Vivre sur Mars et Venus : des projets ? Est-ce possible ?

 

ETUDE DE CAS: Mars et Venus

Quels sont les obstacles a la colonisation de Venus?

Quelles sont les contraintes d'un voyage vers Mars?

 

Venus

Pourquoi pourrait on coloniser Venus?

 

Vénus et la terre ont des similarités sur certains aspects. Ces similarités, et sa proximité, ont fait que Vénus a été surnommée la « sœur jumelle de la Terre » mais en realite Venus est plus une cousine de La Terre

Vénus est proche en taille et en masse de la Terre, il en résulte une quasi identité de la gravité à la surface (0,904 g). Les humains nés sur Vénus n'auraient presque aucune difficulté à s'adapter à la pesanteur de la Terre.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dans la haute atmosphère de Vénus, à une altitude de 50 km, la pression et la température sont similaires à la Terre (1 bar et 0-50 degrés Celsius). De plus, dans ces régions, l'énergie solaire est abondante. La constante solaire  en haut de l'atmosphère vénusienne est de 2610 watts par m², 1,9 fois celle de la Terre, et les nuages sont assez réfléchissants pour que des panneaux solaires tournés vers eux reçoivent autant de lumière que s'ils étaient tournés vers le Soleil. Les vents de cette altitude feraient faire à une station flottante le tour de la planète en 100 h environ. À des altitudes plus élevées cela prendrait encore moins de temps, ayant pour résultat une « journée » plus proche de la journée terrestre de 24 heures alors que sur la surface de Vénus une journée prendrait 243 jours terrestres.

 

Vénus est également le corps le plus proche de la Terre en dehors de la Lune, facilitant le transport et les communications contrairement aux autres endroits du système solaire. Avec les systèmes actuels de propulsion, les fenêtres de lancement vers Vénus se produisent tous les 584 jours, comparés aux 780 jours nécessaires vers Mars. Le temps de parcours est également légèrement plus court ; la sonde Venus Express qui est récemment arrivé sur Vénus a fait légèrement plus de cinq mois de trajet, comparé à presque six mois pour Mars Express. À son point le plus proche, Vénus est à 45 millions de km de la Terre contre 56 millions de km pour aller sur Mars.

 

Obstacles

Vénus présente de nombreux défis pour la colonisation humaine, qui rend impossible toute tentative de colonisation avec la technologie actuelle. Les principaux obstacles à une colonisation sont les suivants :

 

-La surface est extrêmement chaude, avec des températures dans les plaines, proches de 500 °C.

 

-La pression atmosphérique à la surface est environ 90 fois celle de la Terre, soit, sur Terre, la pression ressentie à environ 1 km au-dessous du niveau de la mer. Ces conditions font que la durée de vie des sondes spatiales qui parviennent à la surface est extrêmement brève : les sondes Venera 5 et Venera 6 par exemple ont été écrasées par la pression à 18 kilomètres au-dessus de la surface. Les sondes suivantes, Venera 7 et Venera 8 réussirent à transmettre après avoir atteint la surface, mais ces transmissions étaient très brèves, ne fonctionnant pas plus d'une heure dans l'atmosphère corrosive. L'accès aux matériaux de la surface à l'usage d'une colonie située dans la haute atmosphère serait un problème.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-L'eau est, sous toutes ses formes, presque entièrement absente

 

-L'atmosphère est exempte de dioxygène

 

-L'atmosphère à la surface est constituée d'une concentration toxique et très élevée de dioxyde de carbone.

 

-En altitude les nuages épais sont composés d'acide sulfurique et d'anhydride sulfureux sous forme de vapeur.

 

-L'inclinaison de l'axe de la planète, très faible, entraîne l'absence de saisons.

-Une journée vénusienne dure 243 jours terrestres.

 

-Vénus est dépourvue de champ magnétique qui assure sur Terre la protection contre les rayons cosmiques et les tempêtes solaires.

 

MARS

La NASA, très impliquée dans l'exploration de Mars, a dévoilé les grands objectifs de son programme d'exploration de cette planète pour la période 2009 à 2020, qui visent à mieux comprendre son histoire et envoyer les premières missions précurseurs à l'exploration humaine de la planète rouge.

Les objectifs scientifiques sont toujours les mêmes depuis les débuts de l'exploration de Mars. C'est-à-dire l'étude de la problématique de la vie, du climat et les saisons de la planètes, ses principaux dispositifs (vallées, canaux, volcans), la datation des surfaces et la croûte de la planète.

 

Les objectifs scientifiques

- Rechercher des traces de vie éteinte : l'histoire de Mars montre que la planète a connu des conditions climatiques favorables à l'apparition et la perduration de la vie. La recherche de traces évidentes de vie éteinte passe par la recherche de bio-signatures. L'exploration martienne de ces dix dernières années a permis d'identifier des dépôts sédimentaires qui, pourraient abriter des indices de vie passée.

 

- Rechercher des traces de vie présente : tout comme la recherche d'indice de vie passée, la découverte d'une forme de vie aujourd'hui passe par des missions de surface et en orbite. Les zones les plus propices au vivant, semblent être des zones souterraines proches de la surface, des systèmes hydro-thermiques actifs ou encore la source des écoulements découverts par la sonde Mars Global Surveyor contre les parois de nombreux cratères.

 

- Explorer les niches biologiques hydro-thermiques : l'activité hydro-thermique sur Mars a pu fournir un environnement favorable à l'évolution de la vie. C'est-à-dire un endroit tempéré où existe de l'eau sous forme liquide et des "briques du vivant". Cette activité a sans doute laissé des dépôts qui renferment des traces évidentes de ces niches biologiques. Les scientifiques s'attendent à découvrir des éléments biogéniques et autres composés pré-biotiques comme des signatures microbiennes.

 

- L'évolution de la planète Mars : le projet Explore the Evolution of Mars Pathway démontrera probablement avant le début de la prochaine décennie, que les modèles atmosphériques et climatologiques ainsi que l'histoire du climat de Mars actuellement admis s'avèrent incorrects. Par exemple, les explorations futures telles qu'effectuées par Mars Exploration Rover (MER), et MRO pourraient démontrer qu'il n'existe aucune évidence d'un recouvrement de la surface par de l'eau, contrairement à ce que la télédétection depuis l'orbite martienne semble démontrer aujourd'hui.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les missions pour la période 2009 - 2020

 

-Mars Science Laboratory (MSL)- Aeronomy Mission- Astrobiology Field Laboratory- Deep Drill Mission- Mars Reconnaissance Orbiteur- Network Mission

Les missions Scout

- Phoenix- SCIM- ARES- MARVEL

La problèmatique du retour d'échantillons martiens

- Ground Breaking Mars Sample Return

 

          

 

Les contraintes d'un voyage vers Mars

 

Une mission humaine vers Mars pose de nombreux problèmes. On ne peut pas prévoir, dans l'état actuel de nos connaissances, les effets sur un organisme humain d'un vol aussi prolongé que le vol vers Mars. En moyenne, un aller simple vers Mars prend entre 6 à 9 mois. L'homme n'a pas séjourné plus de 14 mois dans l'espace, ce record étant détenu par le cosmonaute Valeri Poliakof à bord de la station spatiale Mir.

 

Un environnement sans changement, pauvre en stimulus, conduit à court terme à l'ennui et à toutes sortes de manifestations qui comptent parmi les plus destructrices qui soit pour la cohésion et l'intégrité d'un équipage. La monotonie entraîne dans un premier temps des problèmes de mémoire et de concentration. L'isolement dans un milieu clos a ensuite des effets plus graves au delà de 30 jours, comme l'on montré de multiples études dans le domaine du spatial ou dans des environnements bien particuliers (bases en Antarctique, sous marins) :

·         Baisse d'énergie et diminution des capacités intellectuelles.

·         Baisse de la productivité et des compétences.

·         Augmentation de l'hostilité envers les collèges et les supérieurs, irritabilité.

·         Fatigue, anxiété, repli sur soi, état dépressif, diminution de l'efficacité des communications.

·         Comportements impulsifs, réactions psychophysiologique et psychosomatique.

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Une fois l'enthousiasme du départ passé, la monotonie va s'installer. La vie à bord d'un vaisseau spatial à destination de Mars ne sera pas vraiment une partie de plaisir : confinement, absence d'intimité, risque permanent de dangers, isolation sociale, obligation de supporter les systèmes de survie (régénération de l'eau à partir des urines par exemple), mauvaise adéquation des plages de travail et de repos, sommeil perturbé ou pénible, état d'apesanteur (ou conditions désorientantes d'un environnement en perpétuelle rotation si le voyage s'effectue en pesanteur artificielle). L'isolation peut même conduire à des états très dangereux comme des comportements déviants, des excès de violence ou pire.

 

Il sera indispensable de mettre en place un support psychologique. Avec un voyage vers Mars, on change véritablement de dimension. Les modules Apollo n'ont mis que trois jours pour effectuer le voyage vers la Lune, et le retour était possible en permanence. A l'inverse, un voyage vers Mars dure plusieurs années et en cas de problèmes, un retour immédiat est impossible. L'assistance de la Terre sera fortement limitée par le délai de transmission des ondes radios (10 à 20 minutes). Il sera alors bien difficile de mettre en place une assistance psychologique efficace. Les membres de l'équipage seront livrés à eux mêmes, ils ne pourront compter ni sur un retour, ni sur des secours

 

 

Il existe cependant un moyen de rendre le trajet plus agréable et moins dangereux : c'est d'aller plus vite. Le voyage ne prendrait alors que quelques mois, et l'importance de nombreux problèmes biomédicaux diminueraient d'importance. Pour aller plus vite, le vaisseau spatial devra être équipé de systèmes de propulsions bien plus puissants que ceux actuellement employés (réacteur nucléaire, moteur ionique, voile solaire).