Pourquoi Mars ? – LA COLONISATION DE MARS

1) Comparaison Terre/Mars

Sur Mars

La température de surface de Mars est d’environ -55°C. Elle ne présente pas d’eau liquide ni de biosphère. Son atmosphère est en majorité composée de dioxyde de carbone (CO₂) à 95%, d’azote (N) à 3% et d’argon (Ar) à 1,6%, et elle contient des traces d’oxygène, d’eau, et de méthane. La surface de la planète rouge peut devenir très poussiéreuse notamment pendant les tempêtes, ce qui pourrait s’avérer être un inconvénient supplémentaire à surmonter si l’on veut coloniser Mars.

Sur Terre

La température de surface de la Terre est en moyenne de 15°C. La Terre possède une biosphère, ainsi que de l’eau liquide, qui recouvre près de 71% de la planète. L’atmosphère terrestre est composée de 78,08% d’azote, 20,95% d’oxygène, 0,93% d’argon, 0,039% de dioxyde de carbone et des traces d’autres gaz. L’atmosphère est essentielle à la vie humaine, dans le sens où elle protège les êtres vivants en absorbant le rayonnement solaire ultraviolet, puisqu’elle est à l’origine de l’effet de serre et qu’elle réduit les écarts de température entre le jour et la nuit, et maintient une pression de 1 013,25 hPa sur Terre. De plus, elle protège la Terre des météorites.

CARACTÉRISTIQUES	TERRE	MARS
Distance au soleil	1 UA	1,52 UA
Diamètre à l’équateur	12 742 km	6 779 km
Masse	5,972 × 10²⁴ kg	6,39 × 10²³ kg
Volume	1,083 21×1012 km³	1,6318×1011 km³
Température de surface	15°C	-55°C
Gravité à la surface	9,807 m/s²	3,711 m/s²
Période de rotation	23 h 56 min 4 s	1j 0h 37m
Période de révolution	365,25 jours	687 jours
Pression (à la surface)	101 300 Pa	600 Pa
Densité moyenne	5,51 g/cm³	3,93 g/cm³
Rayon du noyau	3485 km	1700 km
Vitesse de libération	7,9 km/s	5 km/s
Vitesse orbitale moyenne	29,783 km/s	24,077 km/s
Satellites naturels	Lune	Phobos et Déimos
Composition de l’atmosphère	78,08% d’azote, 20,95% d’oxygène, 0,93% d’argon, 0,039% de dioxyde de carbone et des traces d’autres gaz	dioxyde de carbone (95%), d’azote (3%) et d’argon (1,6%), et contient des traces d’oxygène, d’eau, et de méthane
Composition du sol	47% oxygène, 28% silicium, 8,1% aluminium, 5% fer, 3,6% calcium, 2,8% sodium, 2,6% potassium et 2,1% magnésium	45% d’oxygène, 20 % de silicium, 14 % de fer, de 2 à 7 % d’aluminium et des proportions moindres d’autres éléments.
Superficie	510,1 millions km²	144,8 millions km²
Obliquité	23°	25,19°

Tableau comparatif des principales caractéristiques de la Terre et de Mars

2) Composition

Composition des calottes glaciaires

L’eau sur Mars est présente en grande quantité, et notamment sous la forme solide. En effet, il existe sur Mars deux calottes polaires. Ces deux calottes sont permanentes puisque la température de Mars est trop basse pour que l’eau fonde.

La calotte polaire située dans l’hémisphère sud de Mars est composée de glace d’eau et de glace de gaz carbonique (neige carbonique), soit d’ H₂O et de CO₂. En outre, en hiver, environ 30% du CO₂ contenu dans l’atmosphère se condense sur le sol et forme une couche de glace transparente d’environ un mètre d’épaisseur. Puis l’été venu, le gaz carbonique va se sublimer et ne va donc plus recouvrir les pôles. Par conséquent, l’épaisseur de la deuxième calotte polaire varie en fonction des saisons.

On sait par ailleurs que le passage à l’état gazeux du CO₂ va être à l’origine de vents puissants soufflant jusqu’à 400 km/h aux pôles de la planète. Ces vents transportent de grands volumes de poussière et de vapeur d’eau. Tout cela est à l’origine de l’apparition de givre et de grands cirrus.

Composition du sol martien

Suite aux photographies transmises par la sonde Viking en 1976, nous avons pu constater que le sol de Mars est rocheux, et d’une couleur rouge orangée. Chaque engin Viking était équipé d’un spectromètre à rayons X. Grâce à celui-ci, les engins ont trouvé dans le sol de Mars environ 45% d’oxygène (O), 20 % de silicium (Si), 14 % de fer (Fe), (à l’origine de la couleur rouge orangée du sol), de 2 à 7 % d’aluminium (Al) et des proportions moindres d’autres éléments.

De plus, suite aux analyses complémentaires faites à la suite des missions Spirit et Opportunity, les chercheurs ont pu déterminer la composition plus ou moins exacte des sols de Mars. Ceux ci seraient composés en grande partie des composants cités précédemment, avec en plus de très petites quantités de calcium (Ca), de potassium (K), de césium (Cs), de soufre (S) et de magnésium (Mg).

3) La zone d'habitabilité

Définition:

La zone d’habitabilité est définie comme une région théorique autour d’une étoile au sein de laquelle une planète possédant une atmosphère aurait des conditions de températures favorables à la présence d’eau sous forme liquide en surface et pourrait donc potentiellement abriter la vie. Dans notre système solaire, cette zone est comprise entre 0,95 et 1,67 UA. L’ UA (unité astronomique) représente la distance Terre-Soleil, soit environ 150 millions de kilomètres.

Crédit : CETI/Observatoire de Paris

La zone d’habitabilité d’une étoile dépend de sa taille et de sa température de surface. En effet, plus une étoile a un diamètre et une température de surface importants, plus sa zone d’habitabilité sera éloignée d’elle.

La distance à l’étoile est très déterminante, puisqu’en plus d’être à l’origine de la présence ou non d’eau liquide sur une planète, elle détermine la quantité de rayonnement solaire reçu, ainsi que de rayonnements ultraviolets (UV) ou de rayonnements gamma qui sont nocifs à la vie et à la stabilité de l’ADN. Cette distance détermine également la température de la planète et la quantité de lumière disponible pour les êtres vivants.

Pour qu’une planète soit habitable par l’homme, elle doit être située dans la zone d’habitabilité de son étoile et doit être rocheuse. Elle doit aussi posséder une atmosphère, afin de protéger les êtres vivants des rayonnements du soleil et des objets célestes pouvant se heurter à la planète et également de permettre une répartition de chaleur entre les parties exposées à la lumières et à celles dans l’ombre. De plus, la masse de la planète ne doit pas être trop importante, cela risquerait de retenir des gaz très légers comme l’hélium, ni trop faible: elle ne doit pas laisser s’échapper des gaz plus lourds et indispensables à la vie.

Sa taille et sa position par rapport à l’étoile sont donc très importantes.

4) Informations supplémentaires

Mars possède deux satellites naturels: Diémos et Phobos. Ils ont été pris en photo pour la première fois par les sondes Mariner 7 et Mariner 9, mais leur existence est suggérée depuis bien plus longtemps. En effet, Voltaire va même les évoquer dans son livre Micromégas.

Mars a une température moyenne de surface de -55°C, et devra donc être réchauffée pour qu’elle soit habitable par l’homme. On connaît également la période de rotation de la planète rouge qui est de 24 heures et 37 minutes et sa période de révolution de 687 jours. Ces deux valeurs sont semblables à celles de la Terre, ce qui amène bien à penser que son habitation serait possible pour l’homme, et que l’adaptation de son corps se ferait plus facilement.

Enfin, la distance séparant la Terre de Mars est de 56 millions de km. Terre et Mars sont alignés tous les 26 mois. Cela prendrait donc environ 6 à 7 mois pour se rendre sur Mars.

Mars est la seule autre planète habitable de notre système solaire. En effet, elle se situe à la limite de la zone d’habitabilité du Soleil. C’est à dire qu’elle possède une atmosphère pouvant contenir de l’eau liquide, et par conséquent, pouvant potentiellement accueillir la vie.

De plus, elle possède certaines caractéristiques proches de la Terre comme la présence d’une grande quantité d’eau, le temps d’une journée et une pesanteur proche de celle de la Terre. Ces caractéristiques semblables améliorent la capacité d’adaptation de colons sur la planète et font de la planète rouge la candidate parfaite pour une colonisation.