Notre-Dame a brûlé et j’enrage

Notre-Dame a brûlé, je suis triste et en colère.

L’inconcevable est arrivé à une époque où la technologie est reine et aurait pu et dû l’empêcher.

Ce fier monument qui avait franchi le temps, cette merveilleuse création de la foi et de l’esprit, élancée vers le ciel depuis le Moyen-Age, qui avait survécu aux multiples troubles ayant agité l’histoire de France, à la Révolution, à la Commune, à la Guerre, Notre-Dame, a brûlé !

Le cœur immuable de Paris qu’ont chanté les poètes dans notre si belle langue française, qui elle-même a évolué au cours du temps, et qui accueillait pour un même réconfort les faibles et les puissants, a brûlé !

Cette complexité et cette perfection aboutie, cette œuvre d’architecte et cette prière matérialisée, ce refuge et cette affirmation, cet éclat de lumière et ce lieu de paix, a brûlé !

Dans l’ancien temps une église et a fortiori une cathédrale était un livre où le croyant pouvait se remémorer tout ce qui avait trait à sa religion et s’en inspirer ; il lui suffisait de contempler les vitraux ou les statues, de s’imprégner de son atmosphère mystérieuse comme jadis ses ancêtres, des hautes futaies de la grande forêt gauloise. Aujourd’hui que lisons nous dans les cendres et les gravats ?

Sans doute qu’en dehors d’être devenus beaucoup plus sceptiques, nous sommes devenus bien indifférents aux « forces de l’esprit » et aux valeurs artistiques de nos prédécesseurs mais aussi que nous sommes bien présomptueux et bien maladroits.

Il serait étonnant et peu crédible que l’incendie ne résulte pas des travaux engagés pour restaurer la flèche de Viollet-le-Duc. Hélas ! Nous avons d’un côté un travail extraordinaire d’ingénierie ayant abouti à la construction d’un échafaudage gigantesque et d’une habilité touchant au prodige puisqu’il ne repose pas sur la construction qu’il enserre, et de l’autre au moins deux négligences banales : (1) la non-surveillance de l’échafaudage ; (2) le non-respect de précautions préalables élémentaires évidentes pour entreprendre quoi que ce soit dans la charpente d’une telle construction. Dans la « forêt », il n’y avait pas de gicleur (« sprinkler ») ! La question est « comment peut-on être à la fois si sophistiqué et si incapable ? » Et ce qui est terrible, c’est qu’il n’y a pas de réponse satisfaisante ou plutôt aucune justification valable à ces négligences.

Les craintes qu’on peut avoir sur l’ensemble du patrimoine religieux (et autres) de Paris sont immenses. Je tremble pour la Sainte-Chapelle, pour Saint-Eustache, pour la Madeleine ! D’après le directeur de La Tribune de l’Art, Didier Rikner*, la mairie de Paris sous la mandature d’Anne Hidalgo, n’a dépensé, depuis bientôt 5 ans (elle a été élue en 2014) pour l’ensemble du patrimoine parisien, que 50** millions d’euros (à comparer à un budget annuel de plus de 5 milliards d’euros). Et ce qui est encore plus lamentable c’est que la communication sur les besoins a été nulle puisque les personnes responsables s’en moquaient. « Nous » aurions autrement certainement reçu à temps pour effectuer les travaux préventifs indispensables, à défaut des fonds de l’Etat, des dons suffisants des riches Français qui aujourd’hui se précipitent pour réparer la catastrophe. Quand on a ce « track record », on se cache et on ne fait pas semblant de s’intéresser à son patrimoine en débloquant pour l’occasion…50 millions d’euros, comme le fait la Maire de Paris !

*éditorial dans Le Figaro du 16 avril.

**pour toute la France, ce pays dont le passé matériel est si riche, le budget de l’Etat consacré au patrimoine n’est que 300 millions sur un total de 390 milliards (2019) !

Nous sommes 24 heures après l’incendie et je pleure sur cette incapacité évidente de l’administration française, commanditaire et responsable de la surveillance des travaux*, qui par son impéritie, a causé un dommage extrêmement grave à une des expressions les plus parfaites de notre civilisation. Les dons privés ont été considérables et immédiats, un milliard en 24 heures et il y en aurait eu encore plus s’il n’y avait autant d’impôts. Encore une fois la preuve est donnée que nous avons beaucoup moins besoin d’Etat que certains hommes politiques (notamment la quasi totalité des hommes politiques français) veulent nous faire croire. Plus d’Etat, hors le stricte régalien, c’est l’irresponsabilité généralisée et tout simplement moins de services publics (ici culturels) de qualité. L’obésité ce n’est ni l’efficacité ni la mobilité, c’est la démagogie et le gâchis.

*Depuis la Révolution de 1789, l’église cathédrale a été mise « à la disposition de la nation ». L’Etat en est propriétaire, responsable de l’état, de l’entretien et des réparations de l’édifice, l’affectataire (l’évêque) étant tenu de conserver en l’état le lieu et le mobilier et de participer au gardiennage.

Seeing the un-seeable

« Voir l’impossible à voir » ; c’est ainsi qu’a été synthétisée par la National Science Fondation américaine (« NSF »)1, la prouesse réalisée par l’Event Horizon Telescope (« EHT ») ce 10 avril, l’obtention de la première image d’un trou-noir.

1La NSF a été coordinatrice de cette “collaboration”.

Pour la première fois en effet les hommes, grâce à leurs « merveilleuses machines » et beaucoup d’informatique, ont obtenu une image d’un de ces monstres autour desquels les étoiles de nos galaxies tournent dans une ronde infernale jusqu’à ce qu’elles se fassent anéantir en leur sein.

Les « merveilleuses machines » ce sont les huit télescopes du réseau EHT (Event Horizon Telescope array)2qui, « couvrant » la quasi-totalité de la surface de la Terre pour former un télescope virtuel géant, ont collecté les émissions radio millimétriques (1,3 mm) reçues de ce monstre en avril 2017, puis les ont combinées ensemble par interférométrie à très longue base (« VLBI »). La prouesse a consisté non seulement à collecter les données (5 pétaoctets !) mais à les assembler ensuite dans des corrélateurs pour en mettre en évidence les caractères significatifs et en extraire une synthèse visible. Il a fallu dix ans pour constituer le réseau EHT, en adaptant divers télescopes3 du Groenland à l’Antarctique en passant par Hawaï, Mexico, l’Arizona, l’Espagne, le Chili, pour leur permettre de travailler ensemble. Il a fallu une conjonction climatique assez extraordinaire sur Terre (la vapeur d’eau pose problème pour les émissions dans la longueur d’onde millimétrique choisie!) pour que tous les instruments puissent tous ensemble, sur seulement quatre jours, collecter l’information (le déplacement du télescope au cours de l’observation du fait de la rotation de la Terre, a permis de remplir un peu plus la surface du télescope virtuel). Il a fallu ensuite deux ans pour concentrer les données dans des centres de traitement en les transportant physiquement depuis les observatoires (le nombre de données rendait impossible la transmission par Internet !) puis les traiter. Le résultat final, obtenu après de multiples contrôles et vérifications, est une image de définition jamais égalée, de 20 μas – 20 microsecondes d’arc (on pourrait lire un journal à New-York en étant à Paris). C’est pour cela qu’on peut dire que le travail de synthèse est au moins aussi remarquable que le travail de collecte.

L’image que vous voyez en titre d’article surprend par son caractère attendu. Un trou noir ressemble à…un trou noir tel qu’on l’imaginait par la théorie, un disque obscur entourée d’un halo de lumière. On peut dire cependant qu’il fallait qu’on en obtienne la vérification. Les théories ont besoin d’être confirmées et l’image est une base qui peut conduire à de nouvelles réflexions.

L’explication du trou-noir est que la compression de matière en un seul lieu peut devenir telle (par exemple par suite de l’effondrement d’une étoile massive en fin de vie ou bien par suite d’accumulation de quantités énormes de matière) que la force d’attraction gravitationnelle qu’elle génère, empêche même la lumière de s’échapper ; elle « courbe l’espace-temps ». On ne voit pas le trou noir mais les conséquences qu’il a sur son environnement. Le halo est constitué des photons qui, avec gaz et matière déchirée et broyée des astres voisins, accélérés dans leur chute à des vitesses proches de celle de la lumière, sont entraînés comme dans le trou d’un évier par force giratoire jusqu’à disparaître lorsqu’ils atteignent l’Horizon-des-Evénements. Cet Horizon définit la distance fatidique du centre de gravité, jusqu’à laquelle cette force d’attraction gravitationnelle gigantesque s’exerce (rayon de Schwarzschild), en empêchant toute émission (avec quelques nuances possibles, théorisées par le célèbre Stephen Hawking).

Le trou-noir, par la force immense qu’il exerce sur toute matière, est un élément essentiel de la structure de notre univers, peut-être le moteur de nos galaxies. C’est peut-être lui qui par sa rotation et par son attraction entraîne les myriades d’étoiles qui tournent autour de lui (quand bien sûr il n’a pas «consommé» toute matière alentour). Autrement dit, c’est peut être grâce aux trous-noirs que se maintient la cohésion des galaxies, ce qui permet les échanges de matières, notamment la diffusion de la métallicité à l’occasion des supernovas.

La cible d’observation que l’on voit aujourd’hui est le trou noir du cœur de la galaxie Messier 87 (« M87 ») distante de 53,5 millions d’années-lumière. Il a été choisi parce qu’il est particulièrement gros, une masse de 6,6 × 109 M (6,6 milliards de masses solaires) et un diamètre de 38 milliards de km qui, dans notre système solaire, s’étendrait jusqu’à plus de deux fois au-delà de Pluton (aphélie 7,4 milliards de km) alors que le trou-noir de notre Voie Lactée, « SgrA* » (Sagitarius A*) ne devrait avoir que quelques 22 millions de km de diamètre4 (et seulement 4,3 millions de masses solaires), et aussi car cette galaxie contient très peu de poussière. SgrA* est donc plus difficile à observer Mais l’EHT y travaille également et on devrait pouvoir contempler son image prochainement.

4Le diamètre du soleil est de 1,5 millions de km mais le trou noir SgrA* est situé à 25.000 années-lumière (notre galaxie a un diamètre de 100.000 années lumière). Vu de la Terre, le diamètre de SgrA* mesure 53 microsecondes d’arc donc plus du double de celui de M87 (22 microsecondes d’arc) mais son environnement est très encombré et très actif (actuellement ).

L’observation confirme les prédictions d’Albert Einstein sur la gravité et l’espace-temps (la « relativité générale ») et l’on doit à cette occasion s’émerveiller encore une fois de la force conceptuelle extraordinaire de cet homme qui, sans instrument, avec son seul cerveau, a pu théoriser l’inimaginable il y a plus de 100 ans.

Les astrophysiciens du monde entier vont maintenant travailler sur cette image, l’affiner en utilisant des longueurs d’ondes submillimétriques (plus précises) et des méthodes multimessagers (autres émissions que les ondes électromagnétiques), pour progresser dans la compréhension du trou-noir avec son environnement immédiat. On pourra sans doute bientôt expliquer comment se forment les jets de plasma qui s’en échappent à une vitesse relativiste ou comment se forment les halos de neutrinos et de rayons X complétant ceux de lumière et de matière.

Pour aller plus loin, on envisage aussi d’utiliser les télescopes spatiaux. Dans cet esprit (mais évidemment plus tard !), des capteurs installés sur Mars de façon à y former comme sur Terre un télescope virtuel planétaire, nous donneraient des capacités encore plus extraordinaires. Puisque la collecte de données est déconnectée de leurs traitements, on pourrait synchroniser la collecte du réseau martien avec celle du réseau terrestre puis transmettre les données sur Terre pour compléter celles qu’on y aurait collectées et en faire la synthèse.

C’est pour demain et nous vivons une époque formidable !

 

Lien :

https://eventhorizontelescope.org/

https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=298276

https://physicsworld.com/a/the-story-behind-the-first-ever-image-of-a-black-hole/

https://www.space.com/first-black-hole-photo-by-event-horizon-telescope.html?utm_source=notification

https://www.nsf.gov/news/special_reports/blackholes/

2membres de la Collaboration EHT : ALMAAPEXIRAM 30-meter telescopeJames Clerk Maxwell TelescopeLarge Millimeter Telescope Alfonso SerranoSubmillimeter ArraySubmillimeter TelescopeSouth Pole Telescope.

3ordinateurs, et informaticiens du Max Planck Institute for Radio Astronomy et du MIT Haystack Observatory.

Image à la Une : Trou-noir de la galaxie M87 ; Crédit : Event Horizon Telescope collaboration et al.

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Index L’appel de Mars 19 04 08

Se nourrir sur Mars, un défi à notre portée

Les lois de Kepler imposant leurs contraintes aux voyages de la Terre vers Mars, aucun envoi vers Mars ne peut avoir lieu en dehors des fenêtres de lancements ouvertes depuis la Terre tous les 26 mois. En marge de ces fenêtres, le coût énergétique du transport devient très rapidement prohibitif avant d’être technologiquement totalement impossible. Par ailleurs, compte tenu de la capacité d’emport de nos fusées, il est inconcevable de transporter la totalité ou même une partie importante de la masse des produits alimentaires nécessaires pour un cycle synodique, à un établissement regroupant quelques dizaines de personnes. La conséquence est que la quasi-totalité de la nourriture d’une colonie humaine sur Mars devra être produite sur Mars.

Élever des animaux est plus difficile que de faire pousser des plantes et il est impossible de faire pousser ou d’élever quoi que ce soit en dehors d’un environnement pressurisé. Par conséquent, la production alimentaire sera essentiellement végétale et devra être pratiquée dans des serres, des aquariums et, accessoirement, dans des habitats viabilisés spécialisés pour animaux de petite taille. Les producteurs d’aliments auront trois objectifs: quantité, variété, qualité organoleptique et trois considérations spéciales: maintenir un environnement sain pour leurs produits (tous seront des êtres vivants), une qualité énergétique et diététique maximale pour un volume et une masse minimales pour le consommateur, une quantité de déchets non-réutilisables minimum.

Mars présente d’énormes avantages par rapport à d’autres endroits en dehors de la Terre: (1) elle offre une gravité minimale (0,38 g) qui permet la verticalité et l’écoulement de l’eau; (2) l’éclairement énergétique du soleil (“irradiance”) au niveau de son orbite (entre 492 et 715 W/m2 contre 1321 à 1413 pour la Terre) est tel qu’il vaut la peine d’utiliser la lumière naturelle ; (3) son rythme circadien, avec des nuits de longueur acceptable (à la différence de la Lune), facilitera la culture de plantes supérieures et l’élevage des animaux; (4) son atmosphère est constituée à près de 96% de gaz carbonique, dont les plantes ont besoin; (5) il y a de la glace d’eau disponible dans de nombreux endroits, y compris la zone intertropicale; (6) de l’azote peut être extrait de l’atmosphère.

Produire des aliments sera loin d’être aussi facile sur Mars que sur Terre mais nous pourrons y parvenir. Voyons les différents points importants:

(1) la densité atmosphérique étant trop basse (moins du centième de celle de la Terre, 6 millibars en moyenne au niveau d’altitude moyen -“Datum”), les gaz atmosphériques respirables, contenus dans des serres, devront être pressurisés, ce qui est pratiqué couramment ; la difficulté, maîtrisable, étant la différence de pression entre extérieur et intérieur, donc les risques de fuites et les risques de faiblesse structurelle des serres. Le plus on réduira cette différence, le mieux ce sera.

(2) la plupart des êtres vivants ont besoin d’oxygène et ce gaz devra être produit sur Mars puis diffusé dans les serres; on pourra l’obtenir à partir du CO2 de l’atmosphère (réaction de Sabatier, avec apport d’hydrogène issue de la glace d’eau martienne, mais aussi du travail « naturel » des spirulines – voir plus bas). NB: on exclut la décomposition thermique du CO2 trop coûteuse en énergie.

(3) Il faudra veiller à un bon « mix » atmosphérique pour les plantes ; on devra maintenir des quantités et des pourcentages comparables à ceux que l’on a sur Terre, l’oxygène aux environ de 21% car il faut éviter l’hyperoxie aussi bien que l’hypoxie, le gaz carbonique jusqu’à 1000 ppm (environ 1% du total terrestre) mais pas tout le temps (c’est l’optimum pour la photosynthèse…lorsque la lumière est suffisante mais les besoins varient en fonction de la lumière et de l’évolution du cycle végétatif au long des saisons). La solution pour maintenir la quantité de ces deux gaz tout en baissant la pression, est de maintenir leurs quantités optimales en valeur absolue et de réduire la quantité d’azote, gaz tampon, neutre. On pourrait ainsi descendre jusqu’à 0,52 bars. En dessous d’une quantité minimum de gaz neutre, les risques d’incendie deviendraient trop grands et l’oxygène seraient trop agressifs pour les systèmes respiratoires. A noter que les 1000 ppm de gaz carbonique sont valables pour les plantes mais pas pour les hommes ni les animaux (niveaux actuels sur Terre 400 ppm et c’est un taux historiquement élevé).

(4) la lumière naturelle pourrait être insuffisante pendant les longs mois de l’hiver martien austral (l’irradiance descend en dessous de 500 W/m2) ou pendant les tempêtes de poussière; elle devra donc être complétée par une lumière artificielle (ce qui représente un coût en énergie) ; nous estimons (travaux de Richard Heidmann) la puissance moyenne de l’éclairage auxiliaire nécessaire pour 1 000 habitants à 15 MW (plusieurs milliers de tubes lumineux !);

(5) la température moyenne sur Mars est froide et les serres devront donc être chauffées (ce qui coûte aussi de l’énergie!); une partie non négligeable de la puissance de chauffage nécessaire pourra être extraite de la source «froide» des générateurs nucléaires, principale énergie à laquelle les résidents devront recourir ;

(6) dans les serres, les volumes disponibles pour la croissance des plantes seront limités; nous devrons donc cultiver des plantes avec les meilleurs ratios volume + masse sur valeur nutritive ou élever des animaux offrant l’apport nutritionnel le plus élevé par rapport à leur masse;

(7) pour la même raison (volume viabilisé réduit), les infections microbiennes pourront se propager très rapidement et nous devrons faire très attention à la contamination microbienne.

Les premiers organismes qu’on devra cultiver seront des spirulines, des algues vertes qui sont des bactéries, respirent le gaz carbonique et rejettent de l’oxygène. Cet oxygène sera utilisé par tous les êtres vivants y compris les plantes supérieurs, les animaux et l’homme qui le respireront. Leurs déchets métaboliques organiques, seront utilisés pour nourrir de nouveaux êtres vivants qui seront à leur tour exploités. En résumé, nous devrons essayer de recréer au mieux, dans un environnement limité d’habitats pour les hommes, de serres, de réservoirs et d’habitats pour animaux, un « système de support de vie micro-écologique alternatif ». C’est exactement ce à quoi travaillent les équipes du programme MELiSSA (ESA/ESTEC) et c’est le meilleur concept imaginable pour maintenir l’équilibre dans une boucle dynamique, c’est-à-dire sans qu’il soit nécessaire de faire intervenir autre chose de l’extérieur pour le maintenir (l’avantage recherché étant l’absence – ou au moins un minimum – d’importations de produits chimiques de la Terre).

La plupart des produits à consommer et à assimiler et digérer par l’homme seront des légumes, des céréales et/ou pseudo-céréales (quinoa) et des petits fruits (baies) ainsi que des spirulines, déjà mentionnées pour l’oxygène, (très riches en protéines, y compris des acides aminés essentiels et de qualité organoleptique tout à fait acceptable). Mais le poisson (tilapia) pourra être élevé assez tôt dans des bassins (dont l’eau pourrait servir de filtre contre les radiations) et, au fil des années, on pourrait importer des volailles (pour les œufs!) et des petits animaux, lapins et, idéalement mais ce sera plus difficile, des chèvres (lait et fromage!) et / ou des porcs (chair). Les principales préoccupations concernant les animaux terrestres étant les nombreux mois nécessaires au voyage (le peu de place disponible et la nécessité de restituer une gravité artificielle minimum pendant le vol – on espère pouvoir le faire!) et, tout le temps, la nécessité de prendre soin de leur environnement microbien, microbiotes et microbiomes (à l’intérieur et à l’extérieur des animaux), en relation avec celui des plantes et celui des êtres humains.

La surface minimale pour faire croître des végétaux en quantité suffisante pour l’alimentation d’une personne est estimée de 60 à 100 mètres carrés selon le cultivar et le mode de culture. Construire des volumes viabilisés sous une pression acceptable (au minimum 0,52 bars comme vu ci-dessus) coûtera très cher et sera très consommateur de travail et de temps, nous devrons donc les utiliser le plus intensivement qu’il est possible, c’est-à-dire construire plusieurs niveaux de culture dans le même volume. Un bon exemple de ce que nous pourrions faire est expérimenté dans certaines exploitations de « fermes urbaines », comme le «Sky Green Vertical Farming System», de Singapour : les bacs de culture sont actionnés dans une noria verticale par la constante évolution de leur poids (ils sont plus lourds après avoir été arrosés et s’allègent avec leur respiration et l’évaporation de l’eau). Le cadre de la noria peut atteindre 9 mètres de haut avec 38 niveaux de bacs (nous n’aurions pas besoin d’une telle hauteur sur Mars, mais ces caractéristiques impliquent la faisabilité de l’installation d’une noria plus petite – sans doute de quelques 2,5 à 3 mètres de hauteur). La rotation permet de s’assurer que les plantes reçoivent une lumière, une irrigation et des nutriments uniformes, par leur passage aux différents points de la structure. Le système consomme très peu d’énergie. Sur Mars, les nutriments ne seront pas disséminés dans le sol, afin de limiter les pertes et de mieux contrôler les échanges, mais seront directement acheminés vers la plante par hydroponie dans les bacs, le support étant constitué de perles minérales neutres biochimiquement, obtenues à partir de régolithe martien (débarrassé de ses perchlorates) et facilement contrôlables pour son contenu microbien.

Les risques de maladies contagieuses seront très préoccupants car leur diffusion sera très facile et rapide du fait des volumes habitables limités (pas d’effet tampon résultant de grands volumes). Par conséquent, le contrôle microbien sera essentiel (il devra y avoir des capteurs biologiques partout), les contacts entre êtres vivants (ou plus précisément leurs microbiomes) devront être limités au maximum, ce qui implique que les cultures soient robotisées (l’agriculture de loisir par main de l’homme n’est pas recommandée). Il devra y avoir autant, de serres, d’aquariums ou d’habitats pour animaux, que possible et ils devront être bien séparés les uns des autres (sas). Un équilibre sera à trouver en fonction de nos capacités technologiques pour construire des serres et de l’efficacité du travail des robots en fonction des volumes à traiter.

Au-delà de la culture proprement dite, une autre préoccupation sera d’adapter le rythme de production aux besoins nutritifs des résidents, tout au long des cycles synodiques car les aliments sont périssables ! Un stockage approprié est la première solution et à cet égard le conditionnement sous vide et la congélation seront facilement réalisables. Au-delà, les avantages de disposer de lumière artificielle complémentaire et, d’une manière générale, de contrôler l’environnement de croissance dans de multiples lieux viabilisés différents, permettront d’adapter la quantité et de privilégier telle ou telle longueur d’onde du spectre (choix du bleu ou du rouge) de la lumière, la température, l’humidité, au cycle et aux besoins spécifiques de chaque plante. Nous aurons des fraises et des tomates en hiver et des pommes en été, la flexibilité pouvant facilement être étendue à n’importe quelle cultivar (même si nous préférerons ne pas dépenser trop d’énergie pendant l’hiver austral).

Les déchets sont le dernier problème à considérer. Compte tenu de la rareté de la matière organique sur Mars, l’objectif sera la récupération et le recyclage total. On se fixera donc un objectif « zéro déchet » mais il sera évidemment difficile à atteindre (on se trouvera certainement sur une courbe asymptotique). La nitrification de rejets métaboliques ou de parties non consommables des végétaux (et des animaux !) sera pratiquée dans la boucle du système de support vie et les systèmes de collecte devront être adaptés; quand des animaux pourront être élevés, les chèvres (ou les porcs) consommeront beaucoup de ce que les humains ne peuvent ingérer; d’autres déchets pourront être transformés par un processus chimique ou physique (tiges, coques, noyaux, coquilles, os) transformés, compressés pour produire divers objets utiles ou (matières organiques) être utilisés pour commencer à bonifier certaines parcelles de sol martien libérées de leurs perchlorates.

Une nourriture acceptable est un élément essentiel de l’attrait d’un long séjour sur Mars (18 mois). Tous les résidents l’apprécieront, en particulier les touristes qui devraient fournir une part non négligeable des revenus de la colonie. Nous devrions pouvoir leur donner satisfaction aussi rapidement que possible (peut-être dès le troisième cycle synodique – moins de 8 ans – suivant le premier voyage). Cela fait partie des considérations à prendre en compte pour créer une base martienne économiquement viable.

Liens :

fermes urbaines:

 http://www.skygreens.com/

Towards a closed life support system loop:

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Engineering_Technology/Melissa

Microbial control:

http://planetaryprotection.nasa.gov/file_download/97/MIDASS-ESA.pdf

Production agricole en milieu fermé, artificialisé et isolé par Jean DUNGLAS Membre de l’Académie d’agriculture de France. Manuscrit révisé le 31 mai 2018 – Publié le 14 juin 2018

https://www.academie-agriculture.fr/sites/default/files/agenda/jdunglasmilieuxfermes.pdf

ESTEE, Earth Space Technical Ecosystem Enterprises: http://est2e.com/

Image à la une : intérieur de la ferme urbaine de Skygreens à Singapour, crédit Sky Urban Solutions, Singapore.

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Index L’appel de Mars 02 04 19

 

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

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

Ils ont tort et voici pourquoi :

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Index L’appel de Mars 26 03 17

Pour l’installation de l’homme sur Mars, le “tipping-point” peut maintenant être atteint

Comme beaucoup de processus psychologiques collectifs, celui du désir planétaire de l’installation de l’homme sur Mars se déclenchera lorsque le principe atteindra son « tipping-point ». Mais la pression des écologistes-régressifs le permettra-t-elle?

Le tipping-point, bien décrit par Malcolm Gladwell en 2000* et que l’on peut traduire en Français par « point-déclencheur » (mieux que « point d’inflexion »), est un phénomène que l’on peut observer communément. Je l’ai expérimenté plusieurs fois dans ma vie de banquier d’entreprises**. Ce peut être un phénomène négatif. En temps « normal » les banques se pressent pour proposer et accorder des concours à telle entreprise bénéficiant généralement d’une bonne réputation, en fonction de performances passées satisfaisantes sinon brillantes, l’avenir étant vaguement prévisible mais par définition incertain. Des indices de détérioration se révèlent souvent avant que celle-ci se manifeste au grand jour mais ils ne sont pas forcément lisibles, ni compréhensibles ou encore ils peuvent être sous-estimés ou dissimulés. On voit bien que les ventes sont moins bonnes, que la dette augmente mais on se dit que c’est un mauvais moment à passer, que la société « en a vu d’autres », que les confrères continuent à prêter, que le client constitue un élément important du « fonds de commerce » dont il serait dommageable de se passer. On continue donc et puis d’un seul coup, un grain de sable se présente, un petit crédit n’est pas renouvelé par une banque marginale. On passe immédiatement d’une confiance aveugle à une défiance incontrôlée. On voit soudainement que le roi est nu, que la société n’a pas en réalité les perspectives de redressement qu’elle a fait miroiter. Tout le monde le constate, tout le monde veut partir, la panique gagne, les financements nouveaux sont refusés alors que la société a besoin de toujours plus d’argent pour survivre. Les premières banques à se manifester, les plus mobiles, parviennent à se faire rembourser, les autre, celles qui hésitent, restent « collées » malgré toutes les protections juridiques dont elles peuvent disposer. Tout s’arrête et il faut bien prendre sa perte, en grinçant des dents.

**NB: la référence bancaire peut surprendre mais chacun fera les rapprochements qui lui « parlent » le mieux.

Symétriquement, vous pouvez surement vous souvenir ou imaginer un exemple positif avec retournement de situation très rapide, comparable, après de longs mois ou années de lutte ou de démarchage pour essayer de convaincre. La « prise » de la mode « bio » en est un, avec une très longue maturation (j’achetais déjà bio en 1975 et ce n’était pas facile !) et soudainement, il y a deux ou trois ans, une sortie au grand jour. On assiste aujourd’hui à une diffusion exponentielle du phénomène, y compris dans les grandes surfaces, jadis paradis exclusif des nourritures industrielles. Il y a certainement eu un phénomène déclencheur. Fut-ce une prise de conscience de la fragilité de notre environnement et de la nécessité de le respecter due au réchauffement climatique ou bien de la mauvaise qualité diététique de nombreux produits industriels ? En tout cas on a passé là un tipping-point.

Le tipping-point c’est un peu le pop-corn qui explose, l’accumulation qui finit par déclencher un changement majeur. Dans la psychologie de groupe ce n’est pas un phénomène individuel, plutôt un phénomène grégaire, un phénomène viral ou, si l’on veut être plus aimable, un phénomène de formation de consensus, qui se combine avec un événement souvent unique et peu important en lui-même, la « goutte-d’eau » ou l’étincelle. Une situation/une réflexion est mure, la graine s’en détache, elle est parfaite, un coup de vent l’emporte et elle tombe sur un terrain favorable où elle prolifère.

Certains penseront que je divague bien loin du sujet de l’installation de l’homme sur Mars et d’autres, à raison, le contraire. Pendant des décennies l’idée du vol vers Mars a trotté dans la tête d’individus considérés comme les plus excentriques (et ils l’ont été), à commencer par Constantin Tsiolkovski, père de l’astronautique au début du XXème siècle. Mais les personnes « raisonnables » (qui très généralement sont d’ailleurs de « grandes-personnes ») ne voulaient pas y croire, ni prendre le temps d’y penser, laissant le sujet aux enfants et aux rêveurs. Puis, portée précisément par ces rêveurs (ayant tout de même quelques compétences en ingénierie), la réflexion a fait son chemin, s’est transformée en pulsion recueillie par des politiques; l’homme est allé sur la Lune, il en est revenu et il a abandonné, il a construit l’ISS, plus « raisonnable », il veut revenir sur la Lune, il développe ses technologies et son savoir-faire et il prend confiance.

Nous en sommes là. Que va-t-il se passer ?

Parvenir jusqu’au tipping-point n’est pas une évidence ; il n’y a aucune obligation, aucune automaticité. Le mouvement porteur doit être suffisamment fort et l’événement déclencheur suffisamment brillant. On peut faire la comparaison dans le domaine planétologique, entre les intrusions magmatiques conduisant à des « dykes », ces accumulations de matière en fusion dans le sous-sol immédiat, que l’on ne verra jamais, et les intrusions de même matière qui percent la croûte terrestre et conduisent à une éruption en surface. Combien de dykes dans l’histoire ! Pensez au mécanisme d’Anticythère qui n’a rien donné ! Pensez à la naissance de l’automobile électrique au 19ème siècle, qui est retournée aux limbes jusqu’à ce jour !

Alors Mars ? Nous avons le sous-jacent, jadis le lanceur Saturn V, demain le BFR et son Starship ; nous avons l’argent pour commencer l’aventure (le terme est choisi à dessein) et nous poser sur Mars, nous avons les technologies de support-vie en cours de développement avancé par plusieurs groupes de recherche et principalement par MELiSSA, nous avons dans le public, une envie. Le « magma » est là et il pousse mais le fait-il suffisamment ? Exerçant une pression en sens contraire, la croûte tenant le sol est épaisse et solide. Le mouvement que j’appellerais « écologique-régressif » de plus en plus puissant en raison de la détérioration de l’environnement terrestre, incontestable, cherche partout des responsables à tous nos maux et beaucoup parmi ses têtes pensantes, par peur du progrès technologique ou simplement par ignorance des lois économiques, imaginent un retour à la charrue et à la pêche à la ligne (pour ceux qui ne sont pas vegans !) en dépit d’une évolution démographique qui ne le permet absolument pas (et qu’ils ne condamnent pas vraiment) et refusant de considérer les potentialités offertes par le progrès (auquel par principe ils refusent de croire). Dans cet esprit, la conquête de Mars est bannie comme inutile et nuisible car dispendieuse, polluante et faisant diversion. Ce qu’ils ne voient pas ou qu’ils refusent de voir, car ils sont trop attachés à la glèbe dont nous sommes tous issus, c’est que nous sommes déjà dans l’Espace tout en restant enfermés dans notre vaisseau Terre. Il faut juste oser sortir de ce dernier et cela n’est pas incompatible avec la gestion écologique précautionneuse de notre planète de naissance, bien au contraire. Vivre sur une planète aux ressources encore plus limitées que les nôtres et dont l’environnement est beaucoup plus hostile, comme l’est Mars, serait une excellente occasion de mettre au point ou de perfectionner des technologies d’économie écologique et de recyclage qui deviennent indispensables sur Terre. Mars plutôt qu’une lubie inutile, c’est un atelier à notre disposition ; c’est l’espérance de l’ouverture non d’un nouveau monde mais plutôt du monde au-delà de notre berceau, le « grand-monde ». C’est la solution conservatoire pour la continuité de notre vie humaine. Ce n’est pas la destruction, c’est la poursuite de la création. L’univers nous appartient car l’être intelligent et capable de structurer son environnement tout en ayant les moyens de se déplacer dans l’espace, y est sans doute extrêmement rare sinon unique. Le grand-monde devient accessible, la porte vient de s’ouvrir mais il faut vouloir franchir le seuil sans croire que de ce fait notre lieu d’origine va être saccagé.

Si les écologistes-régressifs sont trop puissants, nous considèrent toujours comme leurs ennemis ou des fous et parviennent à faire triompher leur point de vue auprès de ceux qui vivent au jour le jour par contrainte ou par choix, des indécis, des timorés, de ceux qui refusent la révolution copernicienne qui consiste à considérer que la Terre fait partie de l’Espace, nous pourrions ne jamais atteindre notre tipping-point positif. Mais eux peuvent atteindre le leur, ils semblent ne pas en être loin, et les deux sont incompatibles. Nous resterions alors en deçà du seuil, nous nous enfoncerions dans une économie administrée hostile au progrès et nous aggraverions notre risque de mourir étouffés par la prolifération de notre population sur une surface terrestre de plus en plus dévastée, après avoir renoncé à développer davantage nos technologies libératrices (car en dépit de ce que ces extrémistes pensent, une sortie “par le haut” de nos problèmes écologiques est possible**). Mais si, malgré les indices alarmant d’obscurantisme que l’on voit un peu partout apparaître, les « Martiens de cœur » et les amoureux du grand-large persévèrent en dépit des critiques et des quolibets et, réunissant suffisamment de partisans et de soutiens, triomphent, notre « magma” parviendra en surface et nous construirons une nouvelle base à notre vie, sous une autre voûte étoilée.

Le tipping-point allumant l’ardeur des foules et déclenchant la volonté de partir pour Mars, sera peut-être la mise au point du BFR d’Elon Musk. Si cette « merveilleuse machine » parvient à voler, demain les mêmes qui considéraient notre projet comme sans importance voire nuisible, prétendront qu’ils l’ont toujours soutenu, qu’ils en étaient les précurseurs…mais nous aurons passé notre tipping-point et c’est cela qui compte!

Image à la Une : annonce du livre de Malcolm Gladwell par Oleg Pynda.

*Editeur : Little, Brown & Cy

**A (re)lire : Suren Erkman: “Le climat est instrumentalisé” in Le Temps (2 septembre 2018)

ou Vers une écologie industrielle , du même auteur.

** A consulter, le site d’ESTEE, une entrerprise animée par des écologistes intelligents et créatifs: http://est2e.com/

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Index L’appel de Mars 19 03 17

Utopie pour une communauté martienne de 1000 résidents

Puisque nous avons tous un ego, nous avons tous une grande aspiration à la liberté individuelle. Elle est nécessaire à l’épanouissement de notre satisfaction personnelle et ce faisant, à l’épanouissement de la communauté à laquelle nous appartenons.

Cependant, la civilisation (vivre ensemble) implique que les gens se comportent selon des règles afin de ne pas empiéter sur les droits des autres ni sur les intérêts de la communauté à laquelle ils appartiennent. Les résidents de la Colonie martienne devront donc respecter les règles (« lois ») établies par la « Compagnie des Nouvelles Indes », (structure juridique créée par ses actionnaires pour gérer et développer la Colonie1) et qu’ils auront acceptées avant de quitter la Terre. Cela est essentiel à un pilotage efficace et à la cohérence des activités au sein de la Colonie. Très probablement, ces règles à appliquer aux relations entre résidents et entre les résidents et la Compagnie seront incorporées dans les statuts de la Compagnie et résulteront d’un compromis entre les différents pays1 participant à la Compagnie en tant qu’actionnaires, soit directement en tant qu’États (par le biais de leurs agences spatiales), soit par le biais de certains de leurs citoyens (investisseurs). Bien entendu, ces règles seront rédigées dans le cadre de déclarations de droits de l’homme généralement reconnus mais, en raison des risques inhérents à l’environnement martien extrême et dangereux et en raison du caractère très précieux sur le plan scientifique des particularités planétaires et de la fragilité écologique de Mars, certains des droits individuels fondamentaux pourront être restreints si leur exercice pourrait compromettre la sécurité de la Colonie ou la recherche scientifique (par exemple, les inspecteurs sanitaires devraient avoir le droit de mener en urgence et sans autorisation préalable, un nettoyage approfondi des locaux privés de quiconque réside dans la Colonie). En effet, l’environnement martien très particulier implique que des règles de sécurité strictes soient respectées sans discussion afin de permettre à la population de survivre d’un fenêtre synodique de départ à une autre. Cela implique également que les ressources vitales et rares telles que l’énergie, l’oxygène ou l’eau, ne soient attribuées en fonction de la demande et de l’offre que dans la mesure où les besoins vitaux de la communauté en matière de survie puissent être sauvegardés. Cela implique enfin que l’on ne fasse pas n’importe quoi avec ses déchets et que l’on ait toujours le soin de limiter son empreinte écologique sur la planète. Cela signifie que dans un souci de sécurité commune, l’on puisse ne pas respecter sans restriction le jeu de l’offre et de la demande, que l’expertise doive toujours être respectée, que les décisions importantes doivent toujours être soigneusement considérées avant d’être prises mais, en même temps, que les urgences doivent toujours être traitées efficacement.

Au sein de la population d’une société naissante de 1000 personnes sur Mars, nous devrons faire la différence entre plusieurs catégories de résidents, car ils auront des intérêts et des responsabilités différents. Nous aurons d’une part, (1) des résidents particuliers (« hôtes-payants ») soit chercheurs, soit touristes, soit résidents privés de longue durée; (2) des entreprises libres, qu’il s’agisse de sociétés ou d’individus (« entreprises-libres ») poursuivant un objectif économique indépendant; et d’autre part, (3) le personnel relevant du pouvoir exécutif de la Colonie (le « personnel ») chargé de l’administration ou de la satisfaction des besoins jugés nécessaires au bon fonctionnement de la Colonie et non fournis par les entreprises-libres (comme décidé/accepté par la Compagnie). Cette dernière catégorie comprendra les sociétés opérant à la demande (de) et sous contrat avec la Compagnie (« contractants »). Le personnel sera censé mieux savoir comment gérer ou contrôler les différentes activités de la colonie en vue de l’intérêt commun de ses résidents et de la continuité de la colonie, et il bénéficiera en conséquence du droit de gestion des intérêts communs. D’autre part, les résidents payants, c’est-à-dire les personnes qui auront dépensé des sommes considérables pour vivre un cycle synodique (ou plus) sur Mars, devront avoir le droit d’obtenir en retour une contrepartie à la hauteur de ces sommes (dans leur échelle de valeur) et les entreprises-libres qui auront investi des capitaux pour en tirer profit, devront avoir le droit de poursuivre la maximisation de ce profit, à condition que cela ne nuise pas au bon fonctionnement de la Colonie et à la nature particulière de l’environnement. Dans la plupart des entreprises menées sur Mars, les actionnaires de la Compagnie des Nouvelles Indes, comme jadis ceux de la Compagnie des Indes occidentales (ou orientales !) seront les principaux acteurs car ils auront fourni son financement et, par conséquent, ils s’attendront, à bon droit, à un retour sur cet engagement. En tant que propriétaires, ils seront collectivement les décideurs ultimes de l’utilisation des actifs de la Compagnie de la Colonie et de l’évolution de la Colonie. Ils seront représentés sur Mars par un « Directoire de la  Colonie » (nombre impaire de personnes, sans doute trois, pour  limiter les erreurs de jugement et éviter les risques de dominance).

Le personnel sera organisé en divers « départements opérationnels », chacun responsable d’une gamme de services spécifiques nécessaires au bon fonctionnement de la Colonie: 1) production, transport et stockage de l’énergie; 2) production, transport, recyclage et stockage de l’eau; 3) production, stockage, diffusion et équilibrage dans des zones habitables des gaz atmosphériques respirables ; chauffage et climatisation; 4) santé, assainissement et contrôle microbien, soins médicaux et assistance sociale; 5) agriculture et serres, culture de spirulines, gestion phytosanitaire, élevage avicole, élevage caprin, pisciculture, services vétérinaires, transformation et stockage des aliments; 6) informatique, traitement et stockage des données, robotique, communication au sein de la base, autour de la planète et avec la Terre ; information, éducation; 7) ressources humaines ; 8) recherche scientifique ; 9) recyclage des solides, recyclage organique, gestion des déchets ; services funéraires; 10) exploitation minière, transport, production chimique, production métallurgique, production de verre, gestion des machines-outils, construction d’infrastructures et d’habitats; 11) Fabrication, nettoyage et recyclage des vêtements et des scaphandres; 12) impression 3D; 13) Stockage et gestion des stocks; 14) contrôle des activités planétaires; 15) assistance au tourisme et à la recherche; 16) Supervision des échanges monétaires au sein de la base, gestion du budget de la colonie; 17) planification et développement des infrastructures; 18) maintenance des aéroports planétaires et de l’astroport; 19) assistance aux systèmes juridiques terrestres; assistance aux investissements et aux fiscalités; (20) Application de la loi, résolution des conflits et police.

Le personnel sera placé sous l’autorité d’un organe directeur que l’on pourrait appeler le « Conseil exécutif de la Colonie », chargé de la coordination et du contrôle des diverses activités développées dans la Colonie. Autour du Directoire de la Colonie (chargé de la gestion au jour le jour), il comprendra les chefs de départements concernés par les décisions à prendre et cinq représentants des résidents, « Conseil des représentants des résidents martiens » (« CRRM »), élus tous les six mois par les hôtes-payants (dont 2 par ceux qui auront été présents sur Mars depuis plus d’un cycle synodique).

Les décisions concernant une activité spécifique ne seront prises par le Conseil-exécutif qu’après consultation du ou des responsables du/des service(s) opérationnel(s) concerné(s). Les responsables des « départements vitaux », c’est-à-dire du contrôle de l’énergie, de l’informatique, de l’eau, de l’atmosphère, de la climatisation, des aliments, de la sécurité, de la santé, et le responsable de la recherche scientifique, auront le droit de participer à toutes les réunions du Conseil (ou seront requis par le Directoire, en fonction du sujet discuté). Tout porteur d’une voix minoritaire dissidente au sein du Conseil exécutif aura le droit de soumettre un référendum à l’ensemble de la population des résidents martiens, sauf en cas d’opposition du chef d’un des départements-vitaux. Un pourcentage raisonnable (10%?) de la population de résidents devrait être autorisé à faire des propositions à ses concitoyens et ces propositions devraient être soumises à leur approbation et à celles du Conseil-exécutif, à condition que cela ne gêne pas la sécurité de la colonie, que ses ressources matérielles le permettent et qu’elles soient acceptées par la Compagnie (et éventuellement par ses actionnaires). Dans tous les cas, le Directoire aura un droit de veto. Les conflits seront résolus par un tribunal arbitral composé de trois juges, dont deux nommés par la Compagnie des Nouvelles Indes et un élu par le CRRM. Ils seront indépendants du Conseil exécutif, sauf pour les questions de sécurité. L’application de la loi et les décisions d’arbitrage seront contrôlées / exécutées par une force de police de cinq personnes (qui sera aussi chargée des inspections sanitaires) sous l’autorité du Directoire de la Colonie.

Une adaptation permanente à une situation en évolution sera nécessaire pour permettre le développement correct de la Colonie, mais il faudra également une autorité pour arbitrer les besoins de tous les résidents, compte tenu des contraintes liées à la rareté des ressources et aux dangers de l’environnement, tout en servant les intérêts des actionnaires du projet et en respectant la planète. Un pilotage difficile…mais nous avons encore le temps d’y réfléchir !

1Il est supposé que la Colonie ne sera pas américaine mais multinationale et que des intérêts privés feront partie des actionnaires. En effet, même si la création de la colonie résulte de la volonté d’un homme (Elon Musk?), il est très probable que le succès fasse collaborer d’autres investisseurs, privés et publics. Leur participation devrait être la bienvenue car le développement de l’établissement nécessitera d’énormes moyens financiers et, logiquement, les participants à l’effort devraient demander et obtenir le droit de vote leur permettant de prendre part à la décision en fonction du poids de leur investissement.

Image à la Une: Landing at Sunset. Illustration de Philippe Bouchet (crédit Manchu/Association Planète Mars).

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Index L’appel de Mars 09 03 19

Mars, un potentiel économique d’où il doit sortir quelque chose

Deux livres m’ont profondément marqué, Du vide et de la création de Michel Cassé et Le je-ne-sais-quoi et le presque-rien de Vladimir Jankélévitch. J’aimerais qu’ils figurent aux toutes premières places de la bibliothèque virtuelle des Martiens, ceux qui sont encore sur Terre et ceux qui vivront un jour sur « notre » chère Planète-rouge.

Quand l’homme arrivera sur Mars, il mettra le pied sur un monde vide, certes riche en potentialités mais où tout sera à créer. Dans ses études sur la Colonie martienne1, Richard Heidmann nous parle de ce que nous devons faire pour établir un lieu de vie et le faire fonctionner à partir des technologies existantes et éprouvées. C’est évidemment essentiel et cela constitue un préalable à « tout ». Pour nous développer sur Mars, il faudra non seulement y mettre le pied mais aussi y survivre.

Mais au-delà ?

Il faudra faire beaucoup à partir de presque rien. L’astrophysicien Michel Cassé parle fort bien des potentialités du vide, riche de toutes les virtualités de la matière et Vladimir Jankélévitch, de ces faits ou de ces pensées imperceptibles et fugaces qui non seulement nous habitent mais en réalité discrètement nous possèdent, en quelque sorte l’équivalent mental du vide-potentialités de Michel Cassé. Les hommes sur Mars se trouveront dans un contexte similaire. S’ils se contentent d’exploiter les technologies qu’ils auront apportées, ils finiront par dépérir et par mourir, un peu comme les Vikings qui s’étaient installés au Groenland au Xème siècle et qui disparurent au XIVème en s’efforçant de vivre de leur agriculture plutôt que de s’habituer à chasser le phoque. Les Martiens devront certes faire des enfants et pratiquer les technologies apprises, et ils pourront continuer à construire des habitats, à faire du pain et à manger du fromage. Mais ils devront aussi imaginer, expérimenter et créer un monde nouveau, « chalengeur » de leur monde d’origine. Ils ne devront pas être seulement de bons-élèves, ils devront être aussi des rêveurs bien structurés intellectuellement, les pieds sur terre et l’esprit dans les étoiles, attentifs à leur environnement et disposant de solides connaissances mais en même temps audacieux et sans a-priori. Ils seront porteurs de potentialités comme nous tous mais contrairement à nous qui pouvons, à la rigueur, vivre avec des habitudes, ils devront absolument les faire émerger.

C’est pour cela que dans la population martienne, j’ai suggéré qu’il faille favoriser la venue et l’épanouissement de ce que j’appelle des « entrepreneurs-libres » (“freelance entrepreneurs”). Cela ne veut pas dire que les personnes (« le personnel », “staff”) employées par la Colonie ou sous-contractantes, chargées de faire fonctionner la Colonie selon les technologies existantes, devront être bornées et se contenter strictement de faire ce qu’on leur a demandé. L’imagination et l’expérimentation seront un devoir pour tous dans ce milieu nouveau. Les hommes ne sont pas des machines et c’est là leur grande supériorité sur les robots ou sur les animaux ; ils réfléchissent et ils cherchent sans cesse à s’adapter et à s’améliorer en suivant toutes sortes de motivations à commencer par leur intérêt personnel pour ce qu’ils font et ce qu’ils peuvent en obtenir. Mais cette application à bien faire et à réfléchir à partir des obligations du jour-le-jour ne sera pas suffisante pour prospérer. La minuscule cellule vivante de la première Colonie martienne doit se comporter un peu comme l’Univers au début de sa phase d’inflation, extrêmement petite mais extrêmement performante et dynamique. C’est sa seule chance de survie et d’épanouissement.

Je compte sur l’inventivité puissante mais en même temps logique et réaliste, de ceux qui auront une idée avant de partir ou qui l’auront sur place après avoir commencé à travailler et éventuellement du fait d’avoir commencé à travailler, et qui vont tenter de la réaliser, pour que « quelque chose » jaillisse du néant et que d’un premier concept surgisse une nouvelle pousse de l’« industrie » humaine. Je souhaite que dans un « garage » martien, un Bill Gates, un Mark Zuckerberg ou un Larry Page puissent bricoler et que la Compagnie des Nouvelles Indes (chargée de l’exploitation et du pilotage de la Colonie) soit particulièrement attentive aux presque-riens qui pourraient en sortir et donc qu’elle ne manque pas l’occasion de leur « faciliter la vie ». Dans cet esprit, il faudrait, pour commencer, que la Compagnie incite les Martiens à ce que leur distraction principale soit la réflexion et la parole. Des structures, des locaux devraient être aménagés pour que les colons se rencontrent et discutent, fassent des présentations sur leur sujet de prédilection ou pratiquent le “brainstorming”, se fondant bien sûr sur la recherche et l’accumulation des connaissances martiennes mais aussi terrestres. L’endroit sera idéal puisque la concentration de compétences au mètre carré sera une des plus élevées de l’Univers, comparable en cela aux grandes universités américaines…ou à notre EPFL!

Ce n’est pas pour dire que de tels hommes ne pourraient plus se manifester sur Terre, ils le pourront bien entendu, car l’humanité est par nature une pépinière, une énorme virtualité, un devenir. Mais la seule chance de Mars pour se développer dans les conditions difficiles que l’on sait, c’est d’être un milieu plus porteur que les autres pour faire se concrétiser les potentialités. Mars devra affronter la concurrence terrienne (sauf pour les productions matérielles destinées au marché local, protégées de la concurrence par le coût du transport) et ses innovations devront être particulièrement originales et attractives. Il faut que Mars exporte ses logiciels (au moins aux niveaux de la conceptualisation et de la preuve du concept), ses brevets, peut-être ses œuvres d’art ; il faut que Mars soit riche, il faut qu’elle attire les créateurs et les entrepreneurs. Elle ne doit pas être un boulet que la Terre devrait traîner car cela ne durerait pas longtemps. Elle doit être un endroit où l’on veut aller parce qu’il est stimulant, parce qu’il est porteur d’avenir et parce qu’on y réussit.

Comme jadis les Terres froides et hostiles de L’Europe et de l’Asie pour les Africains que nous sommes tous à l’origine, Mars doit être un lieu qui nous stimule, qui nous donne des idées et nous offre des opportunités. Elle est porteuse d’une nouvelle explosion de vie ! Ne refusons pas cette potentialité qui nous ouvre le chemin des étoiles et ne soyons pas frileux d’avance.

1Voir le site de l’association Planète Mars

Image à la Une: Mars, Base Alpha, conception Elon Musk (crédit Elon Musk/SpaceX). Des starships sur leur pas de tir, près au retour sur Terre après 18 mois de séjour sur Mars.

  1. Titre: j’aurais pu écrire “Mars, un potentiel économique duquel il doit sortir quelque chose”; j’ai  choisi “d’où” pour insister sur l’importance de la localisation…un peu particulière.

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Index L’appel de Mars 02 03 19

Pour la Colonie martienne la difficulté viendra plus des revenus à générer que des montants à investir

Il semble assez facile de réunir les sommes nécessaires à la création d’une base martienne. La difficulté viendra quand il faudra faire vivre cette base pour la transformer en Colonie or la profitabilité à long terme est la condition incontournable de la pérennité.

Sur la base du capital physique rassemblé grâce aux levées de fonds évoquées dans mon précédent article, l’exploitation de la Colonie par la société d’exploitation, dite « Compagnie des Nouvelles Indes », devrait lui permettre de générer des revenus. Sur la base des coûts et des prix résultant du modèle de Richard Heidmann, le seuil de rentabilité (le point-mort) ne devrait pas être atteint avant 20 ans suivant la création de la première capacité résidentielle (mais, avec cette durée, nous serions dans la même situation que pour des sociétés comme Amazon ou des projets d’infrastructure comme Eurotunnel). Après cette période, dans le cadre d’une structure d’exploitation quelque peu stabilisée, la marge opérationnelle pour une période synodique de 30 mois (18, séjour + 2 x 6, voyage AR) pourrait atteindre 10% d’un chiffre d’affaires que l’on pourrait estimer à 2,4 milliards (hors transport). Le revenu annuel net (sur 12 mois) pourrait être la moitié de cette marge, soit 120 millions (ces chiffres sont évidemment discutable mais donnent un ordre d’idée). Ce n’est pas beaucoup pour continuer l’expansion de la Colonie mais, du fait de cette rentabilité naissante, les promoteurs disposeraient quand même de l’assise pour passer à la phase de développement suivante.

Nous pourrions supposer que les fonds propres de la Compagnie évolue après les premières années de construction (lorsqu’elle entrera en « vitesse de croisière »), entre 15 et 20 milliards de dollars. Un tel montant peut sembler faible relativement aux besoins; cependant, il devrait suffire pour que cette Compagnie soit perçue comme un partenaire fiable et crédible (et cela serait renforcé par la garantie qu’elle pourrait obtenir de la part de la Fondation de Mars) et soit donc susceptible d’emprunter.

À condition que le projet évolue sans heurt sur le plan structurel et partant, dans la perspective de revenus prévisibles à long terme, la valeur des actions devrait augmenter, en particulier lorsque la colonie sera prête à accueillir un flux régulier d’hôtes-payants. Cette évaluation améliorée des fonds propres existants, pourrait compenser au moins en partie les fonds déjà dépensés et permettre une nouvelle émission de capital (« new money ») axée sur une nouvelle phase du développement du projet.

Comme suggéré, les fonds propres de la Compagnie pourraient être complétés pour de courtes périodes (fonds de roulement permettant d’actualiser les ventes ou les revenus attendus) ou même à long terme (jusqu’à 30 ans), par des d’émissions d’emprunts. Compte tenu du niveau des fonds propres, en supposant que l’exploitation commence à être rentable (couverture des frais d’exploitation), et en fonction du niveau des taux d’intérêt réels, le montant total de la dette pourrait s’élever jusqu’à 50% des immobilisations (l’intérêt de ces émissions étant de fournir des ressources complémentaires pour l’exploitant et de produire un effet de levier sur le rendement du capital pour les actionnaires). Au-delà de ces fonds à long terme, nous pourrions également envisager une dette perpétuelle (ne générant que des intérêts, sans imposer de remboursement de capital), cet instrument étant attrayant à condition que son taux d’intérêt (variable) tienne compte du caractère particulier de cette dette et que la liquidité d’obligations plus courtes ait été démontrée par l’expérience.

Enfin, nous pourrions imaginer que les installations de transfert interplanétaires (« MCT », « Mars Colonization Transport ») soient développées (et exploitées) indépendamment de la Compagnie. SpaceX ou un autre membre de la Fondation (le « transporteur ») pourrait le faire dans le cadre d’un contrat comme celui de SpaceX actuellement avec la NASA pour desservir l’ISS (ce qui permettrait au transporteur d’avoir d’autres sources de revenus que les services rendus pour Mars). Les voyages seraient organisés et gérés par ces sociétés indépendantes (il pourrait y en avoir plusieurs, comme des compagnies aériennes) dans le cadre d’un contrat de service signé avec la Compagnie. Les voyageurs pourraient acheter leur séjour (transports compris) auprès du transporteur, qui pourrait gérer librement sa politique de prix. Des frais d’utilisation des installations martiennes au cours d’une période synodique seraient négociés par le transporteur avec la Compagnie, dans les limites du prix du «billet» pour l’ensemble du séjour. Bien entendu, ce prix pourrait être modulé pour inclure ou non, certains type de services une fois sur Mars ou pendant le voyage (“packages”). La Compagnie pourrait à l’inverse être le partenaire du client pour discuter du prix du séjour plus le transport (et recevoir le paiement intégral, dont une partie serait reversée au transporteur).

Atteindre la profitabilité sur le long terme

Pour les raisons déjà évoquées, notamment la nécessité de fournir aux actionnaires de la société exploitante une perspective de rendement financier, aussi lointaine soit-elle, la politique de prix devrait permettre, à l’achèvement de la première tranche de développement de la Colonie (après les 20 années susmentionnées), une opération rentable, atteignant au moins le point-mort.

Mais ces prix devront être payés par des personnes. Il faut des clients en regard des investisseurs! A cela deux obstacles : 1) il ne sera sûrement pas facile pour un particulier de rassembler les 5 à 8 millions de dollars nécessaires (le rôle de la Banque sera important). Ce serait beaucoup moins difficile pour les entreprises ou autres institutions (NB : Un séjour dans l’ISS coûte 60 millions de dollars et l’ISS a toujours trouvé « preneurs ».) ; 2) la coupure d’avec ses proches et d’avec ses autres activités nécessitant une proximité physique. Elle sera réelle mais elle peut être enrichissante. Il ne faut pas qu’elle soit conçue comme l’ouverture d’une parenthèse mais comme un surplus d’expérience, une période de fondation pour une nouvelle tranche de vie.

Mais aussi il serait un peu insuffisant pour la Colonie de ne compter que sur les ressources engrangées par la Compagnie pour l’hébergement des personnes. Aucune société ne peut compter pour prospérer, que sur l’immobilier. Il faudra qu’à l’intérieur de cet immobilier, les gens non seulement vivent mais créent de la richesse. Cela dépendra de ceux qui voudront venir sur Mars et des facilités qui leur seront offertes par la Colonie pour s’épanouir. Cela implique pour la Compagnie de bien choisir lors de l’affectation de ses ressources rares. L’affectation se fera en principe par les prix (fixés par l’offre et la demande) mais il lui faudra aussi évaluer les projets de ses hôtes en fonction de leur potentiel sur le long terme car elle pourrait s’associer aux plus prometteurs en contrepartie de son aide, ce qui lui permettrait de générer un complément plus ou moins important de revenus (on peut concevoir la Colonie comme une pépinière de start-up).

Nous supposons que le résultat de la Compagnie soit exempté d’impôts et en particulier d’impôt sur les sociétés et que les actionnaires pourront obtenir diverses facilités tant au niveau de leurs impôts sur le revenu que sur leur éventuel impôt en capital (stock investi ou plus-value d’actions) ou de leur impôt sur les successions. Cela ne semble pas impossible (au moins dans les principaux pays participants), compte tenu du cadre très particulier de l’entreprise. Ce serait pour les Etats, un moyen d’obtenir plus rapidement un retour sur investissement de leurs Agences-spatiales. Pour que ces exonérations fiscales soient acceptées, nous devrions considérer Mars comme un territoire international bénéficiant d’un accord fiscal spécial conclu entre chaque pays participant à la Compagnie par l’intermédiaire de son Agence.

Il faut bien avouer que tout ceci sera difficile mais il y a quand même une voie vers la rentabilisation. Les hommes voudront-ils s’y engager ?

Image à la Une: Mars, Base Alpha, conception Elon Musk (crédit Elon Musk/SpaceX). Il n’y a pas “grand-monde” dehors mais c’est la nuit et il fait près de moins 100°C. Sauf urgence, ce n’est pas l’heure des sorties en scaphandre.

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Index L’appel de Mars 23 02 19

Une bonne organisation financière, élément essentiel pour lancer une première colonie sur Mars

Le choc-déclencheur que serait la concrétisation du MCT* d’Elon Musk pourrait amener les personnes intéressées par l’aventure d’une colonie sur Mars à s’organiser autour des entités suivantes pour rassembler les sommes nécessaires à l’investissement :

*MCT, Mars Colonization Transport = Big Falcon Rocket (lanceur) + Starship (vaisseau spatial).

– un groupe d’agences spatiales qui, sur la base des disponibilités de leurs budgets pluriannuels, cofinanceraient le développement des vecteurs de transport et des équipements nécessaires à la Colonie, dans le cadre de la société d’exploitation de la Colonie (“la Compagnie”). Elles feraient partie des principaux actionnaires de cette Compagnie.

– une « Fondation de Mars » (la « Fondation ») créée avec les dons de grands entrepreneurs souhaitant que leur réussite permette la colonisation de Mars (Elon Musk, Jeff Bezos, Bigelow, Larry Page?); elle ferait partie des principaux actionnaires de la Compagnie aux côtés des Agences-spatiales;

– Une société d’exploitation (“la Compagnie”), qu’on pourrait appeler la « Compagnie des Nouvelles Indes» (pour faire un petit clin d’œil à l’Histoire !), créée pour exploiter, gérer, entretenir et développer la Colonie. Ses principaux actionnaires (les Agences-spatiales et la Fondation) prendront dès que possible l’initiative de lancer un appel public à l’épargne afin de lever davantage de capital (point d’entrée pour le public souhaitant participer à l’aventure martienne).

En cas de besoin et en fonction de ses perspectives de rentabilité, la Compagnie pourrait également lancer un ou plusieurs emprunts avec différents niveaux de séniorité pour les droits à remboursement, des durées différentes, des délais de grâce différents et donc des taux d’intérêt différents. Ces emprunts pourraient être lancés après que les dépenses initiales aient été faites sur fonds propres, à hauteur d’un pourcentage suffisant pour entraîner la confiance. Ils pourraient bénéficier de la garantie des Agences-spatiales et / ou de la Fondation.

– des fournisseurs industriels qui, motivés par l’intérêt de leur présence sur ce nouveau marché pour démontrer leur savoir-faire, accepteraient de participer au financement de leurs équipements dans le cadre de leurs contrats.

– le public, investisseurs privés du monde entier, en tant qu’actionnaires et prêteurs de la Compagnie.

-une banque, la « Banque de l’Espace », dédiée au financement du projet. Cette Banque pourrait aider à organiser/structurer les financements, ouvrir à la Compagnie un accès direct au marché financier et servir de « faiseur de marché » pour son action. Ses actionnaires seraient d’abord les mêmes que ceux de la Compagnie, des Agences-spatiales et de la Fondation, mais la Banque pourrait également lever des capitaux sur les marchés du monde entier pour elle-même ou pour le projet. Elle pourrait aussi structurer et lancer les emprunts nécessaires à des financements complémentaires (ou participer à des pools de financement organisés par d’autres institutions financières). Elle pourrait enfin préfinancer le coût des voyages et des séjours des candidats au séjour sur Mars ayant obtenu l’agrément de la Compagnie et/ou le soutien de la Fondation, en mobilisant une partie des revenus espérés du fait du séjour financé (ou de la suite de ce séjour).

– une Compagnie d’assurance, la « Compagnie d’assurance spatiale », compte tenu de la nature très particulière des risques encourus. Son expertise du contexte martien permettrait la mobilisation de certains crédits et cela donnerait aux développeurs du projet un accès direct à diverses capacités de réassurance dans le monde. Ses principaux actionnaires pourraient être la Fondation et les Agences spatiales.

Cette structure pourrait permettre de lever les fonds suffisants, comme exposé ci-après :

Dans la continuité de ce qu’on a connu pendant la période de construction de l’ISS (la Station Spatiale Internationale), on peut raisonnablement s’attendre pour la Colonie à des besoins initiaux de 5 à 8 milliards de dollars par an (plus au début, moins vers la fin), sur une période de 8 ans (donc environ 50 milliards de dollars) ce qui est un montant tout à fait réaliste tant au point de vue des capacités d’une telle structure financière, que des besoins pour construire une telle base. La structure pourrait articuler comme suit la contribution des éléments de cette somme :

Agences spatiales: Elles pourraient facilement apporter 5 ou 6 milliards de dollars par an tout en restant très actives dans les autres domaines. Rappelons  que le budget de la NASA est actuellement de 20 milliards de dollars par an (dont 10% pour l’exploration planétaire) et que ces 20 milliards ne représentent que 0,5% des dépenses publiques fédérales des Etats-Unis.

Fondation de Mars: la fondation Bill et Melinda Gates, dotée de 27 milliards de dollars en capitaux propres, peut être considérée comme une référence en matière de fondation (la valeur nette personnelle de Bill Gates est d’environ 95 milliards de dollars). Les moyens personnels d’Elon Musk sont plus limités (actuellement « seulement » 22 milliards de dollars) mais s’il parvient à réaliser ses ambitions d’entrepreneur, son potentiel serait évidemment beaucoup plus important. On peut imaginer qu’un ou plusieurs autres méga-entrepreneurs se joignent à lui (Jeff Bezos à une fortune évaluée à 138 milliards). La Fondation de Mars richement dotée par ces grands capitalistes, pourrait mettre à disposition du projet un montant équivalent à celui des Agences. Elle utiliserait une partie de ses fonds sous forme de capital (à injecter dans la société d’exploitation de la Colonie) et à titre de garantie (en faveur des fournisseurs de la Compagnie). Tout ne serait pas dépensé au même moment et le solde, rendu productif en tant qu’actif financier (placé sous le contrôle de gestionnaires compétents), pourrait générer un rendement intéressant (5% ?) en attendant d’être utilisé.

La Compagnie et le public : Ici le montant des capitaux susceptibles d’être levés sur le marché (en plus des actions achetées par les Agences et la Fondation, et des actions acquises par les partenaires industriels) dépendra des premières performances : réalisation des premières infrastructures, progression des ventes de séjours, progression des premières exportations martiennes vers la Terre, progression de la Compagnie vers le seuil de rentabilité, progression ensuite des bénéfices) que les analystes financiers évalueront et mettront en valeur. Si nous parions (raisonnablement) sur l’intérêt du public, les premières réalisations concrètes et les perspectives de développement élevées (bien que risquées), il semble que sans attendre 20 ans après le début de l’installation de la première base, une introduction sur le marché (« IPO », « Initial Public Offering ») des actions de la Compagnie (pari sur la rentabilité prévue) pourrait être tentée quelques années seulement après le début du projet (par exemple dès le début de la construction de la base). On pourrait en espérer sans trop de difficultés 2 à 5 milliards. Nous pouvons également espérer que la Fondation abonde (1 pour 1) le montant des fonds recueillis auprès du public, ce qui serait un moyen de renforcer la confiance et ainsi de faciliter la collecte de fonds.

Partenaires industriels: cette contribution restera à un niveau limité. En effet, même en supposant un total de contrats de 25 milliards de dollars (hors MCT) et une réserve de propriété de 10% sur la totalité, elle n’atteindrait que 2,5 milliards de dollars sur la durée du programme mais ce serait donner un signe de confiance (la réserve de propriété pourrait être payée avec des options d’achat d’actions dans la société exploitante) profitable pour le succès du placement de capital auprès du public. A côté de la réserve de propriété, les partenaires industrielles pourraient aussi vendre leurs équipements (véhicules, imprimantes 3D) en leasing ou les louer .

Si on les additionne, les montants ci-dessus dépassent les besoins. Il vaut mieux évidemment « prévoir plus large » car tous les espoirs peuvent ne pas se réaliser ou se réaliser en même temps, les défaillances sont toujours possibles ou on peut préférer recourir le moment venu à un financement plutôt qu’à un autre. Lorsqu’une entreprise organise ses financements, elle procède toujours ainsi, avec une gamme de possibilités et des back-up. Cette sécurité vaut bien les frais d’organisations ou d’engagements qu’elle génère.

Nous attendons donc le « choc-déclencheur ». Après cela, c’est-à-dire si effectivement Elon Musk réussit son pari technologique de mise en service de MCT, « tout » deviendra possible, c’est-à-dire que nous aurons atteint un nouveau plateau de faisabilité sur la base duquel le projet sera vraiment crédible sur le plan technologique et organisable sur le plan financier. La première étape sera une série de missions habitées utilisant ce vecteur de transport. La suite, le début d’une implantation pérenne, dépendra du désir de suffisamment de personnes riches et d’institutions d’une part, et de l’attractivité de ce que les promoteurs de la Colonie seront capables de leur proposer, d’autre part.

Image à la Une: Mars, Base Alpha, conception Elon Musk (crédit Elon Musk/SpaceX). Des starships sur leur pas de tir, près au retour sur Terre après 18 mois de séjour sur Mars.

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Index L’appel de Mars 16 02 19

 

Nous pouvons répondre au défi posé par le financement du lancement d’une colonie sur Mars

En dépit de ce que beaucoup pensent, le financement d’une première implantation humaine sur Mars est possible. Voyons d’abord les besoins et le contexte.

Il faut envisager un investissement d’environ 50 milliards de dollars sur 20 ans, dont la majeure partie devra être dépensée au cours des 8 années précédant la phase d’installation proprement dite de la Colonie (donc 20 ans = 8 + 12); ces premières dépenses étant destinées à la finalisation et à la construction des transporteurs, à l’importation des premiers capteurs ou générateurs d’énergie, des équipements de chantiers, à la construction de l’astroport, à la construction des premières infrastructures (habitats et salles de travail ou de réunions viabilisées, serres, informatique et systèmes de communication), à l’importation des véhicules de transport planétaire et à la rémunération du personnel qualifié. Par ailleurs le coût d’un séjour avec transport aller et retour (30 mois) est estimé à environ 5* millions de dollars (après les premières missions d’installation). Le rapprochement des deux chiffres (50 milliards et 5 millions) montre clairement que l’amortissement des dépenses d’infrastructure (frais fixes) est exclu pendant une longue période de grâce que nous fixons par hypothèse à 20 ans. Cette durée est choisie parce qu’elle est compatible avec la durée de la vie humaine (il n’est guère possible de demander à qui que ce soit d’attendre plus de 30 ans (environ 8 + 20) un retour sur investissement) et parce qu’au bout de 6 séries de missions (chacune espacée de 26 mois en raison des contraintes de la mécanique céleste) dédiées à la construction d’une première base, on devrait disposer d’installations suffisantes pour commencer** une exploitation commerciale pouvant “traiter” une population d’un millier d’habitants (chiffre indicatif, vraisemblable compte tenu de nos moyens technologiques) dont un peu moins de la moitié, payants. Les revenus que dégagera la vente de résidence et de services à ces hôtes-payants de la Colonie ne pourra servir pendant cette période, qu’à payer les frais variables (le coût généré par leur présence et le fonctionnement de la base). Le problème se pose donc (1) de la possibilité d’absorption de l’amortissement des installations fixes après 30 ans (elle sera fonction en partie de l’importance des frais d’entretien), (2) de l’acceptabilité d’une longue période de grâce par les financiers, (3) des perspectives de capacités de paiement de dividendes par la suite (puisqu’il faut que les investisseurs aient, un jour, un retour sur leur investissement).

*Ceci est un ordre d’idée ; dans la réalité, avec les technologies d’aujourd’hui, la probabilité de ce montant est forte. S’il n’est que de 4 millions nous serions évidemment heureux. A noter que ce n’est « rien » à côté de ce que coûte aujourd’hui un séjour dans l’ISS (plus de 50 millions) mais il faut voir que pour une colonie l’on vise une population nettement plus importante et qui doit se renouveler tous les 26 mois.

**En fait l’exploitation commerciale devrait pouvoir commencer pendant la période initiale de construction de la base mais elle se fera à un rythme évidemment très faible au début du fait de capacités d’accueil très réduites. Par ailleurs, après le démarrage, en vitesse de croisière, la construction continuera et probablement à un rythme élevé (cela dépendra du succès du lancement) mais la capacité d’accueil sera simplement devenue suffisante et les conditions d’accueil bien meilleures qu’au début.    

Le montant de l’investissement s’obtient, comme indiqué, en prenant en compte le coût du vecteur de transport et le transport lui-même, le coût des biens et équipements importés et le coût du fonctionnement de la Colonie avec du personnel ultra-qualifié. On peut noter les éléments constitutifs suivants 1 :

(1) le coût de développement et de qualification du vaisseau* et de son équipement. En supposant un programme de 8 ans au prix de 5 milliards de dollars par an, on pourrait avoir besoin de 40 milliards de dollars mais, en fonction de l’avancement de la réalisation de ce programme avant la décision d’entreprendre le projet de Colonie, le montant devrait être moins important (20 milliards ?) ;

*Plusieurs possibilités : Mars Colonization Transport, « MCT » (soit Big Falcon Rocket et Starship) d’Elon Musk ou Blue Origin de Jeff Bezos et aussi, peut-être, SLS de la NASA. Le MCT est le plus probable.

(2) le coût de production de 16 MCT (ou équivalents) requis pour la période de démarrage (6 interplanétaires, 3 pétroliers pour le ravitaillement en carburant en orbite basse terrestre, 1 en réserve), soit environ 16 milliards de dollars (rappelons qu’un Airbus A380 avait un prix “de catalogue” de 435 millions); NB: nous n’aurions besoin que de 10 MCT si nous pouvions faire revenir les 6 MCT d’un cycle avant que les 6 du cycle suivant puissent partir mais il semble aujourd’hui très difficile (pour ne pas dire impossible) de faire des voyages Terre/Mars ou Mars/Terre en moins de 3 mois;

(3) le coût de la construction des premières structures habitables sur Mars et de l’exploitation des équipements importés, ainsi que le coût de la maintenance, du support vie et de la rémunération des équipes chargées de ces travaux initiaux1 (quelques 20 milliards ?)

(4) la masse totale des équipements et matériels connexes importés de Terre pour le démarrage du projet de Colonie, quelques centaines de tonnes, et le nombre de vols interplanétaires, un même nombre de « centaines ». Pour un coût estimé des charges utiles de 0,9 million USD par tonne et en supposant que 500 tonnes soient nécessaires, nous obtenons un montant de 0,45 milliard USD.

La faisabilité économique du projet à ce stade (construction d’une première base plus début d’exploitation) repose sur trois conditions : 1) que la volonté de développer un MCT (ou équivalent) conduise à des résultats tangibles, suffisamment fiables et séduisants (en particulier en ce qui concerne la réduction des coûts de transport et la sécurité) pour induire un véritable choc-déclencheur au sein de la communauté des personnes, gouvernements et sociétés intéressés par l’expansion de l’humanité dans l’espace ; (2) que le prix nécessaire pour couvrir les coûts variables (les 5 millions par personne mentionnés) soit acceptable pour que les « clients », « hôtes-payants » (les personnes candidates à passer 30 mois hors de la Terre, dont 18 mois sur Mars), se présentent en nombre suffisant à chaque fenêtre de tirs (tous les 26 mois) pour permettre une économie d’échelle maximale ; (3) que la marge soit suffisante pour permettre à la société d’exploitation de couvrir un peu plus que les frais variables de vols et de séjour en période de croisière (à la fin de la période initiale de construction) afin de pouvoir commencer à amortir les frais fixes et assurer la viabilité financière du projet. Si l’on estime la population cliente à environ 450 personnes sur 1000 pendant les périodes synodiques se situant entre 8 ans et 8 mois (4ème rotation) et 13 » ans (6ème rotation) après le début de la construction (mais cette population ne sera peut-être atteinte qu’avec la 9ème rotation ?), on obtient sur la base d’un prix moyen de 7 millions par personne (on peut imaginer toutes sortes de tarifs dont bien sûr des tarifs « couples »), une somme de revenus bruts (chiffre d’affaire) de 3,15 milliards par période synodique. Ceci n’est pas négligeable mais savoir si cela est suffisant dépendra du coût de maintenance de l’ensemble de la Colonie du fait de l’usure résultant de l’usage, et de l’exposition des structures à des conditions environnementales extrêmes. Si, à la fin de cette première période, disons à la fin de la 9ème rotation (20 ans après le début de la première et 28 ans après le début du programme), nous parvenons à dégager une marge nette, après amortissements et frais financiers, positive de quelques pour cents (par exemple 5% soit 157 millions) tous les espoirs sont permis. On surveillera beaucoup la pente de la dérivée seconde de cette marge nette!

J’aborderai les sources de financement la semaine prochaine mais je ferais remarquer dès à présent que la NASA dépense chaque année environ 20 milliards de dollars par an ce qui représente environ 0,5% des dépenses fédérales publiques et que le pourcentage est monté jusqu’à 4,41% en 1966 (programme Apollo).

Il faut bien voir que plus on développera la base au-delà des 1000 personnes (ce chiffre n’étant, encore une fois, qu’un passage), plus on maximisera les économies d’échelle et plus on pourra baisser les prix offerts aux candidats au voyage. On peut même imaginer qu’une deuxième puis une troisième bases se créent après que la première ait atteint sa taille critique, entrant en concurrence sur certains biens et services mais également partageant certains autres (télécommunications, serveurs informatiques, transports planétaires, entretiens de certains équipements, production de certains biens tangibles à usage local)…ce qui pourrait donner lieu à des échanges planétaires entre bases martiennes (donc des économies d’échelle et des pressions à la baisse sur les prix, comme mentionné). Et ainsi, de proche en proche, nous atteindrons une économie martienne autonome, dont les échanges avec les autres pays seront plus ou moins équilibrés avec toujours la particularité martienne de la pénalisation du transport des matières pondérales de et vers la Terre (ce qui favorisera aussi grandement la production locale de biens tangibles).

1lire :

NB : L’objet de cet article de blog n’est pas de discuter les estimations et les requis technologiques mais de réfléchir au financement.

Image à la Une: Base Alpha sur Mars, Selon SpaceX/Elon Musk (crédit SpaceX). Sur la droite un champ de panneaux solaires mais l’énergie est aussi nucléaire. Au loin, le dôme principal de la base brillant de toutes ses lumières. Très peu de monde dehors; il fait froid (moins de 100°C la nuit).

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Index L’appel de Mars 09 02 19