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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Il est plus que temps de sortir de notre cocon!

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

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

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

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

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

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

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

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

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Index L’appel de Mars 20 05 21

Connaître, Savoir, Comprendre!

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

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

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

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

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

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

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

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Index L’appel de Mars 20 05 16

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

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

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

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

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

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

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

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

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Index L’appel de Mars 20 05 08

Au commencement était le gaz et la poussière

Au commencement était le gaz et la poussière, la poussière elle-même était nouvelle dans l’Espace puisqu’elle avait été produite après le gaz dans le cœur des étoiles mortes explosées à l’origine de notre nébuleuse. Puis avec l’écoulement du temps, toujours long, un jour, une autre perturbation dans notre futur environnement initia une contraction des éléments qui s’y trouvaient. La contraction entraîna, dans une environnement gazeux de plus en plus dense, l’accrétion de grains de poussière avec d’autres grains de poussière, des galets puis des rochers, puis des agrégats de poussière, de galets et de rochers par le jeu de la force de gravité qui investissait la matière. Enfin une nouvelle étoile s’alluma, notre Soleil, dans le centre le plus dense du nuage, plus dense parce que centre. Et petit à petit autour d’elle des planètes commencèrent leur rotation presqu’éternelle puisqu’elle continue à ce jour, dans la chaleur des impacts de leur naissance et de la désintégration radioactive de leurs éléments chimiques les plus instables.

Il restait malgré tout des assemblages orphelins qui n’avaient pu s’agglomérer. L’espace est vaste et la densité essentielle. Ces orphelins ce sont les myriades d’astéroïdes qui nous entourent. Dans notre système on les retrouve nombreux dans trois ensembles : la Ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, la Ceinture de Kuiper au-delà de Neptune, toutes deux plus ou moins dans le plan de l’écliptique solaire, et plus loin encore la sphère gigantesque du Nuage de Oort comme une coque ou un halo enveloppant tout ce qui est commandé par la force de gravité du Soleil. Une partie des astres de la Ceinture d’astéroïdes est sèche car ils se sont formés dans la chaleur, en deçà de la Ligne des glaces et, au-delà, la glace est partout présente comme elle l’est dans les lunes des planètes gazeuses, de Jupiter à Neptune.

A ces deux catégories d’astéroïdes, primitifs, s’ajoutent une troisième catégorie plus récente puisqu’elle résulte des chocs des météores*, astéroïdes primitifs et planétésimaux, sur les planètes déjà formées, et une quatrième dont on est devenu récemment conscients, celle des astéroïdes provenant de l’extérieur du système solaire comme le fameux Ouméaméa ou le moins fameux Borisov. Et, pour compliquer le tout, les rencontres entre astéroïdes évidemment inévitables dans les zones où ils sont nombreux, provoquent de temps en temps des décrochements vers les régions inférieures et le Soleil.

NB : *les météores sont les astéroïdes qui pénètrent dans l’atmosphère planétaire.

A part les rares intrus venus d’autres systèmes, l’ensemble de ces formations de roches et de poussière sont les témoins de nos premiers milliards d’années, depuis le début de l’accrétion jusqu’à la fin de la formation de notre système planétaire. Ce sont aussi les témoins de nos échanges interplanétaires jusqu’aujourd’hui mais évidemment davantage dans notre passé le plus violent (car les météores dans notre système « mature » sont devenus rares et moins massifs). C’est un véritable livre de sciences naturelles et le premier livre de notre Histoire et c’est pour cela qu’il est passionnant de les observer dans leurs débris et leurs traces laissées sur Terre, sur la Lune et sur Mars, et dans le ciel, en allant les photographier, les toucher (par sondes robotiques interposées!), les prélever, les analyser.

Le livre n’est évidemment pas facile à lire car le langage n’est pas clair (on apprend le code en même temps qu’on le lit) et que l’histoire est longue et a été très mouvementée. En principe les astéroïdes les plus éloignés du Soleil sont les plus primitifs (comme Arrokhot anciennement Ultima Thulé, objet de Kuiper observé par la sonde New Horizons après son survol de Pluton et Charon). Les plus évolués sont évidemment ceux qui proviennent d’impacts survenus sur d’autres planètes (les SNC* martiens par exemple). Les comètes, provenant probablement du Nuage de Oort sont des objets très anciens mais lorsqu’elles approchent du Soleil, elles perdent leur virginité par la chaleur et le dégazage. Les objets de la Ceinture d’astéroïdes sont de deux sortes car c’est à ce niveau qu’a fluctué la Ligne de glace (d’eau). Malheureusement (si l’on peut dire) pour la lisibilité, la Ceinture a été « bouleversée » par le couple Jupiter / Saturne (en fait directement, Jupiter) qui selon le « Modèle de Nice » d’Alessandro Morbidelli, est descendu vers le Soleil au travers de cette région avant de repartir beaucoup plus loin vers l’extérieur du système solaire. Pendant la descente puis le rebroussement du couple, des astéroïdes ont été absorbés/accrétés par la planète, d’autres ont été projetés dans d’autres régions (aussi bien vers le Soleil que vers l’extérieur du système). Il reste donc une Ceinture beaucoup plus clairsemée qu’elle n’était à l’origine et contenant un mélange de corps secs (plutôt vers le Soleil) et de corps glacés (plutôt vers l’extérieur du système). On s’interroge sur Cérès le plus gros planétoïde de la Ceinture, qui est très riche en glace et qui pourrait venir de très loin vers l’extérieur du système.

*Shergottites, Nakhlites et Chassignites d’après les lieux où l’on a trouvé les premières d’entre elles (Indes, Egypte, France). Elles sont très rares, quelques 130 identifiées sur plus de 60.000 météorites répertoriées à ce jour. Par mi elles les Shergottites, basaltiques sont les plus nombreuses (et les moins intéressantes).

Au-delà du contenu en eau, la composition minéralogique varie selon la taille et l’origine. Cérès (980 km de diamètre) est une quasi planète, on dit une « planète-naine », comme Pluton (1180 km de diamètre) et elle s’est différenciée en différentes couches conduisant jusqu’à son centre qui comprend les éléments les plus lourds, le fer et les sidérophiles. Cette différenciation s’est faite par la chaleur résultant de l’énergie cinétique générée par la chute des divers astéroïdes qu’a accrétés la planète-naine du fait de la force de gravité inhérente à sa masse. Toutes les masses importantes orbitant dans le ciel ont subi ce processus. Parmi les plus petites masses, on trouve des astéroïdes qui proviennent par éclatement de plus gros objets (comme Cérès ou plus petits) et qui sont constitués d’un des éléments résultant de la différenciation thermique (« en gros », métaux ou silicates). Mais on trouve aussi des astéroïdes qui sont restés isolés et dont l’évolution depuis les temps les plus lointains a été très limitée (ils n’ont pas fondu même si la chaleur a joué son rôle pendant leur formation !). En fait ce sont les plus abondants dans notre système (près de 90%). On les nomme « chondrites ». Ils sont constituées de silicates dont une partie est structurée en « chondres », petits grains de quelques centaines de nanomètres comprenant outre des silicates, d’autres éléments dont des métaux. Bien entendu tous les chondres n’ont pas la même composition*  et tous les astéroïdes n’ont pas la même proportion de chondres. Par ailleurs ils peuvent être plus ou moins cratérisés ou couverts de rochers. A cela s’ajoute un dernier élément de différentiation, la proximité au Soleil. L’astre jeune était fougueux et violent. Selon la distance, son influence radiative, à commencer par la chaleur, a été plus ou moins marquée. Elle n’est évidemment pas du tout la même pour un astéroïde de la Ceinture de Kuiper et pour un astéroïde géocroiseur.

*pour tracer l’origine des molécules prébiotiques, on recherche les chondrites carbonées dont certaines contiennent des molécules organiques, comme la météorite de Murchison (1969 Australie) dans laquelle on a trouvé des acides aminés et des sucres.

Vous percevez maintenant un peu mieux le « tableau », la diversité et les déductions qu’on peut en tirer sur les premiers temps de notre systèmes et sur son évolution pendant la phase la plus active de sa formation. Et vous comprenez maintenant pourquoi les missions vers Bennu, Ryugu ou la comète Tchouryoumov Gerasimenko, sans compter les enseignements que l’on peut tirer des météorites martiennes, identifiées sur Terre par la composition des bulles de gaz atmosphérique qu’elles ont emportés de leur lieu d’origine et qu’on identifie par comparaison avec ce qu’on sait aujourd’hui de la composition de l’atmosphère martienne. Nous avons sous les yeux les hiéroglyphes de la mémoire du temps mais le déchiffrement ne peut se faire que par comparaisons, analogies, prélèvements, analyses, nombre suffisant d’observations. C’est difficile mais beaucoup moins que le déchiffrement du palimpseste de notre planète où il est quasiment impossible de lire le texte des premières pages effacé par l’érosion tectonique et la vie.

A côté de l’astronomie des origines de l’Univers et celle des autres galaxies, plus ou moins lointaines, l’étude des astéroïdes n’est donc pas à négliger car ils sont la matière dont nous sommes faits. Les molécules organiques ne manquent pas et c’est sur ces petits corps, avec un peu ou beaucoup d’énergie, que se sont déroulés les premiers stades menant à notre propre complexité.

Image de titre: astéroïde Bennu, crédit NASA..

image ci-dessous: météorite de Murchison, Crédit : Philippe Schmitt-Kopplin

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Index L’appel de Mars 20 04 30

Peut-on adhérer au “principe anthropique fort” autrement qu’animé par la Foi?

L’Homme est-il la finalité de l’Univers ? Autrement dit, la vie intelligente, consciente d’elle-même, de son environnement et communicante, est-elle la raison d’être de l’Univers ? La question est celle du « principe anthropique fort ». Elle fut posée en des termes moins bruts que les miens1 par l’astrophysicien Brandon Carter en 1973, donc assez récemment, mais elle est sous-jacente dans la conscience collective depuis « toujours ». On n’est en effet pas loin d’une question plus ancienne : « L’Univers a-t-il un « sens », a-t-il été conçu par un Créateur pour que l’Homme y apparaisse et puisse saisir ce sens ? ». Les religions y répondaient et y répondent encore bien sûr positivement, les plus primitives en interdisant d’y réfléchir, d’autres en nous laissant notre libre arbitre pour au moins en discuter les « modalités ». La Science s’interroge en envisageant que la réponse soit fort probablement négative parce que le Créateur ne fait plus partie de ses hypothèses depuis qu’elle a pris son envol et acquis son autonomie absolue, et depuis que nous avons pris conscience à la fois que nous n’étions plus au centre de tout et du « silence des espaces infinis ». Je ne vais évidemment pas apporter ici LA réponse mais ma réflexion. Pour préciser le sujet, je prends comme point de départ ce qu’écrivait Christophe de Reyff 2 dans un de ses commentaires sur mon article du blog « exploration spatiale » consacré à « Noël et notre place dans le Cosmos » (21 décembre 2019) :

Citations :

« Comme l’a écrit Einstein, « le plus incompréhensible dans l’Univers, c’est qu’il soit compréhensible ». On peut traduire cela en disant aussi bien que l’Univers est un miracle que le fait de le comprendre est aussi un miracle. À mon avis, il n’y a pas besoin de « faire comme si ». Il y aurait une infinité de façons de réaliser un Univers, mais semble-t-il, une seule qui a permis la chimie, la vie, l’évolution et l’émergence de l’Humanité. On nomme cette vue le « principe anthropique ». Ce principe existe dans deux formulations, faible et forte. La version forte va un peu plus loin et dit que l’Univers est tel pour que nous puissions non seulement exister, mais aussi le penser et le comprendre (au sens d’Einstein, mais aussi au sens de Pascal). C’est une vision téléologique (non pas théologique !) qui implique l’idée d’une finalité à tout ce qui existe. J’écarte ainsi absolument la vision de science-fiction des « multi-univers » qu’on appelle « multivers » qui, par définition, n’est pas scientifique, car c’est un énoncé qui, par principe, n’est pas démontrable, testable, réfutable, ou falsifiable au sens de Popper. »

J’y ajoute une autre citation, apportée également par Christophe de Reyff et qui est de l’astrophysicien Leonard Susskind :

« Regarding recently discovered dark energy and its implication on the cosmological constant, the great mystery is not why there is dark energy. The great mystery is why there is so little of it [10^−122] … The fact that we are just on the knife edge of existence, [that] if dark energy were very much bigger, we wouldn’t be here, that’s the mystery.” A slightly larger quantity of dark energy, or a slightly larger value of the cosmological constant would have caused space to expand rapidly enough that galaxies would not form… »

Fin de citations

Comme l’évoque Christophe de Reyff, si certaines bases de l’Univers (les « constantes fondamentales » aux valeurs numériques encore et toujours inexpliquées) avaient eu des valeurs différentes pour des quantités extrêmement faibles (le « 10 puissance moins 122 » mentionné ci-dessus est en langage « développé » un nombre inimaginablement petit : 0, virgule, suivi de 121 zéro et enfin d’un 1 !), il n’y aurait pas eu d’Univers dans lequel la chimie organique basée sur le carbone, l’évolution prébiotique, la vie, son évolution et finalement notre existence même auraient été possibles (et dans lequel nous aurions pu nous interroger). Pour prendre un autre exemple, dans ses excellents mémoires (« Je n’aurai pas le temps », Seuil, 2008), Hubert Reeves évoque sur ce même sujet ce que disait Fred Hoyle à propos du carbone : « Si les propriétés des niveaux d’énergie du noyau de carbone n’avaient pas exactement les valeurs numériques qu’elles ont, le carbone serait pratiquement inexistant dans la nature ». Et, je précise, si telle avait été la situation, la vie dans sa complexité n’aurait pas été possible non plus puisque le carbone avec ses nombreuses liaisons chimiques possibles est au cœur de nos molécules d’êtres vivants.

Mais je voudrais aller plus loin.

Même si l’on constate que les conditions extrêmement fines pour l’Univers improbable dans lequel nous vivons ont bien été réunies, notre émergence en tant qu’espèce vivante et consciente dans ce contexte, a été, tout autant, tout à fait improbable. Autrement dit je vois deux phases (ou deux « tiroirs ») utiles à la discussion de la réponse à l’interrogation posée par le principe anthropique fort : celle des conditions physico-chimiques d’origine nécessaires et, ensuite, celle de l’évolution prébiotique puis biologique présupposant ces conditions.

Il faut bien voir que – après que les éléments chimiques dont nous sommes constitués sont apparus (hydrogène puis hélium primordiaux) et se sont enrichis (par nucléosynthèse dans le cœur des étoiles) dans toute la gamme des éléments qui existent aujourd’hui « dans la nature » (dont le carbone !), et ce dans le contexte des quatre grandes interactions fondamentales structurant l’Univers (gravité, électromagnétisme, interaction nucléaire forte et interaction nucléaire faible), et que donc l’Univers devienne potentiellement viable pour nous ou nos équivalents, êtres conscients, technologues, « faber » et communicants – il était pour autant impossible à l’origine d’en déduire un jour l’apparition de l’homme ou de son équivalent. Ce que je veux dire c’est que bien entendu nous sommes le fruit de ces constituants physico-chimiques de base qui nous ont rendu possibles mais que l’évolution aurait pu donner une multitude d’autres fruits sans que nous en fassions partie. Dans cette seconde phase, prébiotique puis biologique, la question s’est posée à de multiples reprises avant notre « avènement ». Autrement dit les bifurcations de l’évolution vers un Univers où nous aurions été absents, ont été multiples.

En préalable, nous n’avons pu apparaître qu’après que la nucléosynthèse stellaire ait produit dans notre futur environnement suffisamment de métallicité (éléments chimiques lourds) donc après un temps relativement long nécessaire à cette transformation. On peut constater que déjà à ce stade a joué un facteur temps résultant d’une multitude d’événements se succédant sur une très longue période (plus de 8 milliards d’années) : accrétion de gaz et de matière dans une multitude d’étoiles, puis fusion nucléaire au sein de ces étoiles, puis explosions et dispersions des éléments produits dans leur cœur, dans un contexte mobile, celui des galaxies et celui de l’expansion de l’Univers. A noter qu’on peut encore envisager, dans cette phase, un certain automatisme ou déroulement naturel depuis les « ingrédients » et interactions fondamentales et l’impulsion nécessaire donnée lors du Big-Bang.

Si l’on considère ensuite notre étoile, le Soleil, située dans un des bras de la zone habitable d’une galaxie banale, il a fallu qu’elle ne soit ni trop massive ni pas assez. Dans le premier cas elle aurait eu une vie moins longue et donc une période de stabilité insuffisante au long cheminement dont nous sommes l’aboutissement. Dans le second cas, sa zone d’habitabilité aurait été trop proche et aurait conduit la face de la planète où l’eau aurait pu être liquide à se trouver bloquée dans sa rotation par la force de marée et exposée dans cette proximité à des rayonnements intenses sans doute incompatibles avec la vie. A ce stade on arrive à une certaine différentiation des possibles et les particularités nécessaires pour conduire jusqu’à nous sont de plus en plus marquées quand on « rapproche l’image », comme on le lira par la suite. Je continue donc, pour mieux les voir.

Si l’on compare notre système solaire aux autres systèmes stellaires, on constate qu’il en est beaucoup qui n’ont pas de planète(s) de type terrestre dans leur zone habitable. Les raisons peuvent être diverses. Soit une planète de type Jupiter est « descendue » par accrétion progressive de toute matière environnante jusqu’à proximité de l’étoile. Soit la matière existant en deçà de la ligne de glace a été accrétée par une planète de masse terrestre manquant d’éléments légers, en particulier d’eau. Soit dans la même région, l’accrétion s’est poursuivie au-delà, jusqu’à 10 masses terrestres (« super-Terre »), retenant une atmosphère trop épaisse, générant une tectonique des plaques trop active, gardant une température de surface trop élevée et peut-être encore beaucoup trop sèche car n’ayant pas connu notre Grand-bombardement-tardif (qui n’a eu lieu que grâce aux errances de Jupiter et de Saturne, comme décrites par Alessandro Morbidelli). Nous avons eu juste la bonne masse pour une tectonique des plaques relativement douce sur une très longue période, pour une atmosphère relativement légère et laissant passer les rayons du Soleil (il fallait bien qu’il y eut photosynthèse !), et n’avons disposé de suffisamment d’eau que grâce au « Grand-Tack », le mouvement particulier mentionné ci-dessus du couple Jupiter-Saturne d’abord vers le Soleil puis ensuite vers l’extérieur du système solaire, ce qui a permis de nous faire hydrater par l’eau des astéroïdes venus d’au-delà de la ligne de glace après que notre planète ait été constituée, avec une croûte déjà formée. Ce phénomène déjà probablement très particulier pour les étoiles simples, a probablement été impossible dans les systèmes à étoiles doubles ou triples, bien plus nombreux.

Nous ne savons pas non plus si la Lune a été indispensable à l’émergence de la vie mais il est possible qu’elle l’ait été, vu l’importance de la stabilité ainsi forcée par elle de l’inclinaison de notre axe de rotation, favorisant une certaine stabilité climatique de la planète, et vu l’importance qu’a la force de marée qu’elle exerce sur la planète et sur nous pour toutes sortes de processus affectant la vie, à commencer par le maintien de la tectonique des plaques et peut-être l’entretien du champ magnétique global. Et l’on sait qu’il est rare qu’un satellite naturel unique et relativement aussi massif, accompagne une planète – il existe à la marge le cas de Pluton et de Charon mais Pluton est ce qu’on appelle désormais une « planète naine » – car notre Lune résulte d’un processus exceptionnel (d’autres rencontres planétaires en fin de période d’accrétion ont pu donner Mars sans satellites naturels notables, ou Saturne avec ses anneaux et nombreux satellites relativement petits par rapport à elle).

Ceci dit, une fois que le dispositif Soleil-Terre-Lune a été en place, l’évolution vers la vie intelligente de type homo-sapiens n’avait rien d’évident ni d’automatique à partir des molécules organiques spatiales complexifiées dans l’environnement de la Terre primitive. C’est une série aléatoire d’événements aux conséquences imprévisibles qui ont conduit jusqu’à nous à partir de ces molécules primitives. Notre existence découle nécessairement de ces constituants et de cet environnement d’origine mais son aboutissement à l’homme n’était rien moins que certain. Ce qu’on peut seulement dire c’est que ces événements ont eu lieu et que nous sommes ici (principe anthropique -très- faible) !

Le premier événement a été la constitution d’êtres unicellulaires (à partir de notre « dernier ancêtre universel », LUCA, mais dès l’origine sous les deux formes d’archée et de bactérie) que l’on peut qualifier de vivants parce qu’ils ont su puiser leur énergie et leur matière dans leur environnement afin de se reproduire presque à l’identique mais pas tout à fait, de telle sorte que leurs mutations ont pu permettre leur adaptation à l’environnement extérieur, donc leur survie et leur prolifération. On dit que les roches poreuses au-dessus des fissures à proximité des lignes de rupture des dorsales océaniques, ont été des lieux privilégiés pour la formation des premières cellules vivantes. Mais en disant cela, se rend on compte de la finesse de l’exigence ? Ce n’est pas précisément la ligne de rupture des dorsales et ses « fumeurs noirs » dont il s’agit (eau trop chaude, durée dans le temps trop courte) mais de lignes latérales avec leurs « fumeurs gris », moins chaudes et subsistant beaucoup plus longtemps. Et si cela s’est bien produit sur ces fissures, encore fallait-il que le différentiel entre le pH de l’eau de l’Océan (acide à cette époque primitive) et le pH des flux venant des profondeurs de la Terre (très basique), soit suffisamment important pour générer effectivement les échanges redox nécessaires à la vie au sein des alvéoles poreuses des roches de ces « fumeurs ». Par ailleurs l’assemblage du nécessaire biologique, de tout le nécessaire et rien que le nécessaire dans toute sa complexité (membrane, ARN…), n’a rien d’évident. On « ne passe pas comme cela » de quelques molécules organiques même complexes, à une cellule vivante. En laboratoire jusqu’à présent, personne n’y est parvenu. Sur quelle autre planète le phénomène a-t-il pu aussi se produire ?

Pour résumer : combien y a-t-il eu dans l’Univers d’autres planètes suffisamment hydratées comme la Terre l’a été grâce au Grand-Tack de Jupiter, dans une zone stellaire habitable qui grâce à un gros satellite comme la Lune, a pu permettre notre type de tectonique des plaques et une inclinaison stable de notre axe de rotation sur l’écliptique, sur une durée suffisante pour que s’élaborent ces premières formes de vie dans le fond d’un océan ?

Le même type de processus exceptionnel s’est répété avec la Grande-oxydation ou l’endosymbiose des bactéries et des archées pour donner les très improbables eucaryotes (nous n’avons retrouvé aucune trace de proto-eucaryotes), chimères capables de consommer ce poison que l’oxygène était à l’origine. Ensuite, vinrent les métazoaires. Après l’essai des gaboniontes (vers -2 Ga), il y eut le règne des édiacariens (vers -600 Ma), puis la faune de l’explosion cambrienne (à partir de -540 Ma) et après, de multiples rebondissements de la vie suivis d’extinctions, et juste avant les mammifères, les dinosaures. A chaque fois, il y eu la dominance de certaines formes de vie puis un changement environnemental radical (chute de la quantité d’oxygène dans l’air par exemple), ou une catastrophe (Chicxulub, pour prendre un seul exemple, bien connu) qui rebattaient les cartes du hasard avec les quelques espèces vivantes qui subsistaient. Alors quelles étaient les chances des mammifères, ancêtres d’homo-sapiens, sous le règne des dinosaures ? Quelles étaient les chances des dinosaures à l’époque des céphalopodes ? Quasiment aucune. Est-ce que les dinosaures auraient pu devenir intelligents et communicants comme les hommes s’ils n’avaient été éprouvés et finalement éliminés comme ils l’ont été par l’astéroïde de Chicxulub ? Nous n’en savons rien mais on peut penser que sans les accidents, voire les extinctions, ayant permis de passer d’un règne animal à l’autre et, en particulier, de ce dernier au règne des mammifères, nous ne serions pas là pour en parler. Et cependant plusieurs de ces accidents n’étaient absolument pas prévisibles (et non simplement « possibles ») au moment de l’évolution biologique où ils sont survenus.

Comment un événement qui s’est produit sur Terre, l’apparition de l’homme (ou d’autres animaux ayant atteint notre niveau de conscience et de capacités), aurait-il pu se reproduire ailleurs alors qu’il est le résultat de toutes une série d’accidents dans notre histoire planétaire spécifique ? Non, l’arrivée de l’homme n’était pas plus automatique que ne le sont les différents épisodes de l’histoire humaine qui depuis plusieurs centaines de milliers d’années ont conduit jusqu’à nous.

Pour réfléchir à la probabilité de la validité du principe anthropique fort, il faut donc bien dissocier d’une part, les conditions fondamentales, celles de la chimie et de la physique, et d’autre part, celle de l’histoire de l’évolution de la vie sur Terre. Il me semble assez évident par les exemples donnés ci-dessus que l’aboutissement de cette histoire à l’homme, n’était pas prévisible. Dire qu’elle a été « voulue » suppose que l’astéroïde de Chicxculub aurait été voulu et que le passage des primates à l’homme aurait été automatique ou que l’évolution d’autres animaux jusqu’à notre niveau aurait été possible), ce qu’il est quand même très difficile d’admettre.

Si on l’admet, malgré tout, c’est qu’on croit que nous sommes dans la main d’un Créateur qui décide absolument de tout et qui est intervenu lors de ces multiples et aléatoires bifurcations évoquées. Je laisse à chacun en juger et choisir. Certains feront comme Pascal, un pari, à vrai dire « le pari existentiel le plus osé », d’autres resteront dans la rationalité qui ne permet pas de trancher, simplement de s’émerveiller, de continuer à s’interroger, à étudier, à réfléchir. Autrement dit se prononcer positivement n’est pas une attitude scientifique mais une adhésion à un credo éclairée éventuellement par quelques lumières scientifiques. A mi-chemin, on pourrait considérer une version adoucie du principe anthropique fort reprenant la dissociation des deux phases présentées ci-dessus (mais elle n’est pas plus scientifique) : Le Créateur « satisfait de sa création » qu’est l’Univers, aurait pu se « réjouir » d’un résultat qu’il n’attendait pas de son évolution, même s’il l’espérait, à savoir l’Homme. En tout cas, comme le dit Christophe de Reyff, n’allons surtout pas chercher la « solution » dans des « multivers » invérifiables. Ce serait céder à la facilité consistant à donner à une question précise une réponse totalement diluée dans un autre questionnement supposant l’étude d’un infini pluriel dont nous n’avons aucune preuve. 

Notes :

1) Selon les termes de Brandon Carter :

« Ce que nous pouvons nous attendre à observer doit être compatible avec les conditions nécessaires à notre présence en tant qu’observateurs ». Il dit aussi : « j’ai forgé le principe anthropique en réaction à l’idée trop communément admise que l’Univers est partout identique, et que notre situation est tout à fait quelconque » (« réaction » que je partage tout à fait).

Selon les termes de l’article de Wikipedia sur le sujet : https://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_anthropique :

« Les paramètres fondamentaux dont l’Univers dépend, sont-ils réglés [=ajustés précisément] pour que celui-ci permette la naissance et le développement d’observateurs en son sein à un certain stade de son développement ? »

2) Christophe de Reyff, Dr ès sciences, est retraité de l’OFEN (Office Fédéral de l’Energie) où il a été l’un des responsables pendant plus de 20 ans, de la recherche énergétique. Il a bien voulu me faire quelques remarques, que j’ai prises en compte, sur mon projet. 

Je recommande les lectures suivantes :

Nick Lane: “The vital question”, Profile Books, 2015;

Peter Ward & Joe Kirschvink: “A new history of life”, Bloomsbury Press, 2015;

André Maeder : « L’unique Terre habitée ? », Favre, 2012 ;

Jean-Pierre Bibring : « Mars planète bleue ? », Odile Jacob, 2009.

Illustration de titre : l’homme sous la Voie-lactée, crédit : Greg Rakozy.

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Index L’appel de Mars 20 04 21

Mars, évolution socio-économique prévisible dans une colonie mature en cas de pandémie sur Terre

Comment une économie martienne pourra-t-elle fonctionner lorsque la population aura atteint plusieurs centaines de milliers d’habitants et si par malheur elle doit compter sur ses seules ressources? Répondre à cette question, c’est répondre à la question de la viabilité d’une colonie martienne. En reprenant pour l’illustrer la fable futuriste racontée la semaine dernière, je propose ici quelques pistes en fonction des contraintes que l’environnement très particulier va imposer à cette communauté.

NB : Je rappelle les particularités résultant de l’environnement martien : relativement faible population, barrière à l’entrée considérable en raison de la distance, du volume transportable par chaque vaisseau spatial et de l’espacement des dates possibles de voyage, nécessité d’autonomie très élevée pour des raisons de simple sécurité, possibilité d’exportations physiques extrêmement limitées, population nécessairement très éduquée sur le plan technologique, milieu très stimulant pour la recherche.

Reportons-nous donc à nouveau par la pensée dans une centaine d’année après la crise causée sur Terre par une pandémie virale très contagieuse et à la létalité élevée. La population martienne compte quelques 300.000 habitants, comme l’Islande au début du XXIème siècle, répartis en ceinture dans une trentaine de villes de tailles à peu près égales dans la zone intertropicale de la planète et dans le bassin d’Hellas (zone un peu plus éloignée (entre 30° et 50° de latitude Sud), à l’altitude la plus basse et à la pression atmosphérique la moins faible de la planète. La « Colonie » comme on l’appelle, a été fondée dans les années 2040 grâce à la technologie des lanceurs développée par Elon Musk. Elle a été financée par un consortium que je nomme la « Compagnie des Nouvelles Indes », initié également par Elon Musk et regroupant aussi bien des grands capitalistes américains (dont Jeff Bezos) que le public. Cette « Compagnie » a fini par rassembler une masse capitalistique suffisante pour entreprendre la réalisation de son projet, la Colonie, entourée d’une « Space Bank » et d’une « Space Insurance Company ». Le gouvernement américain, ravalant son propre projet de lanceurs, le SLS, techniquement irréalisable, et son programme lunaire ARTEMIS, trop complexe et trop long à voir le jour, a mis les installations de la NASA à sa disposition, du moins en ce qui concerne les vols habités.

Le développement du programme s’est fait à peu près comme prévu. La première base, « Alpha » (le nom que lui a donnée Elon Musk dès ses premières présentations en 2018), a bien fonctionné, créant le premier accueil planétaire pour la suite, moins difficile d’accès et périlleux, avec un astroport et tous les embryons nécessaires dans les divers domaines indispensables (production d’énergie, machines, extraction de glace d’eau et de minerais, serres, habitats…). A ce stade la « Colonie » tournait avec un millier d’habitants dont beaucoup ne restaient sur place qu’un ou deux cycles synodiques puis revenaient sur Terre. Les revenus de la Compagnie provenaient de l’offre de résidence (habitats et services) aux Terriens, qu’ils soient chercheurs dans divers domaines ou ingénieurs chargés de tester des technologies « fonctionnant à l’économie » dans les milieux extrêmes. Tout « marcha » très bien ce qui permit de passer ce stade ; les gens restèrent plus longtemps sur Mars dont les installations devenaient toujours plus efficientes et plus confortables. Un marché se développa pour toutes sortes de produits venus surtout de la Terre mais de plus en plus martiens (il fallait au maximum limiter les transports).

Les actionnaires attendirent beaucoup (pas plus que prévu cependant !) pour obtenir un retour sur investissement, mais 20 ans après l’engagement des premières dépenses (dans les années 2050), le cours des actions de la Compagnie montait en anticipation de rentrées sonnantes et trébuchantes car sur le plan économique, aussi bien que social, la colonie séduisait de plus en plus de Terriens (on parlait de « l’appel de Mars ») et la Compagnie devenait rentable (sa balance commerciale avec la Terre devenant positive).

Il n’était bien sûr pas question de raffiner des métaux rares extraits sur place ou dans les astéroïdes proches (ou plutôt « pas trop lointains ») de la « Ceinture », pour les exporter vers la Terre, comme certains en rêvaient au début du XXIème siècle, car le coût du travail sur les astéroïdes ou du transport des minerais concentrés vers la Terre, bien que théoriquement possible, restait totalement prohibitif et de toute façon les volumes transportables de Mars à la Terre restaient très faibles compte tenu de la capacité forcément limitée des vaisseaux spatiaux et des fenêtres de tirs par nature toujours étroites et rares. Mais Mars produisait toutes sortes de biens immatériels qui trouvaient un marché sur la Terre aussi bien que localement sur Mars. Elle avait été dès le début une pépinière d’innovations et d’exploitation de ces innovations, à l’initiative aussi bien de la Compagnie que d’entrepreneurs privés qui avaient voulu y développer leurs idées et en faire des « business ». C’est là qu’étaient conçus, testés et élaborés pour le marché interplanétaire, dans un environnement intellectuel et technologique extrêmement facilitateur et favorable, toutes sortes de logiciels pour le recyclage, le contrôle microbien, la rentabilité des cultures vivrières, les économies d’énergies, la robotisation de l’extraction ou de la construction, les modalités d’impression 3D les plus complexes, les appareils de télécommunication les plus robustes et les plus performants. Le capital pouvait provenir de la Compagnie si c’était ses projets ou si le projet des entrepreneurs privés l’intéressait ou, tout simplement, des entrepreneurs eux-mêmes et des personnes qu’ils avaient pu convaincre de se joindre à eux (car bien sûr il y avait un marché des capitaux, une bourse, sur Mars et on pouvait faire appel aux capitaux et aux bourses terrestres). Le double réseau (redondance!) Hyperloop martien sur monorail suspendu autour du globe, était devenu un modèle du genre et assurait très rapidement et sans encombre les liaisons physiques dans toutes les villes de la planète mais en réalité on en avait beaucoup moins besoin que les trains ou les bateaux sur Terre au XXème siècle du fait de tout ce qu’on pouvait faire à distance par télécommande à partir de chacune des villes. Les astronomes de la Terre, dégoûtés par la pollution du ciel terrestre et les obstacles posés par les groupes environnementaux les plus improbables, ne juraient plus que par le Nouveau-monde martien. Il était plus facile d’ériger de grandes structures sur Mars ou de lancer dans l’Espace à partir de la planète toutes sortes d’observatoires avec télescopes ou capteurs, étant donné la plus faible force de gravité exercée par la planète sur toute masse et donc la vitesse de libération beaucoup plus basse.

Au début les entrepreneurs, pour la plupart, étaient restés sur Terre et ne se servaient de Mars que comme plate-forme d’expérimentation. Avec le temps, il était devenu de plus en plus pratique et économique de faire sur place des analyses, des études, des preuves de concepts, puis de plus en plus les développements vers la commercialisation. Les installations informatiques étaient excellentes, parfaitement entretenues et organisées. La population très technophile et éduquée. Par ailleurs la surpopulation, la pollution, les problèmes épidémiologiques, le dérèglement climatique avaient rendu la vie sur Terre très difficile et beaucoup moins confortable pour les gens « riches » qu’elle avait pu être à la fin du XXème siècle. Les « villes » martiennes étaient propres, calmes, verdoyantes autant qu’il était possible (c’était une nécessité pour se nourrir et pour accepter psychologiquement la dureté des conditions extérieures), les bulles viabilisées de plus en plus importantes, fonctionnelles et esthétiques avec un climat interne régulé de telle sorte que les températures n’étaient jamais excessives (une nécessité pour l’équilibre sanitaire et biologique) avec certaines qui préféraient un peu plus de chaleur et/ou d’humidité, d’autres moins. Les « têtes pensantes » (concepteurs) et les dirigeants d’entreprises, étaient donc partis de la Terre pour aller sur Mars avec leur famille, rejoindre les chercheurs, les créateurs et les artistes, mais évidemment beaucoup de commerciaux avec tous les cadres et personnels nécessaires à la logistique étaient restés sur Terre, au plus près de la plus grande partie de leurs consommateurs.

Les plus « défavorisés » parmi les Martiens ne l’étaient pas tant que ça car la protection sanitaire avait toujours été « clé ». Les hommes étaient rares sur Mars et les robots très nombreux. Ils faisaient tout ce qui était répétitif, sale, dangereux, éloigné. Il fallait donc, sur le plan d’un intérêt économique bien compris, que les hommes soient en bonne santé et bien éduqués. Le principe était que la rémunération était fixée par le besoin (offre et demande) que l’on avait du travail fourni mais on planifiait autant que possible à l’avance ces besoins pour éviter aux jeunes de se lancer dans des voies sans issue ou avec peu d’issues. On ne leur interdisait pas de choisir des trajectoires marginales car certains pouvaient y trouver leur épanouissement et ouvrir de nouvelles voies insoupçonnées par la communauté mais on ne les encourageait pas, à la différence des métiers dont visiblement on aurait besoin lorsqu’ils seraient devenus productifs. De toute façon il était impensable de laisser qui que ce soit rester sans nourriture, sans logement, sans vêtements, sans soins, puisque cela aurait signifié la mort et en même temps la perte d’agents économiques potentiels, toujours rares. La seule contrepartie demandée à toute aide était un travail d’intérêt général. Par exemple, contrôler des robots peu sophistiqués, veiller que tous les capteurs fonctionnent bien, s’occuper des « anciens » ou remplir un vide temporaire quelque part.

Avec le temps, l’autonomie martienne s’affirmait de plus en plus, avec néanmoins un commerce très actif avec la Terre. Cela permettait aux Martiens de bien vivre et à la Compagnie de rembourser les emprunts qu’elle avaient contractés lors de sa phase de lancement, et de payer des dividendes enfin substantiels à ses actionnaires puisque les revenus d’exploitation devenaient largement positifs et qu’il n’était pas indispensable de tout réinvestir ou du moins qu’on pouvait d’autant mieux investir que les plus-values des actions aussi bien que les dividendes incitaient plus de personnes sur Mars ou sur Terre à acheter des actions de la Compagnie et des autres sociétés qui s’étaient développées à ses côtés.

Tout le monde semblait satisfait et c’est alors que survint LA fameuse pandémie du virus covid-142. Un énergumène d’un pays que je ne nommerai pas mais dont tout le monde se souvient, avait gagné beaucoup d’argent dans le commerce des fourrures de chauve-souris, le seul animal qu’il était encore permis de chasser (et l’un des rares animaux sauvages qui subsistait sur Terre avec les serpents, les araignées et les goélands, en dehors bien sûr d’autres animaux mythiques préservés dans certains zoos). Au sommet (pensait-il) de sa carrière, ce « Monsieur » avait décidé, pour raviver ses souvenirs de jeunesse, d’explorer lui-même une caverne extraordinaire par sa richesse en volatiles à fourrure, dans une région montagneuse du Sud presque inaccessible de son pays. Il portait à cette occasion une combinaison protectrice (car on était bien conscient du danger épidémiologique avant capture et traitement des animaux) mais elle était d’une couleur particulièrement brillante (et laide !). Lors de la visite, elle fut par mégarde, éclairée par le coup de projecteur d’un vice-président chargé de la communication, trop zélé, s’efforçant maladroitement d’éviter que son patron trébuche. Le résultat fut une chute bruyante et boueuse, l’agression d’une nuée de volatiles et plusieurs morsures qui passèrent au travers du tissu, quand même épais, de la combinaison. Le vice-président chargé de la communication s’était fait immédiatement renvoyer mais un certain nombre de virus avaient proliféré à l’intérieur de l’hôte illustre (NB: remarquez qu’on ne douta plus que la transmission directe entre la chauve-souris et l’homme était devenue possible). Certains virus, « tombés » sur des anticorps plus anciens du « Patron » (du covid-19 et autres) avaient disparu mais pas ceux de celui qui allait être connu comme le redoutable Covid-142. Compte tenu du statut social et du nombre des contacts du Patron, ce covid-142 s’était répandu comme une trainée de poudre, d’autant que pendant quinze jours Il ne ressentit aucun symptôme. Le virus était aéroporté dans les aérosols et manuporté, extrêmement résistant sur les surfaces, très contagieux avec un taux d’attaque très fort, létal à un niveau qu’on n’avait jamais vu pour un coronavirus. On n’avait pas eu le temps ni la visibilité de réagir, les symptômes divers et variés n’apparaissant qu’après une bonne semaine. Rapidement 70% de la population fut contaminée, 30% développèrent des symptômes respiratoires graves et très difficilement réversibles. Les hôpitaux étaient débordés, les médicaments antiviraux très insuffisants en quantité et insuffisamment puissants pour faire baisser suffisamment la charge virale. En quatre mois, plus de 10% de la population mondiale qui s’était stabilisée à 11 milliards d’individus au début du siècle, mourut. Le chaos était indescriptible. Les révolutions s’enchaînèrent même dans les pays les plus stables. Le Monde se dirigeait à grande vitesse vers la barbarie.

Mars sortit ainsi de la conscience des Terriens qui avaient simplement en tête le souci de survivre et des maîtres-à-penser anti-progrès qui voulaient profiter de l’occasion pour revenir à un âge d’or qui n’avait jamais existé mais qui excluait toute « machine » et toute transmission par « ondes » (évidemment « maléfiques ») et qui maudissaient cette excroissance technologique inutile qu’était à leurs yeux la Colonie.  Presque du jour au lendemain, les Martiens se retrouvèrent seuls au monde. Sur le plan économique les conséquences se firent sentir très vite. Plus questions d’importer quoi que ce soit de la Terre mais aussi de lui vendre quoi que ce soit. Le marché des produits martiens se rétrécit instantanément de plusieurs milliards d’individus, à seulement 300.000 personnes. Le prix des produits martiens ne pourrait donc plus jamais être aussi bas pour les Martiens eux-mêmes et bien sûr il ne fallait plus compter sur les produits terriens, soit physiques, soit immatériels. Mais les technologies étaient connues et on pouvait se procurer sur place toutes les matières premières nécessaires. On pourrait donc « faire face » malgré les ajustements très brutaux qui s’annonçaient. La conséquence fut une restriction immédiate des marges des producteurs martiens qui vendaient leurs produits sur Terre aussi bien que sur Mars et la disparition évidemment totale des dividendes des actionnaires martiens des sociétés terrestres tandis que la valeur de leurs actions devenait immédiatement nulle. Le pendant positif fut que subitement les sociétés martiennes n’eurent plus rien à payer à leurs actionnaires terrestres puisqu’ils n’étaient plus « en ligne » et que la concurrence terrestre ayant disparu, ils purent porter leurs prix à un niveau suffisant pour couvrir leurs coûts.

La Compagnie des Nouvelles Indes propriétaire de fait d’une grande partie de ses actions (elle était devenue gestionnaire des actions des actifs martiens appartenant aux propriétaires terrestres disparus), supporta donc bien le choc et put réinvestir elle-même ou financer toutes sortes de projets de développement nouveaux sur Mars, ne serait-ce que pour remplacer la production terrestre tarie, et on s’intéressa à nouveau à la réalisation d’une île de l’espace comme l’avait conçue Gerard O’Neill au milieu du XXème siècle. On envisageait de la construire avec la matière de quelques astéroïdes de la « Ceinture » voisine. L’humanité était bel et bien sortie de son berceau.

illustration de titre: la préfiguration d’une ville martienne, à l’étude par Interstellar Lab dans le désert des Mojaves (Californie). Crédit Interstellar Lab.

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Index L’appel de Mars 20 04 18

De la pertinence pour l’humanité de bénéficier d’un établissement sur Mars dans le contexte d’une pandémie

Projetez-vous un siècle dans le futur et imaginez qu’une autre pandémie se propage sur Terre. Le virus, nouveau, est plus contagieux que le covid-19, sa létalité est beaucoup plus forte, le taux de reproduction très élevé, l’intervalle de générations très court. Les plus jeunes comme les plus vieux sont vulnérables et le pourcentage de décès atteint plus de 10% de la population. Il n’y a aucun vaccin pour prévenir la gravité de l’infection ni aucun médicament pour la traiter et le corps médical n’a pas plus d’armes qu’en 2020 pour la combattre.

A cette époque, tirant les leçons de la pandémie de 2020, tous les pays du monde se sont prémunis avec des stocks de masques FFP2 et de gel hydroalcoolique mais le nouveau microbe peut être aéroporté aussi bien que manuporté et sa viabilité en dehors de l’être-humain contaminé est de plusieurs heures. Il est donc beaucoup plus difficile de se protéger d’autant que, du fait du réchauffement climatique, le temps est sec et chaud sur la plupart des terres émergées et peuplées et, en cette saison, le vent est fort. Dans les habitations, il faut « tout fermer » et porter son masque constamment mais le virus s’insinue par tous les interstices, d’autant qu’en raison de la chaleur et puisqu’il n’y a plus de climatisations artificielle, interdite car facteur aggravant du réchauffement, se calfeutrer chez soi est mortel.

Après deux mois d’évolution depuis la déclaration de pandémie par l’OMS, les Etats sont totalement désorganisés et discrédités. La barbarie revient un peu partout et avec la cruauté, la bêtise. Les « datacenters » considérés par certains illuminés régressistes comme des centres de propagation de la maladie, sont détruits. Les robots s’arrêtent, les télécommunications ne fonctionnent plus. La nourriture et l’eau potable manquent. Plus rien ne « marche » et on entre dans une spirale infernale.

Une colonie a été créée sur Mars à la fin des années 2030. Elle compte maintenant plusieurs centaines de milliers d’habitants. Compte tenu du coût des transports interplanétaires et de leurs limitations en masse et en volume, elle a acquis une bonne autonomie sur le plan matériel. Elle produit ses générateurs d’énergie, ses machines de transformation de matière première et ses biens de consommation usuels. Elle subvient à ses besoins alimentaires. Sur le plan intellectuel, elle est un centre de production de haut niveau tant en nombre de brevets enregistrés qu’en publications de ses chercheurs organisés au sein de l’Université virtuelle Robert Zubrin.

L’épidémie a éclaté dans un des derniers pays où subsistent des lambeaux de forêt tropicale, à l’occasion de la capture puis de la consommation d’un des derniers singes en liberté, sacrifié à prix d’or sur ordre d’un magnat d’un pays nouvellement économiquement « développé » qui voulait manger sa cervelle pour acquérir ses vertus (on disait toujours et on dit encore « malin comme un singe »). Elle s’est propagée comme une traînée de poudre. On soupçonne même en Europe qu’elle a franchi la Méditerranée portée par le vent du désert. Lors du dernier départ vers Mars, juste avant la pandémie, la situation était encore bonne sur Terre et donc les passagers des vaisseaux spatiaux en cours de vol n’ont pu être contaminés.

Les Martiens vaquent à leurs occupations sans inquiétude particulière pour eux-mêmes mais ils sont évidemment très affectés moralement et affectivement de savoir que leurs partenaires terrestres, avec lesquels ils avaient l’habitude d’être en contact à distance, sont dans une situation désespérée.

Le temps passe, la situation se dégrade sur Terre, mais pas du tout sur Mars puisque toute communication physique a été coupée avant la propagation de l’épidémie et qu’elle aurait été de toute façon impossible puisqu’aucune liaison spatiale ne peut être réalisée physiquement en dehors des fenêtres de tir qui se présentent lors du bouclement de chaque cycle synodal, tous les 26 mois. Lors de l’ouverture de la fenêtre synodique suivant l’éclatement de la pandémie, on attend un vaisseau qui a annoncé son départ mais aucune nouvelle n’a été reçue depuis plusieurs mois et notamment aucun signal informant l’un des astroports, « Elon Musk » ou « Constantin Tsiolkovski » de l’autre côté du globe (redondance, toujours!), de son atterrissage prochain. Les messages qui parviennent de la Terre sont de très mauvaises qualités, le plus souvent incohérents et de plus en plus rares. Il semble cependant que quelques Terriens aient survécu dans des conditions plus ou moins acceptables et aient gardé la capacité de raisonner de façon rationnelle. Malheureusement leurs moyens technologiques sont très dégradés, sabotés ou simplement « ils manquent de moyens ». On a fini par apprendre par ces survivants d’une civilisation à la dérive, qu’effectivement le seul vaisseau dont le départ avait été annoncé est bien parti lors de la dernière conjonction favorable mais qu’il a été piraté par une bande de « racailles » drogués qui ont délogé au dernier moment la plupart des passagers soigneusement triés sur le plan sanitaire et qui étaient déjà à bord, dont le pilote (tué parce qu’il s’opposait au piratage) et l’ingénieure radio, chargée des télécommunications (toujours la même méfiance des « ondes maléfiques »). Il n’y avait donc plus suffisamment de personnes compétentes à bord et la maladie s’est propagée à une vitesse effrayante dans ce milieu clos. La plupart des passagers était sans doute mort quelques semaines après le départ et le vaisseau est peut-être passé près de Mars dans les délais prévus mais comme un vaisseau fantôme.

Sur Mars la vie s’organise pour qu’elle puisse continuer sans la Terre. Et effectivement elle continue. Il était déjà prévu par redondance et par sécurité vitale, que la Terre puisse ne pas exporter quoi que ce soit vers Mars pendant trois périodes synodiques*. Il faut maintenant que les Martiens prévoient encore plus loin. L’humanité civilisée est, du fait de la pandémie terrestre, devenue de fait martienne plus que terrienne mais elle est toujours l’humanité, le petit rameau martien étant porteur de son histoire, de sa culture et de ses capacités intellectuelles. Elle reprend le flambeau. Un jour peut-être, comme les moines irlandais du 6ème siècle étaient revenus en Grande Bretagne et en Europe continentale avec les trésors de la culture antique qu’ils avaient préservés pour ensemencer une première Renaissance, les Martiens pourront revenir sur Terre pour ranimer ce qui pourra l’être.

NB*: Sur Mars, par ailleurs, la surveillance de l’équilibre microbien dans l’air, les liquides et sur les surfaces continue avec le même sérieux. Elle était pratiquée depuis le début de l’arrivée de l’homme puisque la dissémination rapide d’une épidémie microbienne ou virale a toujours été un risque majeur dans les espaces confinés. En effet il est évidemment impossible de vivre dans un espace totalement stérile puisqu’il faudrait se stériliser soi-même. Certains microbes (les nôtres comme ceux d’autrui) nous sont nocifs ou le deviennent par processus évolutif, d’autres nous sont utiles mais encore faut-il qu’ils ne soient pas plus nombreux que nécessaire. L’équilibre est clef et il est instable. C’est le délicat problème du pilotage des microbiomes individuels et du microbiome collectif, aux différentes échelles de vie isolée ou en commun, sans oublier la nécessité d’un nettoyage périodique mais fréquents des espaces viabilisés et de leur meubles et objets. Sur Mars donc les habitudes ont été prises. Elles sont de ce fait pleinement acceptées et il est en fin de compte moins difficile d’éviter les catastrophes sanitaires.

Image de titre: les Skellig Michael, refuge monastique du Haut Moyen-Age au large de la pointe la plus occidentale de l’Irlande. Je vous encourage après la pandémie à visiter ce site extraordinaire, suspendu entre ciel et mer et vous comprendrez pourquoi il a été choisi comme refuge et comme oratoire par cette petite population à la recherche d’absolu et de lumière, et pourquoi la force spirituelle qu’elle y a acquis leur a permis ensuite de reconquérir le monde.

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Index L’appel de Mars 20 04 08

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Socialisation ! Comment les hommes vivront entre eux sur Mars

Comme vous vous en doutez, j’anticipe que « demain » des hommes vivront sur Mars ; « quelques-uns » d’abord puis « beaucoup » ensuite. Ils seront en interactions pour de multiples raisons et à de multiples niveaux. Il est évidemment intéressant de réfléchir à l’aspect psychologique de ces interactions, ne serait-ce que pour évaluer la faisabilité du projet de vivre sur Mars, mais c’est également difficile car la problématique a de multiples dimensions.

NB : Je ne suis pas psychologue et ne prétends pas me substituer aux spécialistes qui ont étudié le sujet mais je donne quelques pistes fondées sur ma connaissance de l’environnement martien et des conditions matérielles dont on devrait s’accommoder.

La dimension temporelle d’abord qui implique des nombres d’individus différents selon les stades successifs du développement de la colonisation humaine qui à son tour implique des technologies différentes puisqu’on ne vivra pas de la même manière lorsque la colonie ne comptera qu’une poignée de gens « dans la force de l’âge » dans une seule implantation et lorsqu’ils seront des milliers, de toutes générations, dans de multiples implantations ; d’autant qu’avec le temps ces technologies évolueront.

La dimension professionnelle ensuite. Au « début », l’obligation de la plupart des astronautes sera de faire en sorte qu’eux-mêmes et leurs compagnons survivent pendant tout un cycle synodique (26 mois !) et de préparer la base pour la mission suivante avec la perspective de permettre que les activités se diversifient et que leurs successeurs deviennent des résidents de plus longue durée et soient de plus en plus nombreux. Avec le développement de la colonie ils pourront de plus en plus vaquer à d’autres occupations, moins indispensables/vitales. Par ailleurs autant il sera nécessaire que les premières personnes envoyées sur Mars soit extrêmement compétentes dans leurs domaines respectifs, autant ceux qui arriveront après le « lancement » de la Colonie, ceux qui resteront sur place après avoir fourni l’effort ayant justifié leur envoi et les enfants des uns et des autres, pourront continuer leur vie sur Mars sans avoir à justifier de la même exigence. Comment tout cela pourra-t-il être organisé de façon à ce que les contraintes soient acceptables et que la satisfaction que les uns et les autres obtiendront de leur activité ou de leur inactivité, sur le plan individuel et collectif, soit suffisamment stimulante pour justifier les efforts nécessaires de ceux qui seront en capacité de travailler ? A ce stade on peut simplement dire que les organisateurs des premières missions mais aussi du développement ultérieur, devront être particulièrement attentifs et intervenir par l’intermédiaire de psychologues professionnels et/ou par des mesures économiques et/ou fonctionnelles, en cas de besoin.

La dimension affective ensuite. Sur Mars, il y aura des hommes et des femmes, avec leur « caractère » autoritaire ou passif et leur libido plus ou moins vive, leur tolérance ou leur intolérance aux autres à des degrés divers, leur stabilité d’humeur ou leurs sautes d’humeur occasionnelles, et un jour des enfants et des personnes âgées, des actifs et des inactifs. Compte tenu du contexte, comment pourront ils vivre leurs relations ? Cela variera, encore une fois, avec le stade de développement de la Colonie. Ces relations étant très différentes au sein d’une petite équipe de quelques personnes, au sein d’un premier établissement d’un millier d’habitants puis au sein d’une colonie étendue comprenant plus que quelques dizaines de milliers d’habitants répartis dans plusieurs établissements autour de la planète.

La dimension épidémiologique enfin. Les espaces confinés étant favorables à la diffusion rapide de tous les microbes et de tous les virus, imposeront des règles strictes pour prévenir les épidémies. Cela suppose l’acceptation de contraintes prophylactiques indispensables mais contraignantes dans la vie de tous les jours et sur la durée.

Et au travers de toutes ces dimensions, celle des relations avec la Terre lointaine mais cependant très présente dans l’esprit des « Martiens » car tout à la fois « pays d’origine » inaccessible et partenaire indispensable pendant très longtemps. Voyons les problèmes de plus près.

On peut distinguer plusieurs situations : la première mission habitée, les trois ou quatre suivantes, un environnement de quelques 20 personnes, de cent personnes, de 500 personnes, de plus de mille personnes, de plus de 10.000 personnes, de plusieurs dizaines de milliers de personnes. On peut trouver sur Terre des analogues à ces situations : les missions d’exploration de l’Antarctique, pour les premiers vols habités et séjours sur Mars, les missions dans les bases construites ensuite sur ce continent ou sur les Iles Kerguelen, la vie dans des îles isolées comme l’Île de Pâques (3000 habitants avant l’arrivée des Européens) ou dans les Iles Falkland (3000 habitants également) avant la guerre avec l’Argentine (mais depuis, l’isolement est bien moindre), dans une certaine mesure la Nouvelle Zélande ou autres terres lointaines (par rapport à l’Europe, évidemment mais d’une manière générale aussi car les terres les plus proches sont à plusieurs heures d’avion). Bien entendu le degré d’isolement dans une base martienne sera d’un ordre de grandeur plus « sévère » que dans ces cas terrestres.

Dans ces diverses situations, il y aura plusieurs constantes dues à la spécificité de Mars :

Deux constantes dues à l’éloignement: les communications avec la Terre et les transports de et vers la Terre. Mais l’importance de ces constantes ne seront pas les mêmes dans un environnement de 20 personnes et dans celui d’une colonie de plus de 10.000 habitants. Un petit établissement reposera très lourdement sur la Terre, une colonie importante aura développé ses propres ressources, ses premières machines de transformation et de plus en plus ses capteurs d’énergie (ce sera une priorité) ou du moins de tous ses éléments qui peuvent être produits sur Mars en privilégiant le plus lourd. Cela comptera psychologiquement puisque cela servira à consolider la confiance dans ses capacités et à réduire la peur. Il y aura aussi des constantes dues à l’environnement : la dangerosité de ce qu’on pourra appeler « l’extérieur » (c’est-à-dire tout ce qui sera en dehors des volumes viabilisés) et qui aura un sens particulier puisqu’on devra s’équiper pour l’affronter et que sans précaution il sera irrémédiablement mortel ; l’absence totale de végétation et d’eau liquide donc la pauvreté des couleurs, étant entendu qu’il y a quand même des couleurs dans le désert et que sur terre, les populations qui y vivent savent les voir et apprécier les oasis (que seront sur Mars les bulles viabilisées, leurs serres et leurs plantations).

A côté de cela il y aura le facteur « nombre » qui jouera beaucoup mais qui évoluera avec le temps. Dans une colonie de 100.000 habitants personne ne se posera la question de la solitude comprise comme l’impossibilité ou la difficulté de se trouver un partenaire affectif. Ce ne sera pas le cas dans les tout petits groupes. C’est au niveau des premières missions que le choix des « hommes » sera difficile. 30 mois d’éloignement de la Terre, c’est long et c’est incompressible ! Certes la motivation des premiers hommes sur Mars sera forte. Ils seront missionnés en fonction de leur compétence et pour un géologue spécialiste de la planète, aller sur Mars, ce sera un rêve devenu réalité, une satisfaction de presque tous les instants. Mais les autres « instants » ? Il faut bien voir que les membres de l’équipage seront des adultes, probablement entre 35 et 50 ans. Il faut qu’ils soient en parfaites conditions physiques mais aussi qu’ils aient fait leurs preuves sur Terre dans leur spécialité. On doit avoir totalement confiance en eux, du pilote au mécanicien en passant par l’« homme à tout faire » indispensable, le bricoleur de génie capable de transformer presque n’importe quel objet en celui qui manque et qui est essentiel ou de faire repartir un moteur quasiment mort, sans oublier le médecin, l’exobiologiste et…le géologue ! Donc il devra y avoir des hommes et…des femmes. A mon avis, autant de femmes que d’hommes et de préférence des couples qui auront déjà prouvé la profondeur de leur attachement réciproque et leur stabilité. Cela existe, ce sera au psychologue de les trouver. La ressource est large mais il ne faudra pas se tromper (et malheureusement il est inévitable qu’il y ait quelques erreurs !). Inutile de dire que pendant les premières missions il ne sera pas question d’avoir d’enfant(s). Ils ne supporteraient pas les radiations pendant le voyage de retour sur Terre et leur protection sur Mars, dans les conditions des premières missions, ne seront pas très bonne, à moins de pouvoir aménager une (grande) caverne. Mais de toute façon les ressources humaines seront très limitées et les mères n’auraient que très peu de temps pour s’en occuper. La suite sera évidemment très différente puisque le nombre augmentant, on peut concevoir des personnes pour s’occuper des enfants et aussi aménager des conditions de logement adéquates pour leur permettre de vivre aux côtés de leurs parents sans risques sanitaires inacceptables.

Pour le reste, sentiment d’éloignement, d’isolement, peur, ennui et autres, je laisse certains à leurs fantasmes et à leurs craintes. Personnellement je ne m’ennuie jamais, même en ces temps de confinement pour cause de coronavirus et je pense qu’il en sera de même pour les pionniers martiens qui auront une réalité passionnante à étudier et à affronter, et à leur disposition toutes les ressources que pourra leur communiquer la Terre par les ondes. La peur, elle, existera au moment du décollage, à l’atterrissage, au re-décollage et lors d’accidents sur Mars mais ce ne devrait pas être un sentiment général au long de la mission. Reste la nostalgie « du pays ». Tout expatrié la ressent et d’autant plus qu’il ne peut revenir facilement. J’ai moi-même travaillé et vécu dans des pays lointains (Corée, Uruguay) et je ne peux pas dire que je n’ai pas ressenti à certains moments la force des souvenirs et l’absence des amis ou des parents. Mais qu’on ne me dise pas que ces sentiments sont insurmontables. Ce sera aux composants du groupe, évidemment formés psychologiquement avant le départ, de faire en sorte par leur compréhension de l’autre, le respect de son intimité et son accompagnement lorsqu’il en aura besoin, que ces moments de nostalgie soient sublimés et dominés. De toute façon on reviendra de Mars…du moins si on veut en revenir.

Ma conclusion; vous l’avez compris, il sera difficile mais pas impossible psychologiquement d’entreprendre l’aventure. Alors, allons-y !

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Index L’appel de Mars 20 04 03

Colonisation à grande échelle de la planète Mars ; quelques idées de développement (2)

Compte tenu des contraintes exposées dans mon blog la semaine dernière et de nos capacités technologiques, l’installation de l’homme sur Mars au-delà de la première base devra suivre un cheminement assez prévisible. Je lance ici quelques pistes.

Logiquement, la première préoccupation sera le choix d’une localisation ; en fonction de cette localisation, on devra concevoir un plan de développement de la Colonie sur la base d’une organisation logistique aussi efficiente, fiable, et économe en moyens que possible. Sur ces prémices viendra l’importation progressive (en fonction de l’augmentation de la population et du déploiement de son activité) des réacteurs nucléaires (de type Megapower) générateurs d’électricité. Une fois l’énergie disponible, on pourra développer toute une arborescence d’activités.

Il s’agira d’extraire des matières premières puis de les transformer en produits semi-finis puis en produits finis en utilisant notamment (mais évidemment pas seulement) les imprimantes 3D et toutes sortes de logiciels conçus sur Terre ou sur Mars. Il faudra construire et équiper toutes sortes de locaux de production, certains pressurisés et viabilisés, d’autres, non (fours à verre ou fonderies de métaux par exemple). Il faudra aussi construire toujours plus d’habitats privatifs, à faible volume viabilisé unitaire (inutile d’exagérer !) et de dômes sociaux, et importer/construire/produire avec de plus en plus de « part locale » des équipements (électricité, climatisation, plomberie, ameublement, robots nettoyeurs) pour ces habitats et ces dômes. Il faudra construire et équiper des relais tout au long des routes conduisant « ailleurs » pour servir d’abris ou de dépôts d’équipements urgents et d’oxygène en cas de panne des véhicules. Il faudra aussi produire et recycler les gaz respirables, contrôler en permanence la pression, la composition, la pureté bactériologique de l’atmosphère des locaux viabilisés. Il faudra extraire la glace d’eau, la transporter, la stocker, la distribuer, la recycler. Il faudra construire des serres pour végétaux et des réservoirs à spirulines, à poissons ou à crevettes, et bien sûr contrôler et piloter la croissance de tous ces êtres vivants destinés à la consommation des êtres humains, puis en faire la récolte, préparer les aliments avec certaines exigences organoleptiques et les stocker bien conservés, recycler les déchets y compris les excréments humains (toutes les molécules organiques seront précieuses). Il faudra cultiver des plantes fibreuses ou utiliser les débris végétaux de plantes comestibles, pour produire des vêtements et des chaussures (…et recycler les déchets !). Il faudra construire et viabiliser des couloirs pour joindre les habitats, les dômes et les locaux de production. Il faudra développer des réseaux d’antennes de télécommunications pour émettre et capter les émissions terrestres ou planétaires relayées par une demi-douzaine de satellites géostationnaires (l’atmosphère martienne trop ténue, avec une ionosphère insuffisante, réfléchit très mal les ondes hertziennes). Enfin il faudra évidemment prendre soin des êtres humains, les soigner, physiquement et mentalement, donc développer non seulement, et autant que possible, une industrie pharmaceutique locale (on pourra très longtemps importer des médicaments de la Terre car leur rapport masse / efficacité est très faible) mais aussi former certains d’entre les résidents aux meilleures pratiques médicales.

Tout au long de ce processus, des hommes, très qualifiés dans toutes disciplines, et toutes les machines qui ne peuvent être produites sur Mars (la totalité au début, de moins en moins ensuite) devront être importés de la Terre ; des habitats, des serres, divers dômes fonctionnels construits. On aura donc, en même temps, la création de nouvelles branches d’activités à partir du tronc commun de l’énergie. Et le « fonctionnel », les branches, partant du tronc commun, n’empêcheront pas la « floraison », c’est à dire les activités non strictement nécessaires au fonctionnement de la colonie. Elles devront au contraire la favoriser dans la mesure où toutes ces activités « superflues » du strict point de vue de la survie des hommes, seront indispensables pour donner une finalité à la Colonie et aussi pour générer des revenus qui lui permettront de persister, de commercer avec la Terre (c’est-à-dire non seulement importer mais aussi exporter), de prospérer et éventuellement de pouvoir devenir autonome vis-à-vis d’elle (sans nécessairement qu’elle le devienne). Il y aura bien sûr parmi ces « fleurs », de la recherche scientifique provenant de la nécessité de connaître la planète sur laquelle on vivra, mais aussi des sciences déconnectées de cette nécessité et dont la croissance sera simplement mais fortement suscitée puis soutenue par le désir ou le besoin de savoir ou le plaisir de créer. Mars pourrait, par exemple, être un lieu privilégié pour l’astronomie.

NB : La Terre, planète où l’on privilégie (ou du moins l’on accepte) la poursuite de la croissance de la population en dépit de la surpopulation évidente et quoi qu’il en coûte, et où l’on ne réagit pas assez vigoureusement au laisser-aller écologique, risque fort de voir son environnement naturel réduit à quelques réserves, aux souvenirs et aux symboles. Que restera-t-il de la forêt amazonienne dans cent ans ? que restera-t-il des dernières tortues marines ou des baleines quand la masse de déchets plastiques flottants aura été multipliée par 10 ? Vers quels autres animaux encore sauvages se tourneront les tenants de traditions idiotes en mal de virilité, quand les derniers pangolins ou les derniers rhinocéros auront été massacrés ? Enfin que restera-t-il des possibilités d’explorer le ciel immense depuis la Terre quand des multitudes de constellations de satellites en orbite basse, comme malheureusement celles d’Elon Musk, auront obscurci notre ciel ?

On peut concevoir que des télescopes gigantesques utilisant toute la gamme des rayonnements électromagnétiques (la faible atmosphère n’empêchera aucun d’entre eux d’arriver jusqu’au sol à la différence de ce qu’on doit accepter sur Terre) et de vastes réseaux d’antennes ou de capteurs pour intercepter toutes sortes de rayonnements soient installés, comme sur Terre les réseaux SKA ou ALMA ou encore les installations LIGO/VIRGO ou IceCube. Sur Mars, les conditions désertiques (à l’atmosphère ténue, sèche et relativement stable) sont favorables, le ciel est clair comme en haute altitude sur Terre, la gravité est moindre et donc les larges structures résistent plus facilement à leur poids. Ces grands télescopes et ces vastes réseaux de capteurs pourront travailler en interférométrie avec/ou simplement en complément des instruments des observatoires terrestres. L’avantage des observatoires martiens sur les observatoires spatiaux viendra du fait que leurs installations pourront être plus puissantes que dans l’espace (assemblages plus facile sur un sol planétaire que dans l’espace de plus nombreux miroirs primaires ou antennes de plus grandes tailles, par exemple) et aussi du fait qu’ils seront plus facilement réparables (beaucoup de nos télescopes spatiaux meurent simplement de ne pouvoir être réapprovisionnés en liquide cryogénique et on a vu combien il a été difficile de corriger la myopie de Hubble).

En ce qui concerne la localisation, je vois bien une chaîne de « nodules » de colonies dans des sites d’altitude et de latitude aussi basses que possible (pour la densité de l’atmosphère et l’illumination constante tous les jours tout au long de l’année), à proximité de gisements de glace d’eau et de telle ou telle matière première en plus des sources « atmosphère » et « poussière » omniprésentes. Je rappelle que l’atmosphère de CO2 sera source de carbone et d’oxygène et que la poussière qui résulte d’un brassage planétaire de particules arrachées au sol par le vent, sera source d’une grande variété de minéraux et facile d’exploitation (le prélèvement est plus facile que l’extraction). L’autre intérêt de la multiplicité des nodules sera de pouvoir exploiter à partir de chacun d’eux, un territoire de surface proportionnée à sa population et donc de limiter les transports de matière première sur longues distances qui seront toujours difficiles (coût de l’infrastructure pour une population limitée répartie sur une surface immense). Il faudra cependant une possibilité de communication physique entre les différents nodules et comme mode de transport j’imagine bien un « ring » d’« hyperloop » autour de la planète. Quand Elon Musk a proposé au Monde en 2013 ce système en « open-source », il avait certainement en tête cette utilisation, particulièrement bien adaptée à l’environnement martien puisque la densité atmosphérique martienne est très faible, que les distances à parcourir seront très grandes et qu’il sera très difficile d’utiliser des avions ou des dirigeables (possible peut-être pour des masses très réduites et donc utilisable pour la recherche robotisée mais pas, ou très marginalement, pour le transport des personnes).

En ce qui concerne l’urbanisme des nodules, je vois bien un plan concentrique afin d’éviter les trop grandes distances à parcourir. Car il faudra toujours économiser l’énergie et éviter les sorties (maniement délicat des sas, pertes d’atmosphère, difficultés et risques inhérents au port des combinaisons) et l’on se déplacera donc, si on le peut, dans des couloirs pressurisés. Ce plan concentrique comprendra, outre les linéaires de modules habitat + serres + segment de couloir (intégrés comme proposé par Richard Heidmann), les dômes sociaux dont je parlais, répartis et dupliqués de telle sorte que si un accident arrive dans l’un d’entre eux (météorites, contamination, dépressurisation) ou simplement si on décide de le fermer pour entretien ou rénovation, on puisse utiliser les autres. Donc, outre les modules centraux, il y aura des modules périphériques et les liaisons se feront aussi bien par couloirs circulaires (pour desservir les lignes d’habitats et de serres) que par couloirs radiaux pour passer d’une ligne circulaire à l’autre et accéder aux dômes. Il faudra aussi limiter la taille des implantations pour pouvoir les gérer au mieux et pour pouvoir y circuler à pied sans difficulté. On peut imaginer, constituant chaque nodule, des unités circulaires d’environ un millier d’habitants reliées entre elles. Une dizaine de telles unités circulaires se recoupant l’une l’autre au niveau de leurs deux derniers cercles extérieurs, avec dômes sociaux aux intersections, et disposées elles-mêmes en cercle, comme des pétales, constituerait une taille satisfaisante (mais la taille maximum sera aussi fonction des ressources naturelles disponibles à proximité). Outre les pétales, on peut imaginer un hub central (peut-être enterré pour assurer une meilleure protection contre les radiations en cas de besoin) auquel convergent des couloirs radiaux venant de chaque pétale*, mais la communication de toute façon possible d’un pétale à l’autre permettrait éventuellement de se passer du hub. Si une cité risque de dépasser la taille optimum, on en construira une autre dans laquelle on pourra se rendre par hyperloop à partir de toutes et par rover pressurisé à partir de la plus proche.

NB:*avant de publier mon article je réalise que cette forme d’organisation circulaire en « pétales » ressemble un peu aux premiers fossiles d’êtres vivants métazoaires (multiplicité organisée et fonctionnelle d’êtres unicellulaires) identifiés sur Terre, à Franceville au Gabon (“Gaboniata”) et qui date de 2,1 milliards d’années. Le parallélisme me semble intéressant car il peut confirmer la logique de la proposition.

L’ensemble de la Colonie, au travers de ses multiples nodules devra aussi disposer d’un « système nerveux ». Pour servir l’ensemble de la population, assurer les télécommunications avec la Terre, stocker les données indispensables au fonctionnement de l’informatique sans souffrir du “time-lag” avec la Terre, commander à une multitude de robots (manque de main d’œuvre, danger de travailler à l’extérieur, nombre de capteurs, recherche dans divers domaines, astronomie, conservatoire des connaissances humaines), l’infrastructure informatique devra être très importante. Il faudra donc des équipements de réseaux informatiques, émetteurs et récepteurs, serveurs, datacenters, avec redondances et pièces de rechange stockées dans chaque nodule car une panne signifierait réellement la mort. C’est pour cela (mais pas seulement) qu’il ne devrait pas y avoir de « capitale » de la Colonie, ni de « président » auquel toute prise de décision remonterait. Compte tenu des risques divers (épidémie, météorite, déficience d’un satellite servant de relais de télécommunication, etc…) la plus grande autonomie d’administration devra être laissée à chaque nodule (et la collégialité pour la prise de décisions à l’intérieur de chaque nodule). Cela n’empêchera évidemment pas que la coopération et la concertation entre eux soient la règle.

Au-delà de ces pistes et remarques, comment imaginer plus précisément une colonie d’un million d’habitants ?! On peut rêver, il faut rêver et je souhaite que nos descendants parviennent à la construire un jour et à y vivre mais pour y parvenir il faut d’abord construire la première base. A partir de là, tout sera possible.

Image ci-dessous : unité d’habitat privatif, selon Richard Heidmann (crédit Richard Heidmann). Vous voyez dans la partie haute, l’habitat proprement dit sur deux niveaux, en dessous le segment de corridor qui permet de joindre l’unité aux autres (en ligne, de part et d’autre), et devant, les serres pour la croissance de végétaux comestibles. La protection contre les radiations est donnée par la couverture du toit et la visière devant la fenêtre frontale. L’épaisseur de la glace est de 40 cm, la structure est en verre et en acier produits sur Mars.

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Index L’appel de Mars 20 03 27

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