En matière de conquête spatiale, la Lune n’est plus perçue que comme une étape devant permettre à l’humanité d’atteindre Mars. En pratique, les défis à relever pour y arriver d’ici 20 ans sont colossaux, à commencer par la propulsion.

Mars, nouvel horizon de la conquête spatiale. Elon Musk s’imagine y bâtir une colonie à grand renfort de cargos transportés par Spaceship SuperHeavy. L’agence spatiale chinoise fait tourner autour de la planète rouge une sonde (Tianwen-1) pour préparer l’arrivée imminente d’un rover. Les Emirats arabes unis ne sont pas peu fiers d’avoir réussi la mise en orbite d’al-Amal qui va étudier l’atmosphère de Mars. Et jeudi 18 février 2021, Perseverance s’est posé avec succès sur le sol martien, avec l’objectif de réaliser des prélèvements et analyses, tout en stockant des morceaux de roches qu’une autre mission aura la tâche de rapporter sur Terre. L’objectif est de trouver des formes de vie passée, quelles qu’elles soient, même à l’échelle microbienne.

Une somme de défis, à commencer par le carburant

Mais alors qu’il doit reposer le pied sur la Lune en 2024 selon le planning du programme Artemis de la Nasa, quand l’humain sera-t-il en mesure de fouler pour la première fois le sol de Mars ? Nul ne le sait avec certitude. En revanche, les scientifiques réfléchissent à des moyens d’accélérer le voyage, qui à l’heure actuelle prendrait quasiment neuf mois à condition de l’organiser au moment où les deux planètes sont les plus proches l’une de l’autre, ce qui nécessite un peu de patience puisque la fenêtre la plus opportune ne se présente que tous les 26 mois environ. Le défi est énorme, tant d’un point de vue technologique que matériel, sans oublier l’aspect humain d’une telle aventure. Surtout si l’on envisage de ne pas abandonner les astronautes volontaires sur place, car organiser leur retour est une tâche encore plus complexe.

Selon des calculs assez simples, on estime qu’il faudrait entre 1000 et 4000 t de carburant/comburant (oxygène liquide et hydrogène) pour propulser une mission habitée vers Mars, ce qui représente a minima plus de 10 lancements du lanceur Space Launch System (SLS) de la Nasa et nécessiterait 10 années de préparation pour un budget de 20 milliards de dollars… juste pour le carburant. La super-fusée SLS est prévue pour embarquer une capacité cargo de 105 t. Voilà qui donne une idée des problèmes considérables à résoudre lorsqu’on s’imagine coloniser Mars, même si Perseverance embarque une expérience visant à établir la possibilité de produire de l’oxygène sur place. Devant ce qui ressemble en l’état à une impasse, les spécialistes de la Nasa envisagent évidemment plusieurs scénarios et, parmi eux, la propulsion nucléaire qui fut déjà au cœur de bien des travaux dans les années 1960.

Mars 2039, c’est déjà aujourd’hui

Bobby Braun, directeur des recherches planétaires au sein du prestigieux Jet Propulsion Laboratory (JPL), explique que si l’on envisage d’aller sur Mars, il faudra absolument avoir imaginé des moyens techniques de le faire de manière sûre, répétitive et soutenable. Deux pistes : la propulsion nucléaire thermique (NTP) et la propulsion nucléaire électrique (NEP). Dans le cas de la première, un réacteur nucléaire remplace la chambre à combustion du moteur et utilise l’hydrogène liquide comme carburant. Avec la seconde, la chaleur générée par la fission nucléaire alimente en électricité un moteur à xenon capable de produire une accélération. Aucune piste n’est privilégiée pour l’heure, même si les travaux préparatoires des chercheurs semblent indiquer un peu plus de certitudes pour la propulsion NTP. Les calculs anticipés laissent entendre que moins de 500 t de carburant seraient nécessaires pour mener à bien la mission. De cette manière, la simple idée de transporter suffisamment de carburant en amont vers Mars pour préparer le retour des astronautes devient un peu plus envisageable.

Une chose est certaine, si la Nasa veut soutenir un programme selon lequel l’être humain pourrait s’envoler vers Mars d’ici à 2039 (objectif évoqué par l’agence spatiale américaine), elle doit le mettre en route dès à présent. Mieux, elle devra accepter une collaboration active avec des entreprises privées telles que Boeing ou SpaceX, et mettre en œuvre des passerelles avec d’autres agences spatiales internationales telles que l’ESA européenne. La Nasa devra également être accompagnée par les administrations successives afin de recevoir suffisamment de crédits. Or on sait qu’une partie de l’opinion étasunienne est défavorable aux investissements massifs dans la conquête spatiale, jugés trop éloignés des principaux enjeux de notre époque (sociaux, climatiques, économiques…). En d’autres termes, l’humanité n’est pas encore sur Mars, tant s’en faut.

Sources

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