Le voyage

La terraformation de Mars est un grand projet mais si l'humanité se trouve dans l'impossibilité de se rendre sur Mars, toutes les technologies d'ingénierie planétaire seront inefficaces et dans l'optique de la terraformation d'une planète entière, les vaisseaux spatiaux devront être biens plus grands et bien plus résistants que les navettes actuelles qui n'ont "que" le trajet Terre-Lune à faire, elles sont donc relativement protégées d'une bonne partie des dangers spatiaux tels que les radiations solaires, etc... et  d'autres dangers liés à l'isolement et aux longs temps de trajet.

futur vaisseau spatial?

La propulsion

La Méthode chimique est la technologie actuelle et celle qui sera probablement utilisée si jamais la terraformation de mars était au goût du jour.  La propulsion se fait grâce à la combustion de l’ergol qui est un mélange à base d’hydrogène, d’azote et d’oxygène.

Son inconvénient est  une très grande consommation de carburant. Mais ce problème peut être légèrement contourné en utilisant le carburant seulement pour le décollage et d'autres moyens pour l’atterrissage. De plus, pour éliminer ce problème de consommation au décollage, la fusée pourrait être construit directement en orbite autour de la Terre.

 Le voyage vers Mars ne peut être effectué en ligne droite et doit suivre la trajectoire de base de la terre car en décollant, elle absorbe la vitesse de rotation de la terre et l’annuler au décollage est, pour le moment, impossible.

 schéma du voyage Terre-Mars de la sonde Curiosity

 La configuration optimale se reproduit à peu près tous les 26 mois. Le temps mis par un vaisseau pour parcourir le trajet Terre-Mars dans la configuration la plus favorable tout en réduisant la consommation de carburant au minimum est de 258 jours. En dépensant relativement peu de carburant supplémentaire, on peut faire chuter cette durée à 180 jours.

graphique représentant le temps de trajet vers mars en fonction de la distance entre les planètes

On n’a encore jamais envoyé de fusées aménagées pour un voyage de cette durée dans ces conditions, la conception de la fusée reste donc à faire.

bien sur, il faut des réserves a bord pour nourrir les astronautes durant ce long voyage. La nourriture sera embarquée à l'aller mais l'eau pourra être produite le vaisseaux spatial, on utiliserait surement la réaction de bosch. C’est une réaction chimique qui est étudié dans le but d'éliminer du dioxyde de carbone (produit par la respiration humaine) et de générer de l'eau propre à bord d’une fusée.

L'équation chimique générale est :

CO₂(g) + 2 H₂(g) → C(s) + 2 H₂O(l)

Cependant, la réaction précédente est le résultat de deux réactions, la première est :

CO₂ + H₂ → CO + H₂O

Et la seconde réaction :

CO + H₂ → C + H₂O

Il existe d'autres moyens de propulsion mais une grande partie n’en est qu’à l’étape de l’hypothèse, de projets ou sont inexploitable pour un vol inhabité. (Propulsion plasma, Propulsion nucléaire, Voile solaire, Propulsion à l’antimatière, Propulsion par fusion, Propulsion par espace temps)

L’atterrissage sur mars se fera sûrement grâce à l’aérocapture couplé à un parachute géant (90m de diamètre) ou autre ancre flottante.

Lors du voyage du retour, il faudrait soit utiliser du carburant amené à l’allé, ce qui est très peu probable car cela nécessiterait d’augmenter le poids de la fusée et donc d’emporter plus de carburant pour le décollage etc… La seconde solution est la réaction de Sabatier qui est un processus qui pourrait être une étape clé de l'exploration de Mars par l'Homme (Le Projet Mars Direct l’a déjà pris en compte) en prenant du dihydrogène transporté depuis la Terre et du dioxyde de carbone présent en grande quantité dans l'atmosphère martienne. Le méthane produit pourrait alors être employé comme carburant servant à la propulsion d'une fusée. Ceci aurait comme conséquence de limiter considérablement la masse des fusées en partance pour Mars (cela nécessiterait d'emmener du dihydrogène en grande quantité).

La réaction est la suivante : CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O

En plus des aspects techniques, il faut considérer les dangers de l’espace, les principaux restent des radiations spatiales qui, à long terme, peuvent augmenter le risque de cancers, de mutations etc… Ainsi que les éruptions solaires, bien plus dangereuses, qui dégagent en très peut de temps une énergie pouvant anéantir un équipage humain. Celui-ci devra donc être informé rapidement en cas d’éruption solaire ce qui lui permettrait de se réfugier dans une pièce prévue à cet effet (blindage bien plus important, derrière les réservoirs d’eau). La situation s’améliorera une fois sur mars grâce à la masse de la planète et si la base est enfouie sous une couche de régolite.

Néanmoins, il faudra aussi compter sur les problèmes liés à la faible pesanteur.

Le record du plus long séjour dans l’espace revient à Valeri Poliakov, qui a vécu 438 jours d’affilée sur Mir. Et les conséquences sur le corps de cette homme ont été nombreuses, décalcification des os, atrophie musculaire, affaiblissement su système immunitaire…. Ce problème pourrait être contourné par la création d’une gravité artificielle à bord du vaisseau qui pourrait être amené progressivement à une valeur égale à celle de Mars pour commencer à s’y habituer.

Valeri Poliakov a son retour

Les aspects psychologiques devront aussi être considérés. Les premiers équipages devront compter sur une variable plus « humaine » que tous les dangers de l’espace, en effet, soumis à l’éloignement de la planète, le temps de latence des communications radio, le stress et le confinement de l’équipage sur une longue durée, la routine etc… la psychologique de l'équipage peut prendre des tournures inquiétantes et imprévues  :

• 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 psychosomatique.

Il faudra donc un équipage trié sur le volet, autant physiquement que psychologiquement pour éviter tout danger humain et ayant les connaissances médicales, techniques, psychologiques etc…  pour installer une base martienne et passer un très long moment loin de la terre. Il faudra aussi un vaisseau spécial des plus perfectionnés. Et certains danger n'ont peut être pas encore été découverts.