Vous voulez aller sur Mars ? Génial, il ne vous reste plus qu’à planifier une mission. Déterminez où atterrir, quoi apporter et comment vous allez y vivre dans les mois (ou années) entre des fenêtres de retour favorables. Tout cela sera déterminé par la disponibilité des ressources cruciales dont vous aurez besoin pour survivre.
Cela va ressembler à une brochure de voyage, mais la planète rouge offre tellement de choses à vérifier pour une première mission humaine. Il y a des canyons, des plaines, des cratères, des volcans et des régions polaires. Alors, par où commencer ? Cela dépendra du type de mission que vous souhaitez accomplir. Un simple voyage « planter des bottes et le drapeau » ne nécessitera pas beaucoup d’infrastructures.
Une mission plus complexe nécessitera plus d’infrastructures pour les habitats et les stations scientifiques. Essentiellement, vous allez atterrir, construire un habitat, explorer le voisinage proche, établir un avant-poste scientifique et survivre aux défis de radiation et environnementaux de Mars. Votre « liste de choses à faire » sur Mars comprend l’apport de fournitures et de matériaux de construction pour commencer. Ensuite, vous devez penser à la capacité de survie, à la construction de votre avant-poste, à l’exploration et, surtout, à un site de lancement pour un retour en orbite et un retour sur Terre.
Déterminer où aller sur Mars est un casse-tête mécanique et planétaire avec de nombreuses pièces mobiles. Et, les humains n’ont jamais lancé de mission en équipage à long terme sur une autre planète dans l’histoire. Donc, tout est nouveau pour nous.
Les pionniers de Mars ont besoin de tout
Traditionnellement, les humains se sont déplacés autour de notre propre planète Terre à la recherche de nouveaux endroits à explorer et à vivre. Les premiers colons et explorateurs se sont installés dans de nouvelles régions préparées avec quelques fournitures. Cependant, ils pouvaient toujours compter sur des sources locales de nourriture, d’eau et d’abris. Pas si vrai sur Mars pour les premiers explorateurs. Ils devront apporter tout ce dont ils ont besoin (au début), y compris l’air, l’eau, la nourriture et les machines pour aider à extraire les ressources locales pour une habitation continue.
De toute évidence, l’eau est le plus important. Sans cela, vous ne pourrez pas rester très longtemps ou accomplir beaucoup de choses. Mars n’a aucun écoulement à travers la surface. Mais, il a des ressources cachées. Premièrement, il y a des dépôts de glace évidents aux pôles, y compris des réserves de glace d’eau. Deuxièmement, il y a beaucoup de glace d’eau cachée sous la surface. Troisièmement, il y a les minéraux hydratés. De ces trois choix, obtenir de l’eau à partir de minéraux hydratés sera le plus difficile. Ceux-ci ont de l’eau enfermée à l’intérieur, comme des argiles. Vous aurez besoin de machines spécialisées pour extraire cette eau. Le forage pour la glace souterraine pourrait être plus facile à court terme. Résoudre le problème de l’accès à l’eau vous donne des ressources pour cultiver de la nourriture, boire, fabriquer et propulser. Alors, choisissez un site avec un bon accès à l’eau.
Le site d’atterrissage devrait idéalement être à basse altitude (meilleur pour l’habitation humaine) et ne pas être une fosse à poussière. Ce truc sur Mars est finement broyé et incroyablement toxique avec des composés de perchlorate. Il entrera dans tout (pas bon pour les machines), y compris les poumons humains (pas bon pour la santé). Plus un point d’atterrissage est poussiéreux, plus il sera difficile d’accomplir une mission utile et d’assurer la sécurité des humains.
Pouvoir aux Martiens
D’accord, vous avez donc un site près des ressources en eau, c’est sec mais pas trop poussiéreux, de quoi d’autre avez-vous besoin ? Du pouvoir. Vos habitats, machines et véhicules vont avoir besoin de jus. L’énergie solaire peut sembler être un bon choix, et elle est actuellement utilisée sur les atterrisseurs et les rovers actuellement en place. Si vous souhaitez maximiser l’énergie solaire, vous atterrirez près de l’équateur, où les jours sont plus longs et vous obtenez plus de soleil. Cependant, vous voudrez probablement aussi apporter une sorte d’appareil à énergie nucléaire. Il n’est pas sujet aux changements climatiques et constitue une source stable à long terme.
Un autre avantage des sites d’atterrissage proches de l’équateur est la température moyenne plus élevée. Mars est un endroit froid, même les jours les plus chauds. Près de l’équateur, les températures peuvent atteindre environ 20 °C (70 °F) et un minimum de -73 °C (-100 °F). Atterrissez un peu plus au nord, dans les latitudes moyennes, et vous pourriez faire face à des températures aussi basses que -148 F (-100 C) pendant les hivers. Et, oubliez les poteaux pour une habitation à long terme. Ils seront beaucoup plus froids, toute l’année. N’oubliez pas que vous voulez vivre en toute sécurité et garder votre équipement au chaud, donc l’équateur a beaucoup de sens. Vous y obtiendrez plus de chaleur solaire et économiserez sur votre consommation de carburant.
Se déplacer autour de Mars
Alors, vous vous retrouvez près de l’équateur, mais vous voulez explorer le reste de la planète ? Cela nécessite des véhicules et ceux-ci nécessitent du carburant et de l’entretien. On parle beaucoup d’utiliser l’utilisation des ressources in situ (ISRU) non seulement pour obtenir de l’eau à boire, mais pour fabriquer du carburant. Et, les installations avancées de l’ISRU devraient permettre aux habitants de Mars de recycler les roches de surface (argiles, par exemple) pour l’eau et d’autres matériaux. Ainsi, la disponibilité des matériaux de surface utiles (et de l’eau) dictera votre site d’atterrissage exact.
Finalement, une fois que vous aurez établi une maison sur Mars, vous aurez envie d’y aller et de découvrir ce que vous savez de Mars. Vous étudierez le climat et la géologie, et chercherez peut-être des preuves d’une vie ancienne (et probablement révolue depuis longtemps). Les premières zones d’étude seront juste à côté de votre site d’atterrissage car elles seront faciles d’accès. Mais, éventuellement, les scientifiques-explorateurs se dirigeront vers des endroits éloignés, comme Valles Marineris, le site du cratère Jezero, les volcans et éventuellement les pôles. Ces objectifs nécessiteront plus de puissance et plus de ressources.
Et si on quittait la planète ?
À un moment donné, les humains voudront revenir sur Terre, peut-être rapporter des échantillons aux laboratoires en attente, rendre visite à des parents, amener d’autres Marsnauts à bord, etc. Comment quittez-vous la planète une fois que vous y êtes depuis un certain temps ? Vous pourriez apporter du carburant pour votre lancement en orbite martienne. C’est probablement ce que la première ou les deux premières missions feront. Mais faire entrer et sortir du carburant d’un puits gravitationnel (même aussi léger que celui de Mars) coûte cher. Vous pouvez résoudre une partie de ce problème en fabriquant votre propre carburant sur la planète.
Si votre point d’atterrissage est proche de l’équateur, vous pouvez profiter de la vitesse de rotation de la planète pour donner un coup de pouce au lanceur dans l’espace. Cela vous fera faire des économies de carburant. Pour les missions à plus long terme, vous fabriquerez du carburant à partir de ressources locales, mais vous voudrez toujours économiser sur la consommation de carburant.
Donc, il semble que pour tous les critères, atterrir près de l’équateur va être le meilleur choix, en particulier pour un premier « atterrissage humain sur Mars ». Et c’est ce à quoi les planificateurs de mission pensent maintenant, pour de vrai, dans chaque agence spatiale et quelques bureaux d’entreprise à travers le monde. C’est une entreprise complexe. La sélection d’un site est la première chose à faire et, comme vous pouvez le constater, ce n’est pas simple. En fin de compte, le meilleur endroit pour que les humains atterrissent sur Mars sera aussi sûr et riche en ressources que les planificateurs pourront le choisir. Ensuite, c’est aux humains qui s’y rendent de faire en sorte que tout fonctionne et de nous montrer les merveilles de la planète rouge.