TPE : Mars habitable - un futur proche
La Terraformation de la planète Mars :
L’expression « terraformation », ou « terraforming » en anglais vient de l’écrivain Jack Williamson qui, en 1942, fit une nouvelle sur la terraformation dans une revue Américaine de science-fiction. A cette époque, on pouvait considérer que le fait de transformer une planète relevait de l’imaginaire mais dès les années 1960, des scientifiques évoquent pour la première fois ce procédé et l’étudie de
manière sérieuse. Parmi eux, Carl Sagan fut le premier à parler de la terraformation scientifiquement en l’appliquant à Vénus. Puis après lui, plusieurs études seront menées sur le sujet, l’idée principale qui en ressort est celle de terraformer une planète : Mars.
Si on veut rendre la planète Mars habitable, deux principales transformations s'imposent. La première est la reconstruction de l'atmosphère et la deuxième est l'élévation de la température. Il y a bien sûr d'autre problèmes mais celle-ci sont les principales et permettront un effet en chaine qui modifiera la planète pour la rendre habitable.
La terraformation est le fait de modifier les caractéristiques naturelles d'une planète pour que celle-ci ressemble le plus possible à la Terre.
Tout d'abord pourquoi devrait-on imaginer l'hypothèse de la Terraformation, des personnes scientifiques considèrent que la Terre est menacée par plusieurs choses, le fait que la population est en augmentation et la dégradation de l'environnement. D'après eux cela deviendrait grave et il faudrait donc envisager de nouvelles solutions comme la colonisation d'une planète. Mars serait la bonne planète à coloniser car elle ressemble le plus à la Terre, d'où son surnom "la jumelle de la planète bleue".
Nous allons donc nous intéresser à la terraformation de Mars.
Dû au faite que l'atmosphère martienne soit très fine et donc pas possible pour y vivre, il est nécessaire de la reconstruire.
Plusieurs théories existent, les plus reconnues seraient d'augmenter l’eau présent sur Mars, ce qui permettrait de faciliter les modifications dans l'atmosphère grâce a ces deux réactions :
- La réaction de Bosch : réaction de l'hydrogène au dioxyde de carbone.
CO2 + 2 H2 → C + 2 H2O
- La réaction de Sabbatier : Mêmes réactifs mais qui permettrait de créer du méthane et de l'eau.
CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O
Il serait également possible d'importer du méthane de la même manière que l'eau ce qui établirait un effet de serre pour l'atmosphère et donc augmenterait la pression atmosphérique. De plus ce gaz peut produire du dioxyde de carbone et de l'eau par cette réaction suivante :
CH4 + 4 Fe2O3 → CO2 + 2 H2O + 8 FeO
La simple chaleur des rayons solaires sur Mars pourrait permettre la réaction.
L'hypothèse de l'importation d'ammoniac de formule NH3 existe aussi. Composé d'azote à 80% le NH3 a aussi la capacité à se décomposer facilement, cela permettrait de densifier l'atmosphère puisqu'il est à noter que l'ammoniac est un gaz inerte et qu'il est présent dans l'atmosphère terrestre.
Le but de cette expérience est de montrer qu'en rechauffant l'atmosphère de Mars on pourrait réactiver le cycle de l'eau sur la planète Mars. La lampe représente le soleil, la loupe une lentille qui permetterait de concentrer le rayon lumineux sur Mars. De plus, Mars possède de la glace qui est représenté par la glace pilée et on retrouve également du dioxyde de carbone. Ici, on crée le CO2 à grâce à la réaction entre l'acide chlorhydrique et les craies. Le CO2 passe ensuite dans l'erlenmeyer à l'aide au tuyau. La lampe va permettre à la glace pilée de fondre et de s'evaporer grâce au CO2. On devrait constater cette réaction grâce au sulfate de cuivre anhydre qui devrait bleuir.
Le résultat attendu serait de constater le bleuissement du sulfate de cuivre anhydre et en conclure que le cycle de l'eau peut être réactivé si l'atmosphère de mars était réchauffé.
Vidéo de l'expérience réalisée :
Après 1h, nous n'avons pas pu constater le bleuissement du sulfate de cuivre anhydre. Donc suite à cette expérience réalisée deux fois nous ne pouvons en conclure que le cycle de l'eau sur Mars peut être réactivé si l'on réchauffe son atmosphère.
Il est capital de réchauffer le climat de Mars pour que des vies éventuelles s’installent. L’idée principale serait d’augmenter l’effet de serre mais cela demande une atmosphère assez dense. Ceci devra donc se faire après la reconstruction de l’atmosphère. Il suffirait d’une augmentation rapide de 4°C pour lancer le projet de réchauffement d’après Robert Zubrin, le président de la Mars Society, ce processus de réchauffement se prolongerait de lui-même après.
Pour lancer le processus plusieurs manières existent :
- La première serait de baisser le coefficient d’albédo de la surface martienne. L’albédo est un coefficient qui traduit la capacité d’une surface à réfléchir la lumière. Sur Mars ce coefficient est de 0,77, il faudrait le ramener à 0,73 pour permettre la vaporisation de la calotte glaciaire dans
l’atmosphère. Pour le réduire la principale solution est de couvrir de poussière de couleur sombre la calotte glaciaire. Cette couleur sombre capterait la chaleur ce qui baisserait sans doute le coefficient d’albédo. Mais le problème est que l’on ne connait pas les vents de surface sur Mars ce qui pourrait perturber la pose de poudre sur la calotte glaciaire. Cette solution se fait naturelement sur Mars suite aux tempêtes de sable or cela ne suffirait pas. De plus , certains chercheurs pensent que le l'albédo de Mars diminue depuis quelques années car comme la Terre Mars se réchauffe ce qui entraîne la fonte des glaces. Les rayons solaires sont donc absorbés et augmente plus rapidement l'atmosphère de Mars.
- La deuxième serait l’idée des miroirs. Ils seraient placés en orbite autour de la planète et ils auraient une taille très importante, vers les 100 km de rayon pour une masse de 200 000 tonnes. Ces miroirs seraient orientés vers un pôle pour qu’ils réfléchissent la lumière solaire sur la calotte glaciaire. Ceci réchaufferait la calotte et en fondant elle libérerait le CO2 qu’elle contient.
Projet des miroirs pour rechauffer Mars :
La terraformation est une idée théorique, nous disposons de nouvelles technologies mais la terraformation reste une utopie, surtout à cause des nombreuses limites et problèmes qu’elles posent aux hommes. Avec les nouvelles technologies nous pouvons résoudre certaines difficultés mais il reste encore de nombreux obstacles que nous ne pouvons pas résoudre.
En effet, la mise en place de ce projet parait très difficile à réaliser vu qu’il demande d’énormes moyens de mobilisation comme le transport.
Projet de fusée supersonique :
Premièrement il est clair qu’il est impossible de contrôler une terraformation de Mars en restant sur Terre. Il faudrait donc mettre en place sur Mars une « base de projet » pour pouvoir contrôler depuis Mars. Mais cela demanderait des moyens important, et il faudrait surtout que le voyage entre la Terre et Mars ne pose aucun problème technique. Ce voyage ne devra pas durer trop longtemps pour que la réalisation du projet et le transport des technologies soient facilités. Aujourd’hui, nous pouvons dire que la technologie est un problème mais qui peut être surmonté comme ci-contre.
Ensuite, le problème de radiations solaires est évoqué, il semble que Mars ne soit pas propice à la vie en subissant ces radiations car une expérience menée en 2007 par des chercheurs du lisa montre que des particules minérales et organiques qui sont soumises à des radiations solaires pendant 12 jours étaient photo dégradées, cela compromet donc un peu plus l’idée de vie sur Mars. Le principal objectif est donc l’établissement d’une épaisse atmosphère pour contrer les radiations solaires.
Puis deux limites importantes se posent. Le problème de l’éthique, certains considèrent ce projet comme une colonisation au sens propre du terme et qui disent donc que, transformer une planète va à l’encontre de la nature et la terraformation serait la destruction du patrimoine géologique de cette planète. D’autres voient la Terraformation d’un bon côté car Mars est une simple planète sans vie. L’éthique divise donc les intéressés. La deuxième limite est celle de la création même du projet. Ce projet nécessite des sommes énormes et ne pourrait pas voir le jour si tous les pays du monde n'étaient pas d’accord. Cela créera des mésententes entre les pays mais, malgré tout, si le besoin de terraformer Mars devient trop important, alors les pays seront obligés de s’entendre sur la création de ce projet.
Nous pouvons conclure que la terraformation est une bonne idée pour vouloir coloniser Mars et qu’il faudrait utiliser plusieurs formules chimiques afin de pouvoir réactiver le cycle de l’eau et donc l’atmosphère de cette planète. De plus, il serait judicieux de se servir soit de l’albédo soit des miroirs pour réchauffer cette atmosphère. Pour finir le coût du projet est extrêmement cher et pour que celui-ci existe il faudra donc une grande mobilité mondiale.
Pour répondre à la problématique de départ nous pouvons dire que la terraformation est un moyen et c’est bien le seul à l’heure actuelle pour rendre Mars habitable dans un futur proche.