L’île de Pâques, “loin de tout” mais, de ce fait, un peu plus près des étoiles

Fatu Hiva, Mangareva, Rapa Nui, ces noms d’iles perdues dans l’Océan ont fait rêver des générations de voyageurs sinon d’explorateurs. Là-bas on est toujours sur Terre mais déjà presque sur une autre planète, en tout cas « ailleurs » tant on est loin et isolés du monde. Pourtant des hommes y sont parvenus il y a presque 1000 ans, s’aventurant sur leurs « va’a », esquifs qui le plus souvent aujourd’hui sont des pirogues à balancier et à rameurs mais qui en l’occurrence étaient aussi à voiles. Ils se guidaient avec les étoiles et les moindres indices observables, tels les vents, le vol des oiseaux ou les lignes sinueuses des bancs de plancton, dans l’immensité qui les entouraient. Il fallait beaucoup d’imagination, beaucoup d’espoir, beaucoup de confiance en soi et toujours du courage pour quitter de vue la terre en se lançant vers l’inconnu.

Deux chercheurs du laboratoire mexicain LANGEBIO (Laboratorio Nacional de Genomica para la Biodiversidad), le généticien Andrés Moreno-Estrada et l’anthropologue Karla Sandoval viennent de découvrir ou plutôt de confirmer (publication dans Nature, ce mois de juillet 2020) que ces navigateurs, « hardis » s’il en fut, étaient peut-être allés beaucoup plus loin que ces iles « de rêve », jusqu’en Amérique du Sud. Il me semble intéressant de faire remarquer que les Vikings à la même époque étaient symétriquement parvenus en Amérique du Nord, tout en reconnaissant que le défi pour traverser le Pacifique fut autrement plus impressionnant pour les Polynésiens, compte tenu de la distance à franchir sans escale. A moins que, arrivés au bout de leur monde d’îles et d’archipels, ils aient rencontré sur Rapa Nui (notre future « Île de Pâques » et pour eux, après qu’ils s’y soient installés, “Te Pito o te Henua”, “le nombril du monde”) quelques autres hommes venus eux-mêmes des côtes américaines sur des radeaux de type Kon-Tiki comme imaginé par Thor Heyerdahl. A moins qu’ils aient été les premiers sur Rapa Nui et que ce furent les Amérindiens qui abordèrent ensuite les rivages qu’ils venaient de s’approprier, à l’occasion d’une expédition exploratoire et éventuellement conquérante.

L’étude menée à partir de 2014 par les chercheurs du LANGEBIO, est fondée sur le génome de 166 natifs de Rapa Nui comparés à 188 génomes d’autres habitants de Polynésie. Il apparait que le génome des Pascuans comprend outre une base polynésienne, des éléments résultant de la période coloniale et quelques éléments appartenant à une population du Nord de la Colombie, les Zenus, faisant partie, comme plus tardivement les Incas, de la grande civilisation andine. Les séquence de ces derniers gènes sont courtes et presque identiques. Elles expriment plus un contact ponctuel il y a 28 générations (d’où le millier d’années estimé), qu’un contact continu. Mais cela confirme ce qu’on pouvait déduire de la culture de la patate douce dans certaines des iles les plus orientales du Pacifique comme de la présence de roseaux totora dans le lac du cratère du volcan Rano-raraku de l’Ile de Pâques, les mêmes que ceux qui poussent dans le lac Titicaca ou, provenant de ce lac, dans certains endroits de la côte péruvienne (comme à l’ile de Pâques ils sont utilisés pour flotter dans ou sur l’eau) ou encore ce qu’on pouvait déduire de la technique de construction de certains édifices. Ce qui est certain c’est qu’il y a eu contact. Pour le moment l’échantillon humain est petit mais la voie est ouverte pour une étude plus approfondie.

Aucune mention n’est faite de Thor Heyerdahl par les deux chercheurs, ni par la revue Nature ou par la revue Science qui les citent. Cependant je vois le résultat comme une revanche de ce Norvégien excentrique qui se conduisait au milieu du XXème siècle comme un explorateur du XIXème siècle alors qu’il n’y avait presque plus rien à découvrir sur Terre. NB : On peut remarquer à cette occasion qu’une fois que la Terre a été connue quasiment dans son entièreté, les hommes ont disposé comme par miracle de progrès technologiques qui leur ont permis de regarder encore plus loin en envisageant l’exploration dans une autre dimension, celle de l’Espace. Thor Heyerdhal avait gagné la confiance des indigènes et il avait beaucoup appris d’eux. Il avait compris que la population de l’île bien que toute petite (au plus quelques milliers d’habitants sur 163 km2) n’était pas homogène culturellement et surement en partie non-polynésienne génétiquement. Il avait été beaucoup moqué pour cela par l’« establishment » des ethnologues de son temps auquel il n’appartenait pas. Un de ses contempteurs était (hélas!) le grand professeur Alfred Métraux (né à Lausanne) qui avait séjourné dans l’île dix ans auparavant et qui n’avait rien vu. Je voudrais donc ici rendre hommage à Thor Heyerdhal, en étendant cette expression d’admiration et de respect à tous les hétérodoxes et passionnés qui, par leur sensibilité et leur travail non encadré, non diplômé mais très approfondi, on fait avancer la Science, dans ce domaine comme dans d’autres. C’est grâce à eux souvent, qui ont forcé l’« Académie » à changer de paradigmes, qu’on a pu progresser dans la connaissance et la compréhension du monde.

Revenons à Rapa Nui. Que s’est-il passé ? qu’est-ce que ce contact découvert par les chercheurs ? Où a-t-il eu lieu? J’opte plutôt pour l’hypothèse d’une incursion unique d’Amérindiens à Rapa Nui commandés par le héros Hotu Matua sur un radeau de type Kon-Tiki juste après que les premiers polynésiens y soient parvenus. Les Amérindiens purent ainsi apporter quelques pratiques culturelles de l’Amérique latine dont les techniques de construction en gros blocs lisses et parfaitement ajustés les uns aux autres qu’on retrouve dans les terrasses cultuelles un peu partout dans les îles les plus orientales du Pacifique et dans les temples des Incas aussi bien que de leurs prédécesseurs. Et comme c’étaient les apporteurs de ces technologies « avancées » qui faisaient travailler les autres, ce furent probablement eux les ancêtres des « longues oreilles », ethniquement différents des « courtes oreilles », qui impressionnèrent tant les premiers Européens.

Nous sommes un peu après l’an mille. Deux générations après Hotu Matua et ses compagnons, sont nées et ont grandi sur l’île. Les adolescents sont rassemblés sur la plage d’Anakena où leurs grands-parents ont débarqué et ils se racontent l’histoire de la grande traversée qui leur a permis d’être là. Mieux que leurs parents, ils connaissent tout de ce qui est en train de devenir pour eux le nombril du monde. « Ils en ont fait le tour » et ils ont soif d’ailleurs. Ils contemplent les restes du grand radeau de balsa qui a transporté leurs aïeux et ils se disent : « Nous sommes des hommes nous aussi maintenant. Nous sommes donc des marins comme ils l’ont été et nous allons partir comme ils sont partis, pour aller plus loin. Nous trouverons une terre immense, plus vaste et plus riche que toutes les terres que racontent leurs légendes. Ayons confiance en nos aku-aku* et en notre dieu Kon-Tiki. Si nous sommes courageux et tenaces, ils nous permettront de survivre et de réussir. » Certains partirent et nous ne savons pas ce qu’ils sont devenus. Peut-être sont-ils retournés en Amérique ou ont-ils essaimés dans d’autres îles du Pacifique. Peu importe, ils sont partis loin, bien au-delà de la portée du regard des géants de pierre qui juchés sur les plateformes construites avec une infini délicatesse par ceux qui sont restés, observent pour l’éternité l’océan de leurs yeux grands ouverts.

*petit esprit personnel évoluant autour de chaque Pascuan (et probablement de chaque homme). On ne le voit pas mais il est toujours là. C’est un peu notre “ange gardien” mais il n’est pas toujours bienveillant et il a tendance à être facétieux. Il faut savoir se le concilier. En tout cas, il sait “tout” et peut beaucoup.

Nous sommes dans la même situation que ces jeunes Pascuans des temps anciens, sur la plage regardant les étoiles et ce point rougeâtre dans le ciel. Un jour nous monterons à bord de nos fusées, les va’a d’aujourd’hui, et nous irons là-bas, où personne n’est encore jamais allé, jusqu’à ce point au-delà de l’océan du vide qui nous sépare, parce que c’est un défi qui nous est posé et que notre plaisir suprême serait de le remporter.

Ce qui compte c’est le rêve, la préparation et l’effort. L’île de Pâques est notre dernier appui sur Terre avant le saut vers Mars. D’autres que nous construiront des îles dans l’espace.

Illustration de titre: un moai regarde l’Océan: Photo Géo. En fait ceux qui regardent l’Océan sont rares même si tous ceux qui sont “arrivés à destination” depuis leur carrière de “naissance”, sont situés sur les rivages de l’île. Sans doute pour faciliter leur culte, ou pour les assimiler aux ancêtres qui sont arrivés de la mer.

PS à l’attention des premiers lecteurs de mon précédent article (sur le départ de la mission Mars 2020) publié jeudi 30 juillet: j’ai modifié cet article le Samedi 1er août à midi, en y ajoutant quelques précisions utiles sur la suite du voyage et vous invite donc à le relire.

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Index L’appel de Mars 20 07 27

Le rover Perseverance est parti pour Mars, il y arrivera le 18 février

Lancement vers Mars réussi ! Les Américains ont l’habitude du succès mais amateurs et professionnels en astronautique ont toujours une appréhension car l’opération est évidemment délicate. Voici la séquence des événements qui se sont succédés ce 30 juillet (heure Europe Occidentale) puis, ensuite, les perspectives du voyage :

13h50, mise à feu et décollage effectués à l’heure prévue de la fusée Atlas V emportant la mission Mars 2020 (Cap Canaveral, Floride) ;

13h52, séparation du propulseur d’appoint (SRB pour « Solid Rocket Booster ») nécessaire au décollage ;

13h54, ouverture et éjection de la coiffe (fournie par RUAG*) protégeant la charge utile, dans ce cas le « vaisseau spatial » comprenant le module de service, l’atterrisseur avec son bouclier thermique et à l’intérieur, le rover (laboratoire mobile) Perseverance ; NB la structure du rover est identique à celle de Curiosity, les instruments sont un peu différents.

*Quand vous lisez « coiffe de fusée », pensez à RUAG. Les Suisses sont LES spécialistes mondiaux et en fournissent 8 sur 10 à l’industrie spatiale, que ce soit pour les Européens ou pour les Américains d’ULA (donc pour l’Atlas V employé pour ce vol mais pas pour SpaceX)

13h55, séparation du 1er étage (CCB pour « Comon Core Booster ») et libération du second étage « Centaur » porteur du vaisseau spatial, mise à feu de ce second étage ;

14h04, fin de la première combustion du Centaur ;

14h43, fin de la seconde combustion du Centaur qui injecte le vaisseau spatial dans sa trajectoire interplanétaire vers Mars à la vitesse de 3,5km/s en plus de la vitesse de la Terre autour du Soleil (environ 30 km/s);

14h48, séparation du deuxième étage de la fusée d’avec le vaisseau spatial qui fonce alors à 39.600 km/h ;

Le vaisseau est placé sur une trajectoire vers Mars, un arc d’ellipse de 480 millions de km qu’il parcourra en 202 jours en perdant progressivement un peu de vitesse en raison d’un résidu d’attraction terrestre, jusqu’à la sortie de la sphère dite de « Hill » ou de « Roche », à l’intérieur de laquelle cette attraction est dominante par rapport à celle du Soleil (1.500.000 km) puis d’une faible attraction solaire (freinage et courbure de la trajectoire), jusqu’à atteindre la sphère de Hill de Mars (à 1.000.000 de km de Mars) où l’attraction de cette dernière deviendra dominante sur celle du Soleil. Vous pouvez suivre le parcours sur le lien en fin d’article*.

15h17 établissement du contact radio entre la Terre et le vaisseau spatial.

Après un petit problème de température interne (un capteur l’a mesurée légèrement trop froide dans l’ombre de la Terre) la mission est passée en « safe mode », c’est-à-dire que les systèmes non-essentiels ont été suspendus pour permettre de mener rapidement un contrôle total des circuits, bien que la température soit redevenue normale très rapidement. Le contrôle ayant été effectué et aucune défectuosité décelée, la mission est repassée en mode « nominal ».

Il ne va plus se passer « grand-chose » ensuite, jusqu’au 10 février (8 jours avant l’atterrissage) si ce n’est quelques manœuvres d’ajustement de trajectoire, « TCM » (Trajectory Correction Maneuver) à l’aide de petits propulseurs verticaux et latéraux. TCM-1, 15 jours après le départ (pour mieux viser Mars), TCM-2, 60 jours après le départ (pour affiner l’orientation vers Mars) puis plus rien jusqu’au TCM-3, 60 jours avant l’atterrissage (pour être certain d’arriver à la bonne vitesse en haut de l’atmosphère de Mars).

Avec les trois TCM suivants la tension va grandir. TCM-4, 8,6 jours avant atterrissage, TCM-5, 2,6 jours avant atterrissage et TCM-6, 9 heures avant atterrissage. Il s’agira à ce moment que la vitesse et l’angle d’entrée dans l’atmosphère soient parfaitement réglés. Le risque étant soit de rebondir sur l’atmosphère et de se perdre dans l’espace, soit d’y rentrer avec un angle trop fermé et de s’y consumer.

Après TMC-6 le vaisseau, ayant été capturé par l’attraction gravitationnelle de Mars, on changera de référentiel en considérant non plus la vitesse du vaisseau par rapport à la planète (forcément nulle puisqu’il aura été capturé) mais par rapport à la surface de la planète. Il se déplacera à 18.000 km/h par rapport à cette surface (un peu en dessous de la « vitesse de libération ») et  descendra en orbite de plus en plus serrée (en spirale) vers elle avec son bouclier thermique orienté dans la direction de son déplacement. Arrivé « en haut » de l’atmosphère, vers 120 km d’altitude, on abordera les fameuses « 7 minutes de terreur » dont on a déjà parlé lors de l’atterrissage de Curiosity. C’est l’« EDL » (Entry Descent Landing). Il s’agit de descendre jusqu’à la surface de la planète en se freinant au maximum en utilisant tous les moyens possibles. En l’occurrence, le bouclier thermique qui s’échauffera très vite, jusqu’à atteindre 1500°C, puis son parachute, puis des rétrofusées sur les dernières centaines de mètres (très efficaces mais couteuses en volume et en masse du fait de l’énergie – ergols – embarquée).

Les problèmes, dans cette séquence, c’est qu’au début il faut s’adapter aux irrégularités de densité de l’atmosphère martienne et à la fin, qu’il faut éviter les éventuels obstacles au sol. Or ces opérations doivent être effectuées sans intervention de l’homme, au moyen d’automatismes finement réglés au préalable, puisque la distance sera telle que la commande en direct sera impossible (décalage de temps – « time-lag » – d’une durée supérieure à celle de la manœuvre du fait de la finitude de la vitesse de la lumière et de la distance entre les deux planètes).

Jusqu’à présent seuls les Américains ont réussi leurs EDL sur Mars avec succès. Je ne veux pas classer les Russes dans la même catégorie puisque leur unique sonde qui se soit posée sur Mars (« Mars 3 », en 1972) n’a survécu que 224 secondes. On peut en déduire que « quelque chose » n’allait pas.

Ensuite l’aventure de l’exploration scientifique robotique de Mars reprendra avec Perseverance évoluant dans le cadre magnifique et passionnant (action évidente de l’eau liquide) du delta fluvial du cratère Jezero…jusqu’à l’automne 2022 où les Terriens enverront une nouvelle salve de robots. Parmi eux l’ESA devrait enfin figurer avec son beau projet Rosalind Franklin.

Illustration de titre : séparation du vaisseau spatial d’avec le second étage Centaur. Remarquez la petite taille de ce vaisseau (diamètre de 4,5 mètres, hauteur 3 mètres) par rapport à la fusée. Crédit NASA TV (capture d’écran).

Ci-dessous: le vaisseau spatial en route vers Mars. Crédit NASA/JPL-CalTech

*Vous pouvez suivre son parcours jusqu’à Mars avec, en perspective, les différentes trajectoires des astres qui nous environnent, en cliquant sur le lien ci-dessous (Site NASA). C’est très spectaculaire:

https://eyes.nasa.gov/apps/orrery/#/sc_perseverance

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Index L’appel de Mars 20 07 27

Les Chinois se posent en nouveaux « challengers » des Américains mais ils n’ont pas encore gagné !

Depuis le 23 juillet, Tianwen-1 vogue vers Mars. Les autorités chinoises peuvent se féliciter d’avoir ouvert avec succès le livre de leur « questionnement adressé au Ciel ». Les pages sont encore blanches sauf celles du premier chapitre. Il reste deux étapes très difficiles à franchir : faire descendre la masse de 250 kg de leur rover à la surface de la Planète-rouge, ensuite le faire fonctionner et communiquer avec la Terre pour dire ce qu’il observe.

Cette première action est un indéniable succès car il n’était en effet pas évident de réussir le lancement (deux étages successifs). La fusée « Changzheng 5 » (CZ-5, « Longue Marche 5 ») n’est que la cinquième de cette catégorie à être mise à feu et le deuxième vol a été un échec. Avec la CZ-5 la Chine, dans le domaine des lanceurs, joue maintenant dans la cour des grands, c’est-à-dire celle des Américains des Russes, des Européens et des Japonais. Mais en réalité leurs vrais concurrents dans le domaine plus large de l’exploration spatiale, ceux auxquels ils se mesurent, ce sont les Américains car leurs ambitions sont les mêmes, politiques plus que scientifiques.

La suite on la suivra dans 7 mois à l’approche de Mars (après que le vaisseau ait parcouru un arc d’ellipse de quelques 500 millions de km). Entre temps, quasiment rien ne se passera. En effet une fois que la fusée a été « injectée » sur sa trajectoire interplanétaire à partir de l’orbite terrestre, rien ne peut arriver. On procède deux ou trois fois à de légers ajustements de la trajectoire, par l’expulsion bien orientée de quantités très minimes d’ergols et c’est tout. Rappelons que 95% des ergols sont utilisés pour la mise en trajectoire car la surface terrestre se trouve au fond d’un véritable « puits » gravitationnel duquel il faut s’arracher.

En février 2021, Tianwen-1 sera, si tout va bien, capturée par le champ gravitationnel martien (car sa vitesse a été calculée au départ de la Terre de telle sorte qu’elle soit quasi nulle à l’approche de Mars). Pour la suite, les Chinois ont choisi de se comporter extrêmement prudemment. Ils se donnent deux mois pour choisir, à partir de l’orbite et grâce à leur caméra embarquée, le site précis de leur atterrissage et sans doute aussi, pour pouvoir profiter des meilleures conditions atmosphériques. Car il ne s’agit pas de se poser sur une pente trop forte, dans des sables mouvants ou lors d’une période de forte perturbation atmosphérique. La zone d’atterrissage, large, est déjà choisie. Ce sera Utopia Planitia, zone des basses terres du Nord, où le travail de l’eau a été important. Cà c’est le prétexte scientifique. La raison astronautique c’est l’altitude basse qui permet une portance plus longue et un relief lisse comportant peu d’accidents. La densité de l’atmosphère étant très faible (probablement en moyenne quelques 700 pascals dans la région choisie), toute perturbation (variation de densité) a des conséquences très importantes. L’atterrisseur (« lander ») portant le laboratoire mobile (« rover ») devra s’aider de l’atmosphère pour se freiner suffisamment sans pour autant se consumer, avec d’abord un bouclier thermique (la température de la surface extérieure du bouclier peut atteindre 1500°C) affrontant une force de résistance sensible à partir de quelques 120 km d’altitude, puis ensuite avec un parachute. Au dernier moment, au maximum vers 1000 mètres d’altitude (on ne peut emporter que très peu d’ergols dans ce type de vaisseau spatial) on commence à utiliser les rétrofusées et on dispose de très peu de temps pour éviter les obstacles. A ce moment là le vaisseau est seul, laissé au pilotage automatique de ses robots embarqués. Le « time-lag » entre Mars et la Terre étant de plusieurs minutes, il est en effet impossible de modifier en direct, le lieu précis d’atterrissage.

Si les Chinois franchissent cette étape qu’on peut qualifier de « dramatique », ils pourront se présenter (presque) comme les égaux des Américains. L’expérience sera toutefois à réitérer. Les Américains ont à leur actif une série impeccable d’une dizaine d’atterrissages sans crash (le dernier a eu lieu en 1999) et la dernière masse déposée (celle de Curiosity en 2012) est quatre fois plus importante que les 250 kg que veulent déposer en février les Chinois. A part eux seuls les Russes ont réussi un atterrissage. C’était en 1974, à la « belle » époque de l’Union soviétique, c’est-à-dire avant que l’astronautique russe se délite presque complètement.

Car il reste l’« après-atterrissage ». Pour être crédible, il faut en effet faire « quelque chose » de la masse déposée et le faire sur une durée de temps raisonnable. La sonde des Russes n’a survécu que 224 secondes en surface (l’atterrissage a-t-il été un peu trop rude ? Il faudra aller voir un jour). Les Chinois ont un beau petit programme scientifique (il n’est pas essentiel de le développer ici) et ils se donnent 90 jours pour le mener à bien (Curiosity fonctionne toujours !). Le contenu de ce programme n’est pas vraiment ce qui compte. Ce qui compte c’est sa réalisation et la démonstration de la capacité de ses concepteurs à le mener à bien. L’essentiel du « questionnement au Ciel » reste à écrire.

Si tout « marche » bien, les Chinois vont se poser en « challengers » des Américains (en exagérant évidemment leur performance). Sur le plan de la communication leur apparente rivalité aura un écho dans le public et il est vrai que dans la réalité, ils commenceront à « exister », en tout cas au moins autant que les Européens qui n’ont pas de lanceur dédié (faute d’avoir équipé Ariane V en conséquence et pour avoir choisi l’Espace d’abord pour les services qu’il pouvait rendre à la Terre). Cela va forcer les Américains à faire tout ce qu’ils pourront pour maintenir leur avance et faire des démonstrations de cet avantage tant il est vrai que la concurrence est le moteur de toute action. Je repense à ce sujet à tous les boniments que l’on a sortis à propos de la Station Spatiale Internationale (ISS) présentée comme le modèle de ce qu’il convenait de faire dans l’Espace qui devait être forcément le domaine de la coopération et de l’entraide internationale. En fait l’ISS n’a été choisie par les Américains que pour capturer dans leurs filets l’URSS moribonde qui se transformait en Russie. Elle n’a servi qu’à endormir les passions et justifier un minimum de dépenses pour mener quantité d’expériences en fin de compte assez peu intéressantes. Faute de concurrence, les Russes ayant quitté la partie, la « conquête » spatiale par vols habités est dès lors tombée dans la routine des ronds dans l’eau et de l’indifférence générale.

Donc, s’ils réussissent la mission Tianwen-1, les Chinois vont réveiller les Américains et on va voir qui sont les meilleurs ! Après l’exploration robotique c’est l’exploration par vols habités qui se profile. Les Chinois ont des plans à ce sujet. Je m’attends en contrepartie à un durcissement des relations entre Américains et Chinois dans ce domaine aussi. J’imagine que ces derniers seront encore moins les bienvenus aux Etats-Unis pour étudier des sujets sensibles ou considérés comme tels (et les Américains peuvent devenir un peu paranoïaques sur le sujet avec leurs « alliés » par craintes de fuites). Ceci confirmera évidemment une tendance mais il ne faut pas s’attendre à quelque cadeau que ce soit. Il est vrai que les Chinois ont sans doute très largement profité des faiblesses de leur adversaire potentiel au cours des dernières présidences précédant celle de Donald Trump.

Après la course à la Lune, la course à Mars commence donc. Je n’ai aucun doute que le vainqueur sera les Américains. Ils ont un certain Elon Musk parmi eux et il est porteur d’un projet extraordinairement innovant et efficace. Les pays « secondaires » comme ceux d’Europe et la France en particulier, devront choisir leur camp pour y participer ou bien ils feront mine de ne pas s’y intéresser, en prétendant qu’il est plus important de retourner sur la Lune, ou que l’espace doit servir en priorité à la Terre*. Il faut toujours chercher un moyen de « sauver la face » comme disent nos amis asiatiques.

*Le nouveau gouvernement français a déplacé le contrôle de sa politique spatiale du ministère « de l’enseignement supérieur et de la recherche » à celui « de l’Economie, des Finances et de la Relance » et la France est l’un des deux plus gros contributeurs (20%) au financement de l’ESA. Tout est dit !

illustration de titre: fusée CZ-5 emportant la mission Tianwen-1 vers son destin à partir du Centre spatiale de Wenshang (Ile de Hainan) le 23 juillet. Crédit: NASA Spaceflight. com

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Index L’appel de Mars 20 07 18

En co-évolution avec la Terre, nous avons entrepris d’infléchir notre route commune. Ayons confiance en la technologie !

J’évoquais il y a quinze jours la co-évolution de la vie et de la matière. Je voudrais développer ce thème aujourd’hui dans le contexte des perspectives écologiques qui menacent aussi bien la Terre que notre espèce.

Nous les hommes, tout comme les autres êtres vivants, sommes les fruits de la Terre. Nous en sommes partie intégrante, produits de la co-évolution de sa minéralogie et de sa biologie et agents actifs de cette co-évolution. Il n’y a pas un atome de notre corps qui ne remonte à la nébuleuse protoplanétaire à partir de laquelle est né notre Soleil qui nous donne son énergie et notre planète qui nous prête sa matière. Nous sommes nés poussière et nous retournerons à la poussière, c’est bien connu, mais cette poussière du fait de notre intermédiation biologique et industrielle sera chimiquement légèrement différente de celle à partir de laquelle nous avons été formés et que nous avons utilisée et, avec le temps et l’accumulation des masses impliquées, la minéralogie qui résultera de cette vie, sera, elle aussi, différente. Souvenons-nous, le calcaire ne provient que des coquillages ou organismes à carapace !

Chaque génération d’hommes constitue l’ensemble des grains actifs de cette évolution, du côté de la vie bien sûr, et au point où nous sommes arrivés de notre histoire, nous attendons que le vent de nos fusées emporte notre semence, quelques-uns d’entre nous tel le pollen de nos pins, pour fertiliser une autre Terre. Mais le pollen n’est mobilisable qu’au printemps et tous ses grains ne réalisent pas leur potentialité. Peut-être n’y aura-t-il pas suffisamment de vent (d’ergols pour nos fusées), qu’il ne sera pas suffisamment puissant (si le projet d’Elon Musk n’aboutit pas), que nos fusées ne seront pas suffisamment nombreuses, que leur capacité d’emport sera trop réduite, que le sol sur lequel nous nous poserons ne sera pas suffisamment fertile ou que nous ne parviendrons pas à le rendre fertile en l’aménageant un minimum pour nous permettre d’y prospérer dans la fenêtre temporelle qui nous est aujourd’hui ouverte. Si tel était le cas, nous mourrons comme peut-être d’autres civilisations déjà mortes, dans notre galaxie ou ailleurs, en ce moment ou il y a bien longtemps.

Beaucoup parmi nos contemporains s’indignent de ce que l’homme ait transformé sa planète (qu’ils considèrent égoïstement comme étant à eux seuls) et continue à le faire. Ils voudraient qu’il disparaisse, qu’il s’efface, ou du moins qu’il se fasse le plus discret possible et cesse d’interférer pour créer une Terre différente de celle qu’il a trouvée en accédant à la conscience, afin que la Terre retrouve sa virginité ou sa pureté supposée d’origine. Je pense que cette attitude régressive ou inhibante est tout à fait irréaliste et dangereuse.

Quoi qu’il arrive, la Terre que nous laisserons à notre mort ne sera pas celle que nous avons trouvée à notre naissance. La Terre, comme tout l’Univers, évolue et nous n’y pouvons rien ou plutôt « presque rien ». La seule chose que nous puissions, puisque nous sommes des êtres conscients et capables de réflexion et d’action, c’est moduler notre impact sur notre environnement. Il semble évident que nous devrions le faire puisque les externalités négatives résultant de notre vie deviennent sensibles, visibles, gênantes et qu’elles sont forcément préoccupantes parce qu’elles apparaissent trop rapidement pour que nous ayons le temps de nous y adapter sans « rien » faire  (dans la mesure où comme tout être vivant nous désirons survivre en tant qu’espèce).

Notre humanité, par le nombre de ses composants et par sa masse, est comme un paquebot (pour ne pas parler du Titanic !). Sa force d’inertie rend impossible toute action immédiate ou plutôt l’obtention d’un résultat quelconque à des décisions immédiates. Et les déséquilibres néfastes pour nous, que nous créons, s’aggravent. Cependant vouloir un résultat rapide ne peut être obtenu en cassant le gouvernail en le mettant en position contraire à la route suivie ou en décidant de sauter à la mer et de nager pour continuer le voyage. La bonne approche, en fait la seule réaliste, ne peut être que l’inclinaison de quelques degrés par rapport à la direction initiale à défaut de pouvoir armer suffisamment notre coque pour pouvoir nous permettre de heurter l’iceberg (mais peut être devons nous quand même nous préparer à cette éventualité). Casser le gouvernail ne conduirait qu’à l’anarchie et à un enchainement d’accidents irrémédiables pour notre espèce (pas question de vivre à neuf milliards comme nous vivions il y a deux siècles lorsque nous n’étions qu’un seul milliard ou même comme avant la première guerre mondiale quand nous n’étions que 1,6 milliards). Se jeter à l’eau, en abandonnant toute technologie (notre navire), serait la mort certaine par noyade.

Pour la persistance de la Vie, ce ne serait pas grave. Elle est comme l’eau qui coule. Une fois versée, elle s’insinue partout où elle trouve passage. Si nous disparaissons avec les mammifères, les poissons et les oiseaux que nous avons déjà sérieusement décimés, les arachnéides, les crustacés ou les mollusques survivront sans doute, ou à défaut (si la situation devient plus grave), les champignons, les bactéries et les archées. Mais hélas, même si on leur laisse le temps, je doute que l’une quelconque des diverses formes de vie provenant de l’évolution de ces êtres primitifs devienne un jour lointain aussi intelligente que nous. Il n’y a aucune garantie, aucun automatisme qui nous disent que ce serait possible !

Soyons raisonnables. Nous sommes embarqués ; regardons devant nous et manœuvrons. Ce n’est que l’intelligence et non la panique qui nous sauvera. Et l’expression de notre intelligence, outre notre modération dans l’utilisation de nos ressources rares et dans notre prolifération, c’est notre technologie. Et le meilleur moyen de développer notre technologie c’est notre esprit créateur et notre liberté, co-évoluant avec le désir des consommateurs, autrement dit des autres hommes, s’exprimant sur un marché. L’immense majorité des êtres humains vivants a pris conscience du danger d’un dérèglement environnemental trop rapide et nulle force n’est supérieure à leur puissance économique collective. Ne cédons pas aux sirènes qui voudraient nous forcer de façon autoritaire à suivre la « bonne voie » (la leur, pas forcément la meilleure) pour atteindre l’harmonie dont nous avons besoin.

Cependant il nous faut anticiper le pire, l’arrivée au pouvoir de tous ceux qui veulent empêcher le développement des activités spatiales et autres activités (production d’électricité à partir de centrales nucléaires, par exemple !) décrétées inutiles ou nuisibles au nom de leurs principes et qui pourraient ainsi casser la machine qui nous permet de vivre. Il faut espérer qu’auparavant, le vent aura apporté quelques grains de notre pollen jusqu’à Mars et que ces grains auront eu le temps de se poser sur quelques pistils martiens que nous y aurons préparés (ISRU* !), pour accueillir et développer de nouveaux hommes sur une nouvelle Terre. L’opportunité se présente aujourd’hui. Ne la laissons pas passer !

*l’ISRU (In Situ Resources Utilization) est la théorie conceptualisée par Robert Zubrin, fondateur de la Mars Society aux Etats-Unis, s’inspirant de la traversée de l’Amérique par Lewis et Clark (1803 – 1806). Selon cette théorie, étant donné que nos capacités d’emport en volume et en masse depuis la Terre sont limitées, nous devons utiliser au maximum les ressources locales, en l’occurence martiennes. Celles-ci sont constituées par son atmosphère (CO2, N2), son eau (y compris H2 et O2), son sol (toutes sortes de minéraux et, sans limitations, tous leurs composants chimiques), dans un contexte où une certaine puissance énergétique solaire reste disponible à cette distance de notre étoile.

Illustration : vu du cratère Gale à partir du site « Glen Torridon » sur le flanc du Mont Sharp. Extrait du panorama pris par la camera Mastcam de Curiosity entre le 24 Novembre et le 1er Décembre 2019. Crédit NASA/JPL-CalTech. Au premier plan vous voyez les traces laissées au sol par les roues du rover. Jusqu’à présent il n’y a eu là aucune coévolution entre vie et matière. On nous attend pour ensemencer ce nouveau monde !

lien vers l’article mentionné en début d’article: Dans notre Univers, tout évolue, tout intéragit et tout change.

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Index L’appel de Mars 20 07 12

La saison des lancements vers Mars revient dès le 14 juillet

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

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

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

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

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

*En raison du mauvais temps au centre spatial Tanegashima (sud de l’archipel Nippon, latitude de Shanghai), le décollage du lanceur a été reporté pour la deuxième fois. Il est maintenant prévu pour le 19 juillet à 23h58. Le lancement a finalement bien eu lieu ce 19 juillet à 23h58. L’orbiteur est sur le chemin de Mars. Congratulations!

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

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

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

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

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

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

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

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

Dans notre Univers tout évolue, tout interagit et tout change

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Index L’appel de Mars 20 06 24

Vivre sur Mars

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

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

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

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

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

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

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Index L’appel de Mars 20 06 24

Hommage et supplique au Prince Jean de Patagonie

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Index L’appel de Mars 20 06 10

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Index L’appel de Mars 20 06 10

La société martienne devra vivre dans un contexte sanitaire très exigeant

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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