d’où elle peut ensuite être libérée par la chaleur allant jusqu’au volcanisme).

Quelles conclusions en tirer ? Il est sans doute un peu tôt pour en faire, quelles qu’elles puissent être au-delà de la diversité évoquée, car le fait est que nous n’avons pas encore une bonne vision des systèmes planétaires distants. Nos moyens d’observation créent un biais. Nous pouvons observer les exoplanètes d’autant plus qu’elles sont grosses, proches de leur étoile, pas trop lointaines de notre système et que cette étoile n’est pas trop lumineuse ni trop massive par rapport à elles (car jusqu’à présent on observe toujours non pas la planète mais les différences de luminosité ou l’influence gravitationnelle que la planète a sur l’étoile). On a donc jusqu’à aujourd’hui beaucoup observé de superterres ou de Jupiters-chauds autour de naines-rouges mais pratiquement pas de planètes de type terrestre (ou a fortiori de type martien, beaucoup plus petit !) orbitant à bonne distance de leur étoile (une centaine de millions de km) de type solaire. Il faut attendre des instruments plus précis et nous en avons qui devraient être bientôt opérationnels (on pourra observer la lumière de l’étoile réfléchi par la planète, mais encore faudra-t-il la trouver !). Le projet DARWIN de l’ETHZ est à ce propos très intéressant car il permettrait de distinguer, en « direct » et en interférométrie, la lumière réfléchie par l’étoile de l’étoile elle-même (rayonnement « MIR », pour « Mid-infraRed » qui est le segment du spectre dans lequel cette lumière réfléchie est la plus « visible »). Avec l’image complète ou presque complète de plusieurs systèmes stellaires de type solaire, on pourra reparler de notre propre système planétaire pour tenter de mieux comprendre ce qui en fait vraiment la spécificité et reparler donc de Mercure, Vénus, la Terre « et de toute la famille ».

Illustration de titre: vue d’artiste de la planète Kepler-186f. Credit: NASA/Ames/SETI Institute/JPL-Caltech, observée entre 2009 et 2013 par le télescope spatial Kepler (découverte publiée en 2014). Cette planète dont le système se trouve à environ 500 années-lumière de la Terre, est la première exoplanète découverte ayant a peu près la taille de la Terre (entre 100% et 110% de la masse terrestre) et elle est probablement rocheuse. Elle orbite son étoile, Kepler-186, en 130 jours et se situe à la limite externe de sa zone habitable. Son étoile est une naine rouge, assez grosse mais qui ne lui fournit qu’un tiers de l’énergie que reçoit la Terre du Soleil. Kepler-186f est la planète la plus externe de ce système qui en compte 5.

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