INTRODUCTION

 

Aller sur Mars pourrait être possible, mais il faudrait d’abord affronter de nombreuses contraintes qui seraient fatales à l’espèce humaine. A part ces contraintes, il faudrait aussi quelques  conditions pour atterrir et survivre sur la planète rouge. Le voyage peut être très long et fatiguant, des astronautes très entraînés seront donc nécessaires. Quelles sont ces contraintes et ces conditions? Un être humain pourrait-il résister et survivre sur Mars ?

 

 

 

 

I. CONTRAINTES

 

Les contraintes principales sont les contraintes naturelles, qu’on ne peut donc pas affronter. Par exemple, le fait qu’un an sur Mars dure 687 jours, et chaque jour est composé de 24 heures et 37 minutes, c’est à dire 37 minutes de plus qu’un jour sur Terre. De plus, la période automne/hiver est 25% plus longue à l’hémisphère Sud que de l’autre côté de l’équateur, ce qui influence son climat. La température moyenne sur Mars varie de –10°C à 0°C le jour, mais elle peut atteindre –80°C la nuit. L’hiver, aux pôles, la température peut baisser jusqu’à –133°C. Pendant le printemps le climat ne s’améliore pas vraiment, et cette saison est caractérisée comme « saison  des tempêtes ». En effet, la glace carbonique, une glace sèche qu’on retrouve aux pôles et qui constitue la calotte polaire, se sublime. La pression atmosphérique est donc modifiée. Ces tempêtes conduisent à des montagnes de poussières, qui deviennent de plus en plus importantes jusqu’à l’hiver.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sans compter le climat, on retrouve aussi d’autres problèmes majeurs, comme les problèmes des radiations à la surface de la planète. Il s’agit de radiations dues au vent solaire, mais aussi au rayonnement cosmique. Seulement en effectuant un aller-retour de 360 jours, notre corps aurait subi une dose de 660 milliverts (Smv, unité des taux de radiation), alors que la dose moyenne annuelle par personne en France est d’environ 2.54 Smv, et la dose moyenne annuelle des travailleurs nucléaires est de 20 Smv. Par conséquent il y aurait une augmentation importante du risque de cancer. Un moyen de limiter ces radiations est de rendre le voyage vers Mars le plus court possible, ce qui est réalisable avec l'utilisation d'une propulsion nucléaire .

A part les radiations de l’atmosphère, il y a aussi des radiations au niveau de la surface, car Mars n’a pas de champs magnétique : il faudrait donc habiter enterré.

La destruction du champ magnétique a eu lieu il y a 3.8 à 4.1 milliards d’années, lors du Grand Bombardement Tardif, qui constituait à une pluie de météorites. Ce bombardement a transformé l’hémisphère Sud en un champ de cratères, alors que l’hémisphère Nord, qui a échappé au Bombardement, a une surface composée surtout de roches jeunes. Mais le Grand Bombardement Tardif n'est pas la seule explication qui justifie la perte du champ magnetique de Mars.

 

     Un autre problème est le fait que Mars, contrairement à la Terre, ne possède qu’une atmosphère extrêmement ténue, elle n’a donc pas de nuages. On retrouve cependant une légère brume le matin. La pression sur Mars est très faible, elle atteint 7 millibars, contrairement à 1013 millibars sur Terre. L’atmosphère martienne est composée de 95.8% de gaz carbonique et de très peu d’eau, elle est donc irrespirable par la nature humaine.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aux pôles, pendant l’hiver, comme la température est très faible (elle peut atteindre –133°C°), il y a une condensation du gaz carbonique à la surface, et une couche de givre de quelques mètres d'épaisseur se forme.

 

Une dernière contrainte présente sur la planète Mars est le grand nombre de séismes et les impacts des météorites. Alors que la Terre comporte des plaques tectoniques, qui régulent le gaz carbonique rejeté par les volcans, les plaques sur Mars sont très proches du noyau. Cela poserait un problème si le noyau était très grand, car celà signifierait que la tectonique ne pourrait pas exister. Malheureusement, nous n'avons pas beaucoup d'informations sur le sujet de la structure interne de la planète, c’est pourquoi les missions envoyées installent maintenant des sismographes.

Les sondes Viking 1 et Viking 2 ont déjà emporté des sismographes et elles les ont installé, mais ceux-ci ayant été fixés au sol, ils ne calculaient que les vibrations provoquées par le vent martien. Il faudra donc attendre la mission InSight en 2016, car elle emportera un sismographe plus adapté aux contraintes afin d’effectuer des valeurs précises.

 

 

 

 

II. CONDITIONS

 

 

Mais une mission habitée sur Mars nécessite beaucoup d’autre paramètres, dont une vraiment essentielle à la survie de l’espèce humaine : l’eau.

 

Beaucoup de recherches ont eu lieu à propos de ce sujet, qui ont constaté que l’absence d’eau sur Mars serait assez récente et limitée à la surface de la planète seulement.

Les vallées ramifiées peuvent être la cause d’une existence passée de fleuves, par conséquent on pourrait supposer une présence d’eau au sous-sol martien.

Cette hypothèse serait validée d’abord grâce à la Cerberus Fossae, une faille très récente et visible se situant à Athabasca Valles, à l’hémisphère Sud de la planète, par laquelle de l’eau aurait jailli brutalement. Aussi, en 2005, grâce à l’instrument Omega, on a découvert des argiles, formés par la lente dégradation de roches volcaniques dans l’eau.

 Une autre sonde a aussi été envoyée, sous le nom de Maven, pour comprendre l’évolution de l’atmosphère martienne. Cette sonde a décollé le 18 novembre 2013 et la mission aura une durée d’environ 10 mois.

 

 

Une problématique nous reste cependant encore aujourd’hui : y avait-il de l’eau sur Mars au passé ?

Pour pouvoir y répondre, voyons un peu l’histoire de cette planète rouge :

Environ 600-700 milliard d’années de sa création, Mars avait des caractéristiques similaires à celles de la Terre à l’époque.

Il y a 3.8 à 4.1 milliard d’années, lors du Grand Bombardement Tardif, Mars a perdu son champ magnétique, et par conséquent a subi un arrêt de son mécanisme dynamo-interne et donc un refroidissement interne assez important. A cause de celà, beaucoup d’eau a quitté la planète. Cette période était appelée « Noachien » et il s’agissait de la première époque géologique connue de l’histoire martienne.

Après cette période a eu lieu l’ « Hespérien », qui a été marquée par une activité volcanique très importante.

Depuis 3.5 à 3.2 milliards d’année la planète est dans l’ère de l’ « Amazonien ». Cette période, qui dure encore jusqu’à présent est relativement calme et ne présente que des petites quantités d’eau dans l’atmosphère, qui ont été une conséquence d'une oxydation du sol, ce qui a donné la couleur orangée de la surface.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III. LE VOYAGE

 

Mars et la Terre se situent à une distance de 56 millions de kilomètres quand ces deux-là sont le plus proche, ce qui correspond à une distance 140 fois plus grande que la distance Terre/Lune. Les deux planètes sont le plus éloignées quand elles se situent de part et d’autre du Soleil, et la distance entre les deux atteint alors 400 millions de kilomètres.

 

 

Les périodes pendant lesquelles un voyage serait possible sont très précises : il s’agit de la période de l’ « opposition », c'est-à-dire quand Mars et la Terre sont le plus près l’une de l’autre. Cette période d’opposition ne dure que 3 semaines, vu que les orbites de la Terre et de Mars se rapprochent et s’éloignent constamment. Il s’agit donc de « fenêtres de lancement » qui n’ont lieu qu’une seule fois chaque 26 mois.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Afin de pouvoir atterrir sur Mars, on doit aussi réussir à affronter quelques problèmes techniques. D’abord, le défi de la propulsion du vaisseau. Il y a deux moyens principaux pour le décollage : la propulsion chimique et la propulsion nucléaire. Alors que la propulsion chimique permettrait d’économiser le coût, la propulsion nucléaire permettrait à son tour d’économiser sur la masse d’essence à transporter et de voyager plus vite. Aussi, dû à son atmosphère très ténue, il serait très difficile de parvenir à faire atterrir une mission habitée sur Mars. Le décollage du retour sera donc aussi difficile, vu que la gravité de la planète est  deux fois plus grande que sur la Lune.

Pendant le voyage, il y a aussi un problème au niveau de la psychologie des astronautes : lors de leur mission, ils seront 4 à 6 personnes isolées et enfermées pendant plusieurs mois, loin de la Terre, ce qui pourrait les emmener à avoir beaucoup de stress, une sensation d’isolement, qui pourrait les emmener à présenter des symptômes de dépression majeure.

 

 

Il y a notamment des contraintes physiques au niveau d'un voyage dans l'espace: L’apesanteur y joue un rôle très  important, car le fait que l’espace a une gravité nulle peut avoir des effets sur l’organisme humain.

 

D’abord, le fait que l’absence de gravité peut conduire à un agrandissement de la colonne vertébrale, car la force de gravité ne compresse plus les vertèbres, commencent donc à se séparer petit à petit. De plus, les os se retrouvent très fragilisés. Le calcium et quelques autres minéraux qu’on retrouve dans les os quittent ces derniers, afin de passer dans le sang, et se retrouvent ensuite évacués par l’urine. Ce phénomène est appelé ostéoporose.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Tissu osseux d'un os sain                                 Tissu osseux d'un os touché d'ostéoporose

 

 

 

Sans compter les problèmes au niveau des os, on constate aussi une atrophie des muscles lors d’un voyage dans l’espace. En effet, les muscles s’opposent constamment à la gravité terrestre, sans laquelle il leur est très difficile de maintenir leur fonction.

 

Un autre problème très important résultant de l’absence de pesanteur est son influence sur la circulation cardio-vasculaire. La gravité terrestre conduit le sang naturellement vers les membres inférieurs de notre corps, mais une fois dans l’espace, le sang se repartit plus facilement dans l’ensemble du corps. Cela pose un problème parce que le cœur fonctionne toujours de la même façon, essayant d’alimenter plus les membres supérieurs. Ceci conduit à une quantité de sang très faible au niveau des membres inferieurs, qui sont alors affaiblis. Par conséquent, comme la quantité de sang diminue, on constate une diminution du nombre de globules rouges aussi. Ce phénomène, appelé « anémie spatiale » peut causer des problèmes très graves en cas d’hémorragie ou de blessure.

A part les globules rouges, cette diminution du volume de sang touche aussi les globules blancs, qui conduisent alors à un affaiblissement du système immunitaire.

 

Aussi, sous gravité zéro, le sens de l’équilibre d’une personne va être modifié. C’est l’oreille interne qui est capable de positionner notre corps en verticale. En effet, celle-ci n’a pas de fonction que dans l’audition, mais aussi dans l’équilibre. Si l’oreille interne connait donc un trouble, elle peut être source d’une impression de déséquilibre. Or, la fonction de l’oreille interne est dépendante de la gravité, cela pourrait donc être la cause du « mal de l’espace » (Space Motion Sickness), qui consiste à un mal de tête constant et à des nausées, avec des vomissements. Petit à petit, les astronautes parviennent à surpasser ce mal de l’espace, mais une fois de retour sur Terre, ou en arrivant sur Mars (qui a une certaine –faible- gravité), ils peuvent avoir des difficultés au niveau de leur équilibre.

 

 

CONCLUSION

 

Un voyage vers Mars nécessite encore beaucoup de progrès au niveau technique, une telle mission habitée ne serait donc pas réalisable avant 2035, malgré le fait que le projet Mars One ai prévu un atterissage sur Mars en 2025. Même une fois sur la surface de Mars, il y aurait de nombreuses contraintes, plus ou moins affrontables qui s’opposeraient à ce que l’on puisse y habiter et des conditions essentielles pour notre survie, notamment la présence d’eau potable et d’oxygène respirable. L’homme devrait donc s’adapter à ce nouveau environnement, ou bien essayer d’adapter l’environnement à ces besoins : on parlera alors de « Terraformation ».