Depuis de nombreuses années la Planète Rouge intrigue et attire les humains. Les projets actuellement en cours se concentrent surtout sur sa colonisation, plus que sur une simple exploration. En effet, Mars est de toutes les autres planètes du système solaire celle qui présente les conditions les plus favorables pour l'installation de l'être humain. De nombreuses caractéristiques la rapprochent de la Terre: une petite atmosphère protégeant des rayons nocifs, de l’eau sous ses 3 états (supposée car nous n'avons pas encore de preuve d'existence d'eau liquide), une surface correspondant aux zones émergées terrestres et des jours d’un peu plus de 24 heures. Son atmosphère est très peu dense (160 fois moindre que celle de la Terre) et composée à plus de 95% de dioxyde de carbone, avec des traces de dioxygène. Des vents forts peuvent former de violents tourbillons de poussière pouvant aller jusqu'à 50 km d'altitude.
Par ailleurs, elle est relativement accessible depuis la Terre : 8-12 mois de trajet selon la période et la configuration planétaire.
Ainsi, après un trajet aussi long, une fois sur Mars, les astronautes retrouveront certes une gravité, mais elle sera bien plus faible que la gravité terrestre. Elle constitue un peu plus d’un tiers de celle de la terre: 0,38g soit 3,71 m/s² (voir La Gravité). Cependant, ils n’auraient pas beaucoup de temps pour s’habituer à celle-ci puisqu'il faudrait en théorie construire la future base et que dans la fusée la pesanteur est nulle.
Gravité artificielle, une solution efficace?
Pour pallier à ces différents niveaux de gravité, on peut alors proposer un système de gravité artificielle dans l'espace : la seule manière connue de rétablir un semblant de pesanteur dans un vaisseau spatial est de le maintenir en rotation autour d'un axe. La NASA étudie actuellement des propositions d’engins spatiaux tournant sur eux-mêmes (en continu), ainsi que des dispositifs permettant à des parties du véhicule d’effectuer leur rotation, ou même des centrifugeuses transportables utilisables pour les humains (en intermittence) (illustration ci-dessous). Les effets semblent être positifs sur les muscles (force, homéostasie des différents types de fibres, diminution de l’atrophie), mais également sur les os et l'activité cardiaque, comme on le voit dans le tableau ci-dessous. Cependant, reste encore à déterminer si la rotation doit s’effectuer en permanence, à quel degré doit-elle se faire, si des effets secondaires tels que le “mal des transports” pourront être ressentis... De nouveaux tests doivent être réalisés.
Ce tableau résume l'impact de la gravité artificielle sur différents organes et fonctions physiologiques du corps humain. On remarque de nombreux effets positifs même si ce dispositif ne résout pas tous les problèmes.
Ici sont présentés les différents types d'engins spatiaux et de machines à l'étude afin de maintenir une gravité artificielle. Des interrogations sont toujours non résolues sur la durée de soumission, et par conséquent la taille de l'engin (r= rayon), ainsi que la vitesse de rotation (ici oméga en "rotations per minute" = tours par minute).
(crédit images : NASA)
Il est clair que l'établissement d'une gravité artificielle combiné à la pratique d'exercices physiques permettra de combattre les principaux inconvénients sur les muscles lors d'un vol de longue durée dans l'espace. De plus, cette gravité ne devra pas forcément être égale à la gravité terrestre. Pendant la dernière partie du voyage, elle pourra être progressivement amenée à 1/3 de la gravité terrestre, pour simuler les conditions à la surface de Mars. L'adaptation à l'environnement martien sera alors facilitée.
Cependant, à l'heure actuelle, d'après les informations qui nous ont été fournies par le CADMOS ce dispositif n'est pas vraiment à l'étude car compliqué à mettre en place. De plus, comme les vols réellement envisagés sont assez courts (en général 6 mois dans l'ISS) ceci n'est pas forcément indispensable. Mais si le projet de vie sur Mars se développe dans les années à venir, ce type de système pourrait être une piste.
Mars Gravity Biosatellite
Le projet Mars Gravity Biosatellite était censé fournir des données sur la façon dont la santé des mammifères est affectée par l'exposition à long terme à des niveaux de gravité inférieurs, et particulièrement à celui de Mars. Les principaux sujets d’étude portaient sur l'atrophie musculaire, la perte osseuse, les changements dans la structure osseuse et l’oreille interne. Le concept de mission a été envisagé pour transporter 15 souris en orbite terrestre basse pendant cinq semaines. Le satellite a été conçu pour tourner afin de générer une force centrifuge qu'ils ressentiraient à la surface de Mars. Malheureusement, ce projet monté par des universités américaines n’a pas pu être mené à bout faute de financement.
Sans expérience vraiment concrète, nous ne pouvons que supposer les réelles conséquences d'un voyage et d'une installation sur Mars. D’après des calculs et des rapprochements effectués via des missions comparables, Robert Fitts évalue dans le Journal of Physiology qu’ « Un astronaute d'une trentaine d'années arriverait sur Mars avec le système squeletto-musculaire d'une personne âgée de 80 ans ! ». Si ces estimations s’avèrent vraies, cela constituerait un énorme blocage au projet du fait de l’incapacité physique.
De plus, il se pourrait que les cellules des muscles soient incapables de se développer sans l’action de la pesanteur. Ce cas pourrait nécessiter l’intervention de traitement comme ceux cités dans la catégorie Solutions (inhibition de la myostatine, stéroïdes...), si tant est qu’ils marchent en conditions réelles.
Des problèmes externes à la gravité sur les muscles se poseraient tels que l’impact des radiations solaires passant à travers la faible atmosphère martienne et induisant des mutations sur l’ADN. Il faudrait se protéger en ayant toujours suffisamment de couches de matières absorbantes sur soi, chose pouvant être problématique à l’exécution de missions extérieures (voir Les radiations et Les effets des radiations sur l'organisme).
Pour conclure, nous pouvons estimer que la vie sur Mars est encore quelque chose que l'on peut considérer comme de la science-fiction. Notre technologie actuelle n'est pas en mesure de permettre un voyage humain aussi lointain car trop de paramètres sont incertains. D'un simple point de vue technique, il faudrait des vaisseaux spatiaux beaucoup plus grands que ceux que l'on a déjà construits, il faudrait aussi transporter plus de carburant, trouver un moyen pour que le tout ne s'écrase par sur Mars etc... De plus, une fois sur place, il serait impossible de repartir, or il est difficile d'envisager éthiquement de laisser des êtres humains seuls sur cette planète. Si on ajoute le point de vue physiologique (les problèmes de gravité, de radiations, de résistance psychologique à l'isolement...), nous ne sommes en effet pas près de fouler le sol Martien ! Mais avec un peu d'espoir, cet exploit pourra peut être se réaliser dans un futur pas si lointain.
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