Comment coloniserons-nous d'autres planètes?

Musk a déclaré qu'il y avait 70% de chances qu'il se rende sur Mars à bord d'une fusée au cours de sa vie et qu'il envisageait de s'y installer pour vivre dans un avant-poste humain à la surface de la planète rouge [source: Allen et VandeHei ].

Contrairement au protagoniste du roman de science-fiction et du film " The Martian ", Musk ne serait probablement pas seul sur la planète rouge. En 2012, lors d'une conférence de la Royal Aeronautical Society à Londres, il a esquissé une vision pour une colonie martienne qui finirait par atteindre la taille d'une ville de taille petite à moyenne sur Terre, avec 80 000 habitants [source: Coppinger ].

Alors que Musk envisage une colonie martienne du secteur privé, la NASA prévoit également d'établir éventuellement une base sur Mars. L'administration Trump se concentre actuellement sur la revisite de la lune d'ici 2024 et la construction d'une base permanente qui offrirait l'opportunité de "développer les technologies pour emmener les astronautes américains sur Mars et au-delà", selon les mots du vice-président Mike Pence [source: Wall ]. En prévision de ce jour, la NASA teste déjà des technologies telles que les modules d'habitat spatial - essentiellement, des maisons mobiles spatiales qui fourniraient un soutien vital aux humains vivant à la surface d'autres mondes [source: NASA ].

L'Agence spatiale européenne a également envisagé de créer son propre «village lunaire» sur la surface lunaire [source: Woerner ].

Pendant ce temps, les visionnaires envisagent également la colonisation éventuelle d'exoplanètes semblables à la Terre en orbite autour d'autres étoiles [source: Ceriotti ].

Qu'est-ce que les humains cherchent à construire de nouvelles maisons dans le cosmos? La National Space Society, une organisation du secteur privé qui promeut un avenir spatial, cite diverses raisons pour construire des colonies dans l'espace. L'une des raisons est que d'autres mondes contiennent de grandes quantités de métaux et d'autres ressources naturelles et sources potentielles d'énergie, et offrent des opportunités pour des "industries potentiellement lucratives" [source: National Space Society ].

Établir des avant-postes sur d'autres mondes pourrait également être un moyen de couvrir le pari sur la survie de l'humanité, au cas où notre existence sur notre planète natale serait menacée par une guerre nucléaire, le changement climatique, les pandémies et la croissance démographique. Le regretté physicien Stephen Hawking pensait que l'humanité devait coloniser une autre planète au cours du siècle prochain, si elle veut éviter la menace d'extinction [source: Kharpal ].

Mais avant que les humains ne s'aventurent dans des mondes lointains, ils commenceront probablement par une colonie sur la lune. Dans la section suivante, nous verrons ce qui pourrait être nécessaire pour y vivre.

1. Vie lunaire
2. Règlement réussi de Mars
3. Établir des colonies au-delà de Mars
4. Cap sur une planète dans un autre système stellaire

Depuis que le programme Apollo a mis la lune à notre portée, la création d'un avant-poste lunaire nous a semblé une étape logique. Le satellite naturel de la Terre offre plusieurs avantages par rapport à des destinations plus éloignées, comme Mars ou la lune de Saturne Titan. Premièrement, c'est relativement proche, ce qui signifie que les équipages pourraient faire des allers-retours entre la Terre et la Lune en quelques jours seulement. De plus, une base lunaire permettrait à l'utilisation d'en apprendre beaucoup sur les effets de la faible gravité, de l'isolement, de fortes doses de rayonnement cosmique et des rythmes circadiens perturbés sur les colons de l'espace humain - des connaissances qui seraient inestimables lorsque nous nous aventurerons finalement dans d'autres mondes [source : Fecht ].

De plus, la faible gravité de la lune et sa proximité avec la Terre en feraient un emplacement idéal pour un port spatial à partir duquel les astronautes pourraient se lancer dans des missions vers Mars et des mondes encore plus éloignés. Et en termes de possibilités à long terme, la lune est un grand endroit - sa surface est à peu près la taille de l'Afrique - et elle a beaucoup de place pour les colons humains [source: Gent ].

Mais vivre sur la lune ne sera pas un pique-nique. Sans atmosphère, il subit d'énormes températures extrêmes, allant de moins 298 degrés Fahrenheit (moins 183 degrés Celsius), la nuit, à 224 degrés Fahrenheit (106 degrés Celsius) le jour à l'équateur [source: CalTech ]. Sa surface est également constamment émaillée de micrométéorites et de rayons cosmiques [source: Redd ].

Pour survivre à ces conditions environnementales hostiles, certains experts pensent que les colons devront probablement placer leurs habitats sous le sol lunaire ou à la base d'un tube de lave [source: Redd ]. D'autres envisagent des dômes construits par des robots équipés d'imprimantes 3D, qui assureraient une protection [source: Gent ].

Ensuite, il y a la question de la nourriture et de l'eau. En 2018, une équipe de scientifiques a repéré la première preuve définitive de glace d'eau sur la surface lunaire, une découverte qui suggère que les futurs colons lunaires pourraient être en mesure d'extraire leur propre approvisionnement, ce qui pourrait fournir de l'eau pour boire et irriguer les plantes dans les serres lunaires. , ainsi qu'une matière première pour le carburant de fusée [sources: NASA , Grush ].

Le plan actuel de la NASA pour le retour sur la lune consiste à construire une station orbitale lunaire, la passerelle , qui servira de zone de rassemblement aux équipes d'astronautes pour effectuer de courtes visites sur la surface lunaire. La première partie de la passerelle devrait être envoyée dans l'espace sur une fusée privée en 2022 [source: NASA ].

Continuez à lire pour découvrir quel est le plan pour Mars.

Certains experts spatiaux ont fait valoir que la NASA devrait se concentrer sur aller sur Mars au lieu de retourner sur la Lune. Mais la nomination du président Trump en tant que chef de la NASA, Jim Bridenstine, a rassuré les partisans de Mars que, malgré le passage de Trump à la priorité d'une mission lunaire, l'agence spatiale a toujours l'intention de se rendre sur la planète rouge. Bridenstine a déclaré que le retour sur la lune permettra à l'agence de développer des technologies pour une éventuelle mission sur Mars, y compris "des systèmes d'atterrissage de précision, des moteurs à méthane, des habitations orbitales, des habitations en surface, la mobilité de surface, des opérations de survie de longue durée et bien plus" [source : Smith ].

Depuis le passage de décembre 2017 de la NASA à se concentrer sur le retour sur la Lune, elle n'a publié aucun plan mis à jour pour effectuer un atterrissage habité sur Mars et établir une colonie humaine. Mais dans un plan que l'agence a publié en 2015, la mission initiale serait complexe. Les astronautes feraient le voyage de 180 jours sur Mars dans un module d'habitat de l'équipage, un conteneur à deux niveaux qui servirait également d'habitat sur la surface martienne. Au moment où les astronautes ont atterri, un module de laboratoire séparé, un véhicule rover et d'autres équipements - y compris un réacteur nucléaire - et des fournitures les attendaient déjà sur la surface martienne, après y avoir été transportés par un vaisseau spatial robotique. Un autre vaisseau spatial, alimenté pour un retour sur Terre, serait positionné en orbite pour permettre à l'équipage initial de revenir éventuellement sur Terre [source: NASA]. Les missions ultérieures pourraient agrandir cette base d'origine ou en créer d'autres pour former une colonie sur Mars.

Sur Mars, les colons humains devraient cultiver leur propre nourriture. La NASA a expérimenté la culture de légumes sur la Station spatiale internationale et a également développé un sol martien simulé, qui contient des nutriments dont les plantes auraient besoin pour survivre, pour mieux comprendre comment il pourrait être utilisé pour faire pousser des cultures [source: NASA ].

Au fil des ans, les écrivains et les futuristes de science-fiction ont spéculé sur la possibilité de terraformer Mars, de transformer son environnement en quelque chose de plus proche de celui de la Terre. Une approche consisterait à libérer du dioxyde de carbone piégé dans la surface martienne pour rendre l'atmosphère plus épaisse, ce qui aiderait également à piéger le rayonnement solaire et à réchauffer la surface. Cependant, une étude de la NASA publiée en 2018 a conclu que la surface martienne ne contient pas suffisamment de CO2 pour être renvoyée dans l'atmosphère pour créer un effet de serre, et qu'il ne serait pas possible d'extraire une grande partie de ce qui existe avec la technologie actuelle [ source: NASA ].

Dans la section suivante, nous parlerons de la possibilité de coloniser un astéroïde ou une planète naine.

Les astéroïdes - ces objets rocheux qui gravitent autour du soleil dans une large bande entre Mars et Jupiter - pourraient servir de tremplins vers les planètes extérieures. Il n'y a que 100 astéroïdes de plus de 200 kilomètres de diamètre, mais un milliard ou plus peuvent exister, ce qui en fait l'une des plus grandes ressources du système solaire [source: Rees ].

Mais coloniser un astéroïde serait encore plus difficile que de construire une base sur Mars ou sur la Lune. Les astéroïdes n'ont pas beaucoup de gravité, de sorte que les astronautes seraient confrontés à de graves problèmes de santé en vivant dans cet environnement à moins qu'ils ne créent une gravité artificielle à l'intérieur de la base, peut-être en faisant continuellement tourner tout l'habitat.

Parce que la ceinture d'astéroïdes est si éloignée du soleil, les panneaux solaires qui alimentent de telles machines devraient être gigantesques. Il y aurait aussi le problème de la protection des colons contre les radiations cosmiques. Vous pourriez penser que creuser des tunnels dans la surface pourrait fournir une certaine protection, mais cela serait délicat, car beaucoup d'objets que nous appelons des astéroïdes ne sont pas réellement de la roche solide, mais essentiellement des tas de débris spatiaux sans beaucoup d'intégrité structurelle [source: Allison ].

Mais si nous devions coloniser un objet éloigné plus petit, la planète naine Ceres, le plus grand objet de la ceinture d'astéroïdes et la seule planète naine du système solaire interne, pourrait avoir des possibilités. La sonde Dawn de la NASA a découvert que l'astéroïde avait une coque externe riche en eau, sous forme de glace et d'hydrates [source: NASA ].

L'administration Obama avait un plan ambitieux, la mission de redirection d'astéroïdes, qui appelait à capturer une partie d'un astéroïde et à le ramener à proximité de la lune, afin que les astronautes puissent y atterrir et récupérer des échantillons. Mais le projet a été annulé en 2017 par l'administration Trump [source: Malik ].

Êtes-vous prêt à aller au-delà du système solaire?

Si nous voulons coloniser une planète dans un autre système stellaire, nous devons répondre à deux questions. Premièrement, existe-t-il des planètes semblables à la Terre en dehors de notre système solaire ? Grâce au télescope Kepler de la NASA , la réponse à cette question est oui. Kepler, qui a été mis hors service en 2018, a localisé près de 2700 planètes - ce que les astronomes appellent des exoplanètes - en orbite autour d'étoiles de quelques centaines à quelques milliers d'années-lumière. Beaucoup d'exoplanètes sont des géantes gazeuses similaires à Jupiter et Saturne. Mais d'autres sont des "super-Terres", des planètes rocheuses légèrement plus grandes que les nôtres [source: Howell ]. Certains d'entre eux pourraient éventuellement avoir les bonnes conditions pour être hospitaliers aux colons humains.

La deuxième question est purement logistique: comment arriver à une planète située à des milliers de milliards de kilomètres de la nôtre? Pour répondre à cette question, les scientifiques devront repenser les voyages dans l'espace. Par exemple, l'idée qu'un seul équipage volera vers une planète éloignée est hautement improbable. Au lieu de cela, les vaisseaux spatiaux pourraient avoir besoin de transporter des groupes familiaux capables de vivre dans l'espace pendant des générations [source: Feltman ].

Les scientifiques devront également mettre au point de meilleurs systèmes de propulsion pour réduire le temps de trajet. Les moteurs nucléaires basés sur la fission et la fusion pourraient être réalisables, mais les candidats les plus probables incluent les voiles solaires, les systèmes de propulsion ionique ou les fusées à antimatière [source: Stromberg ].

Les voiles légères fonctionnent en dirigeant la lumière laser sur une énorme voile en aluminium. Lorsque les photons frappent la voile, ils transfèrent l'élan et poussent la voile vers l'avant. Les systèmes de propulsion ionique utilisent des panneaux solaires pour générer des champs électriques qui accélèrent les atomes chargés de xénon. Un tel moteur a propulsé la mission Dawn, qui a lancé un vaisseau spatial sans pilote sur deux astéroïdes, Vesta et Ceres, avant que sa mission ne soit terminée en novembre 2018. Les fusées antimatière sont les plus efficaces et atteignent les vitesses les plus élevées, mais la technologie est relativement non testée. Une telle fusée mélange des quantités égales d'antihydrogène et d'hydrogène, qui s'annihilent dans une chambre de combustion pour libérer d'énormes quantités d'énergie [source: Stromberg ].

En fin de compte, une combinaison de technologies peut être la solution, prouvant une fois de plus que la conquête de l'espace lointain nécessitera la coopération et la collaboration entre scientifiques de différentes disciplines et nationalités.

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