Une recherche récente indique que Mars pourrait subir une terraformation induite par les humains ! Voici comment !
L'idée de terraformer Mars, c'est-à-dire de rendre son atmosphère et son environnement plus proches de ceux de la Terre pour permettre l'installation de l'homme, remonte à plusieurs dizaines d'années.
Compte tenu des nombreux projets visant à établir des avant-postes humains sur la Lune, puis à utiliser cette infrastructure pour envoyer des missions sur Mars, les possibilités de terraformation sont peut-être plus proches que nous ne le pensons.
Malheureusement, tout projet de terraformation de Mars se heurte à des obstacles non résolus, notamment le coût, la distance et la nécessité de recourir à des technologies qui n'existent pas à l'heure actuelle. Le déclenchement d'un effet de serre et le réchauffement de la surface de Mars nécessiteraient des quantités massives de gaz à effet de serre, qu'il serait très difficile et coûteux de transporter.
Cependant, une équipe d'ingénieurs et de géophysiciens dirigée par l'université de Chicago a proposé une nouvelle méthode pour terraformer Mars à l'aide de nanoparticules. Cette méthode tirerait parti des ressources déjà présentes sur la surface martienne et, selon leur étude de faisabilité, serait suffisante pour lancer le processus de terraformation.
L'équipe est dirigée par Samaneh Ansari, étudiante au département d'ingénierie électrique et informatique (ECE) de l'université Northwestern de Chicago ; Edwin Kite, professeur de sciences géophysiques à l'université de Chicago ; Ramses Ramirez, professeur adjoint au département de physique de l'université de Floride centrale ; Liam J. Steele, chercheur au Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT) ; et Hooman Mohseni, professeur à l'université Northwestern.
Processus de terraformation de Mars
Selon les spécialistes, 3 méthodologies de base sont considérées comme le début d'une transformation majeure de l'écosystème et chacune d'entre elles serait imbriquée. En d'autres termes, les progrès réalisés dans un domaine auront invariablement un effet positif sur un autre.
Ces étapes sont les suivantes :
- Réchauffement de la planète
- Épaissir l'atmosphère
- Faire fondre de la glace d'eau
À mesure que la planète se réchauffe, les calottes glaciaires et le pergélisol fondent, libérant de l'eau liquide à la surface et sous forme de vapeur dans l'atmosphère. Les quantités abondantes de glace sèche présentes sur les deux calottes glaciaires (en particulier dans l'hémisphère sud) seraient également libérées, ce qui épaissirait l'atmosphère et la réchaufferait davantage.
Dans le passé, les propositions de terraformation de Mars ont recommandé de commencer par déclencher un effet de serre, notamment en introduisant des gaz à effet de serre (GES) supplémentaires. Il s'agit par exemple de dioxyde de carbone, de méthane, d'ammoniac et de chlorofluorocarbones supplémentaires, qui devraient être extraits sur Mars ou importés de la Terre, de Vénus, de Titan et du système solaire externe.
Malheureusement, ces options nécessiteraient une flotte de vaisseaux spatiaux effectuant des allers-retours vers Mars, Vénus ou le système solaire externe et/ou des opérations minières intensives sur Mars.
Propositions innovantes pour la recherche sur la terraformation
En revanche, la proposition d'Ansari et de ses collègues implique l'utilisation de particules de poussière fabriquées à partir de minéraux locaux. Grâce à des missions comme Curiosity et Persévérance, qui ont prélevé de nombreux échantillons de roches et de sol pour les analyser, nous savons que les grains de poussière martienne sont riches en fer et en aluminium.
Ensuite, en se transformant en nanofils conducteurs d'environ 9 micromètres de long et en les arrangeant selon différentes configurations, ces particules pourraient être libérées dans l'atmosphère, où elles absorberaient et diffuseraient la lumière du soleil.
Pour déterminer dans quelle mesure ces particules affecteraient l'atmosphère de Mars, l'équipe a effectué des simulations en utilisant la grappe de calcul à haute performance Quest de l'université Northwestern et la grappe de calcul Midway 2 du Research Computing Center (RCC) de l'université de Chicago.
Sur la base d'une durée de vie de 10 ans des particules, deux modèles climatiques ont été simulés dans lesquels 30 litres de nanoparticules par seconde étaient constamment libérés dans l'atmosphère. Les résultats indiquent que ce processus réchaufferait Mars de plus de 30 °C, ce qui suffirait à faire fondre les calottes polaires.
Lors de simulations, l'équipe a constaté que sa méthode était plus de 5 000 fois plus efficace que les propositions précédentes pour déclencher un effet de serre sur Mars. En outre, l'augmentation de la température moyenne rendrait l'environnement martien propice à la vie microbienne, ce qui est essentiel pour les plans de transformation écologique de Mars.
Grâce à l'introduction de bactéries photosynthétiques (telles que les cyanobactéries), le dioxyde de carbone atmosphérique a pu être lentement converti en oxygène gazeux. C'est exactement de cette manière que l'oxygène est devenu partie intégrante de l'atmosphère terrestre il y a 3,5 milliards d'années.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires
Avant qu'une telle méthode puisse être testée sur Mars, l'une des questions les plus importantes est de savoir comment les particules seront affectées par les changements atmosphériques sur Mars. Actuellement, Mars connaît la formation de nuages et des précipitations sous forme de glace sèche qui se condense dans l'atmosphère et retombe à la surface sous forme de neige de CO2.a
Une fois que les calottes polaires auront fondu, Mars pourrait connaître une couverture nuageuse plus importante et des précipitations, notamment de l'eau, qui pourrait se condenser autour des particules et les faire retomber à la surface sous forme de gouttes de pluie.
Ce mécanisme, ainsi que d'autres mécanismes potentiels de rétroaction climatique, pourrait entraîner une myriade de problèmes. Mais l'un des meilleurs aspects de la méthode proposée est sa réversibilité. Il suffit de cesser de produire et de libérer les particules dans l'atmosphère pour que l'effet de réchauffement cesse.
En outre, l'étude ne s'intéresse qu'au réchauffement de l'atmosphère dans la mesure où la vie microbienne peut y vivre et où des cultures vivrières peuvent éventuellement y être plantées. Néanmoins, cette étude offre aux adeptes de la terraformation une option viable et plus abordable pour lancer le processus de « verdissement de Mars ».