Illustration de Mars terraformée. © Wikimedia, CC by-sa 3.0

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Terraformation : rendre Mars habitable serait impossible pour l’instant

ActualitéClassé sous :Astronomie , planète mars , habitabilité

Pour Elon Musk, il suffirait de bombarder les calottes polaires de Mars pour libérer du carbone et ainsi épaissir la maigre atmosphère de la Planète rouge et la réchauffer. Mais une nouvelle étude, financée par la Nasa, répond que cela ne serait pas suffisant. Selon ces chercheurs, injecter les quantités de CO2 requises et disponibles sur notre voisine serait irréalisable. Du moins pas avant longtemps. Très longtemps.

Terraformer Mars, c'est-à-dire la rendre habitable pour l'être humain comme l'est la Terre, est un vieux rêve. L'idée n'est donc pas nouvelle et est exploitée dans de nombreux livres et films de science-fiction depuis plusieurs décennies. S'agit-il d'une chimère ? Tout le monde n'est pas de cet avis et la littérature scientifique est riche en études sur la faisabilité d'une telle entreprise. D'ailleurs, en parlant d'entreprise, le patron de SpaceX, Elon Musk, est, lui, très optimiste quant à la colonisation de Mars qu'il entend aborder dès 2024. Dans sa vision, des cités martiennes sortiront du sol rouge avant la fin du siècle. Pour lui, rendre Mars verdoyante serait envisageable.

Le scénario le plus récurrent pour une terraformation de Mars consiste à libérer les gaz à effet de serre qu'elle renferme. Rappelons qu'actuellement, l'atmosphère de notre voisine est très fine — environ 0,6 % de la pression atmosphérique terrestre —, rongée depuis des milliards d'années par le vent solaire, et les températures à sa surface sont très basses. Sous ses airs de nouveau Far West, Mars est un monde franchement hostile, froid et aride.

Alors, pour la réchauffer il n'y a pas beaucoup de choix si on veut faire avec les ressources locales : ce serait donc avec de l'eau et du dioxyde de carbone. Tous deux sont en partie piégés dans les calottes glaciaires et le sous-sol. Aussi, pour beaucoup, il suffirait de faire fondre les pôles martiens, plutôt faciles d'accès, pour injecter dans sa maigre atmosphère tout ce dioxyde de carbone (CO2) et la vapeur d'eau nécessaires pour la réchauffer. Pour y parvenir, Elon Musk proposait en 2015 de bombarder les pôles avec des charges nucléaires... Une autre méthode, plus douce, prescrit de les assombrir avec des poussières. Est-ce que ça marcherait ? Une étude qui vient de paraître dans la revue Nature Astronomy, et financée par la Nasa, n'y va pas par quatre chemins : c'est impossible. Enfin, plus exactement, c'est impossible avec nos technologies actuelles. Explications.

La terraformation de Mars n’est pas pour tout de suite. Avec nos technologies actuelles, il n’est pas possible d’injecter suffisamment de carbone pour épaissir l’atmosphère de Mars et la réchauffer. Les colons martiens du XXIe siècle devront garder leurs combinaisons pour randonner sur notre voisine. © Ulia Koltyrina, Fotolia

Terraformer Mars n’est pas réalisable avec la technologie actuelle

Bruce Jakosky et Christopher S. Edwards, deux chercheurs chevronnés qui font partie des équipées des missions d'explorations martiennes de la Nasa MRO (Mars Reconnaissance Orbiter), Mars Odyssey, Curiosity et Maven, se sont donc posé la question : serait-il vraiment possible de terraformer Mars ? De transformer Mars en une Terre 2.0 ? Pour y répondre, ils ont consulté plus de vingt ans de données collectées par les orbiteurs afin d'évaluer le plus précisément possible les quantités d'eau et de carbone disponibles sur Mars. Leur conclusion, comme nous l'avons vu, rejette la possibilité de terraformer la Planète rouge. « Nos résultats suggèrent qu'il n'y a pas assez de CO2 restant sur Mars pour fournir un réchauffement significatif par effet de serre si le gaz devait être mis dans l'atmosphère, résume Bruce Jakosky. En outre, la majeure partie du CO2 n'est pas accessible et ne peut pas être facilement mobilisée. »

Quid des calottes glaciaires ? Les chercheurs répondent que leur fonte complète aiderait à doubler l'actuelle pression atmosphérique qui n'est que de 0,636 kPa en moyenne (0,6 % de l'atmosphère terrestre, comme on l'a dit). Pour qu'il fasse plus chaud sur notre voisine et que de l'eau liquide coule de nouveau à sa surface — comme cela fut le cas il y a plus de 3,7 milliards d'années —, il faudrait que la pression du dioxyde de carbone atteigne un niveau comparable à celui de la pression atmosphérique totale de la Terre. Il faut donc beaucoup de carbone et les réservoirs polaires n'y suffiraient pas. Où en trouver alors ? Les autres sources seraient les minéraux. Les gisements sont enfouis sous la surface et leur exploitation serait une entreprise titanesque, ô combien coûteuse, qui in fine ne suffirait toujours pas à augmenter significativement la pression nécessaire. Cela apporterait environ 5 %. Ou bien il faudrait aller le chercher à de très grandes profondeurs. Ce qui paraît irréalisable et, en outre, personne ne connaît vraiment les quantités disponibles. Autres pistes, les poussières mais leur exploitation — il faudrait les chauffer pour libérer le CO2 — ne rapporterait que 4 % du carbone requis. Quant aux clathrates qui ont eux aussi piégé du CO2, ils n'en fourniraient que 5 % de plus. Bref, on est encore loin du compte.

Alors, peut-être serons-nous en mesure de réchauffer un jour Mars mais pour les chercheurs ce ne serait pas avant des siècles. Mais ne pourrait-on pas injecter des gaz à effet de serre produits sur Terre ? Par exemple, des chlorofluorocarbures (CFC). L'inconvénient est que leur courte vie dans l'atmosphère obligerait à en produire sans cesse d'importantes quantités.

Pour l'instant, et sans doute pour longtemps, il faudra se contenter d'habiter Mars enfermé dans des habitats adaptés à cet environnement et dans des combinaisons, pour celles et ceux qui voudront explorer ce monde.

  • La terraformation impliquerait d'augmenter la pression de l'atmosphère et d'y injecter des gaz à effet de serre en grandes quantités.
  • De l'eau et du CO2, provenant de la surface ou du sous-sol, pourraient convenir.
  • Cependant, les quantités disponibles sont probablement trop faibles et aucune technologie connue ne conviendrait.
Pour en savoir plus

Terraformer Mars serait peut-être possible

Article de Rémy Decourt publié le 22 juin 2018

Une étude suggère qu'une bactérie terrestre, connue pour être capable, tout comme les plantes, d'accomplir la photosynthèse, pourrait aider à coloniser Mars en rendant la Planète rouge respirable. Scénario de science-fiction ? Pas vraiment.

Avec le progrès technologique que notre société connaît actuellement, il ne fait guère de doute qu'un jour l'Homme essayera de terraformer Mars pour la rendre habitable pour son espèce. L'idée de modifier durablement le climat de la Planète rouge a fait son chemin depuis qu'en 1961 Carl Sagan avait proposé un mécanisme pour rendre la planète Vénus habitable, ou, du moins, la rendre nettement moins chaude.

Pour qu'un jour la Planète rouge devienne bleue, on a toujours pensé qu'il suffisait de libérer le CO2 contenu dans le régolite martien et les calottes polaires pour donner naissance à une atmosphère beaucoup plus épaisse. Mais d'autres voies sont possibles.

Pour terraformer Mars, une équipe de scientifiques semble convaincue que la photosynthèse pourrait être utilisée à bon escient pour créer de l'air afin que les humains puissent respirer sur Mars. Cette idée est moins saugrenue qu'elle n'y paraît.

Une ville martienne telle que l'envisage Elon Musk. © SpaceX

Créer de l'air respirable par les humains sur Mars

Pour la comprendre, il faut savoir que la photosynthèse est le processus par lequel les plantes et d'autres organismes produisent et stockent l'énergie de la lumière et produisent de l'oxygène. Sur Terre, la photosynthèse est l'apport d'énergie principal dans le cycle thermodynamique de la biosphère en étant à l'origine de la plus grande partie de la biomasse.

Pour reproduire ce phénomène naturel sur Mars, encore faut-il que des organismes y vivent. Or, s'il ne fait plus guère de doute que cette planète a été habitable dans un passé très lointain, elle est aujourd'hui un monde inhabité, et inhabitable en l'état.

Ce que vient de révéler cette équipe, c'est qu'une cyanobactérie terrestre, connue sous le nom de Chroococcidiopsis thermalis, pourrait aider l'Homme à coloniser la planète Mars en contribuant à y créer une véritable biosphère ! Ces organismes, qui survivent dans des conditions de très faible luminosité dans les environnements les plus inhospitaliers de la Terre (Antarctique, désert des Mojaves ou sources hydrothermales par exemple), sont pourtant capables d'effectuer la photosynthèse. Certains ont même survécu à l'extérieur de la Station spatiale internationale (ISS) !

Au regard de ces milieux terrestres inhospitaliers dans lesquels vit C. thermalis, cette étude suggère que cet organisme pourrait survivre sur Mars et, théoriquement, être exploité pour créer de l'air afin que les humains puissent y respirer.

Cette étude, dirigée par Dennis J. Nürnberg, du Département des Sciences de la vie de l'Imperial College London, a rassemblé de nombreux scientifiques, dont les Français Pierre Joliot, de l'institut de Biologie physico-chimique, et Alain Boussac, de l'institut de Biologie intégrative de la cellule (CEA de Saclay).

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