Le rêve de vivre dans d'autres mondes
Les planètes étrangères stimulent notre imagination : pourquoi ne pas coloniser la Lune ou Mars ? Là où les faits font défaut, la fiction s'épanouit. Mais il n'est pas rare que la science-fiction devienne un jour réalité.
En 1608, l'astronome et mathématicien Johannes Kepler a écrit un roman. Le livre, intitulé "Somnium", raconte le rêve d'un voyage sur la lune. Des démons y décrivent dans les moindres détails comment ils peuvent emmener des hommes sur la lune en quatre heures. Cette histoire fictive, presque un conte de fées, dans laquelle apparaissent également des sorcières et des hommes lunaires, est considérée comme l'un des tout premiers romans d'anticipation. Kepler n'est donc pas seulement l'un des fondateurs des sciences naturelles modernes, mais aussi du genre de la science-fiction.
Le hasard n'existe pas. Aujourd'hui encore, les scientifiques continuent de penser au-delà de ce qui est possible. Il est probable qu'une grande partie de ce qui ressemble aujourd'hui à de la science-fiction deviendra tout à fait normal dans quelques années. Trois siècles et demi après le rêve de Kepler, les premiers hommes se sont effectivement rendus sur la Lune - même s'ils portaient des combinaisons de protection étanches aux gaz et n'étaient pas aidés par des démons. Ce que la Lune était autrefois - un monde nouveau, totalement inconnu et donc parfaitement adapté aux rêves d'avenir de toutes sortes - est aujourd'hui Mars. Il faudra encore attendre quelques décennies avant que les premiers hommes ne posent le pied sur Mars. Mais depuis quelque temps déjà, les chercheurs analysent les données des sondes spatiales afin de mieux comprendre la planète rouge.
Mesures sur Mars
Le 26 novembre de l'année dernière, la sonde d'"InSight Mars", la mission de l'agence spatiale américaine Nasa, s'est posée avec succès sur Mars. L'objectif est d'en savoir plus sur la structure interne de la planète et donc sur sa formation. C'est pourquoi la sonde a embarqué plusieurs appareils techniques - à commencer par un sismomètre qui enregistre les mouvements de la surface terrestre. L'ETH Zurich a développé l'électronique de l'appareil et exploite maintenant les données pour le compte de la Nasa.
Les activités de l'ETH avec "InSight Mars" sont dirigées par Domenico Giardini, professeur de sismologie et de géodynamique à l'ETH Zurich. "C'est la première fois que nous avons une station météorologique de haute précision sur Mars pour une période aussi longue", se réjouit-il. Après six mois, il tire un bilan intermédiaire positif. "Le sismomètre fonctionne parfaitement, nous apprenons beaucoup". Jusqu'à présent, l'appareil a enregistré quatre événements que l'on ne comprend pas encore. Selon lui, un signal enregistré peut être localisé à une distance de quelques centaines de kilomètres, les autres proviennent de plus loin.
Les chercheurs de l'ETH ne savent pas encore avec certitude pourquoi le sismomètre s'est déclenché - par exemple à cause d'un tremblement de terre, d'une chute de météorite, d'une éruption volcanique ou de vents violents. "Nous faisons des recherches sur un terrain totalement nouveau", explique Giardini. Il compare la situation à celle des scientifiques du milieu du 19e siècle, lorsque l'on a commencé à enregistrer les vibrations de la surface de la Terre. "Lorsqu'un tremblement de terre se produisait au Japon, les chercheurs européens enregistraient certes les vibrations, mais n'avaient aucune idée d'où elles venaient".
Il est tout aussi difficile aujourd'hui pour les scientifiques de savoir ce qui a déclenché les signaux sur Mars. En effet, les ondes sismiques ne se propagent pas de la même manière sur la planète rouge que sur la Terre. Il faut donc d'abord déterminer dans quelle mesure les ondes se modifient sur le trajet entre la source et l'appareil de mesure avant de pouvoir identifier les séismes en tant que tels. Actuellement, les chercheurs de l'ETH partent du principe que l'un des quatre événements enregistrés était un séisme martien. "Ce qui est surprenant, c'est que le signal ressemblait davantage à un séisme lunaire qu'à un séisme", explique Giardini. Cela pourrait être un indice d'une similitude entre les cro?tes martienne et lunaire. Cependant, les chercheurs ont besoin de tremblements de terre plus forts pour étayer cette thèse.
Des plantes pour les planètes lointaines
Lorsqu'on s'entretient avec Giardini, une chose devient particulièrement claire : le peu de connaissances s?res dont on dispose aujourd'hui sur Mars et l'énorme effort et les co?ts nécessaires pour en savoir plus sur la nature de la planète. Il en va de même pour la question cruciale de savoir s'il y a vraiment des traces de vie sur Mars. Giardini part du principe que cette question sera résolue dans deux ou trois décennies au plus tard.
Là où les faits font défaut, la fiction s'épanouit. Depuis longtemps, nous spéculons sur le voyage vers Mars et sur la manière dont nous pourrions coloniser la planète. L'industrie du divertissement y contribue également. Le film "Le Martien" (2015) en est un exemple récent. Le film raconte l'histoire d'un astronaute resté sur Mars, qui doit s'y débrouiller jusqu'à l'arrivée des secours. L'astronaute, joué par Matt Damon, augmente ses maigres réserves de nourriture en mélangeant des excréments humains à de la terre martienne et en plantant ainsi des pommes de terre. Ce scénario hollywoodien est-il vraiment réaliste ?
Grace Crain est doctorante à l'ETH dans le cadre du projet "Melissa" de l'Agence spatiale européenne (ESA), dont l'objectif est de rendre la Lune ou Mars habitables, du moins pour les astronautes d'une base stationnaire. Le c?ur de métier de Crain est le "Space Farming", c'est-à-dire la culture de plantes dans l'espace. Elle étudie comment les excréments humains peuvent être réutilisés pour notre alimentation. "Nous ne réussirons à vivre plus longtemps sur une planète étrangère que gr?ce au recyclage", explique l'Américaine, fille d'un astrophysicien, qui aimait elle-même autrefois lire des livres de science-fiction et s'est tatoué le système solaire sur l'avant-bras. L'approche du film est donc très réaliste, selon elle. "Finalement, il serait très inefficace de transporter en permanence de la nourriture et des boissons sur Mars", mais les pommes de terre hollywoodiennes de Matt Damon ne seraient malheureusement pas comestibles. "Le sable martien est toxique pour l'homme".
"Vivre plus longtemps sur une planète étrangère ne nous sera possible que gr?ce au recyclage". Grace Crain
On n'a pas encore trouvé la formule parfaite pour utiliser l'urine et les excréments dans la culture de plantes produisant des aliments. Mais Crain et un certain nombre d'autres chercheurs sont sur la piste de la solution. "Nous devons toutefois encore surmonter un blocage mental, car au Moyen-?ge, de nombreuses personnes mouraient à cause de la présence de matières fécales humaines dans l'eau potable". Gr?ce aux possibilités technologiques actuelles, personne ne doit toutefois plus s'inquiéter de ce scénario d'horreur.
Dans une serre du centre de recherche Strickhof à Lindau, l'Américaine teste jour après jour la composition de l'urine qui permet aux plantes de s'épanouir au mieux. L'urine provient des toilettes de l'Eawag, l'institut de recherche sur l'eau de l'ETH. La spin-off de l'Eawag Vuna la transforme ensuite en engrais liquide Aurin.
L'une des plus grandes difficultés est que l'urine contient beaucoup de sel, ce que beaucoup de plantes n'aiment pas, explique Crain. Non seulement la plante utilisée ne doit pas craindre le sel, mais elle doit aussi être efficace et capable de transformer en oxygène le CO2 expiré par les astronautes. Car la vie sur Mars n'est envisageable que dans des espaces fermés en raison des conditions extrêmes. Actuellement, Crain fait des expériences avec le soja.
Habitat lunaire au Cervin
Installer une base stationnaire sur une planète étrangère, c'est aussi l'objectif du projet multidisciplinaire d'étudiants "Igluna" du Swiss Space Center. Concrètement, il s'agit de simuler un habitat lunaire. Des étudiants de toute l'Europe étudient à quoi pourrait ressembler un logement permanent sur la lune et quelles technologies permettraient de vivre sur la lune. Les premiers composants qui pourraient faire partie d'un tel habitat sont maintenant présentés. Les projets d'un total de 20 équipes de neuf pays européens seront réunis dans une grotte glaciaire du Petit Cervin ainsi qu'au centre du village de Zermatt.
Les projets individuels couvrent de nombreux domaines nécessaires à la vie sur la Lune, tels que la production d'air pur, d'eau potable, de nourriture et d'énergie. Les technologies qui facilitent la navigation ou renforcent le bien-être humain sont également présentes. "L'espace est une grande source de motivation et d'inspiration pour les étudiants", explique Tatiana Benavides, Hub Manager du Swiss Space Center à l'ETH, qui coordonne le projet.
Le moment où les premiers humains vivront durablement dans une station sur la Lune ou sur Mars est encore définitivement dans les étoiles. Mais de nombreuses technologies étudiées dans le but de découvrir d'autres planètes devraient également être utiles sur Terre. Par exemple, un engrais à base d'urine, que la doctorante Grace Crain de l'ETH étudie pour une utilisation dans l'espace, pourrait également être utilisé sur Terre. S'il permettait un jour de remplacer les engrais chimiques, cela équivaudrait à une révolution agricole.
Peut-être que l'idée romantique de la vie dans des mondes étrangers nous aide donc surtout à survivre sur notre propre planète. Mais qui sait si des êtres humains ne finiront pas par coloniser Mars - pour une période plus ou moins longue ?
Car parfois, tout va très vite avant que la science-fiction ne devienne réalité et qu'elle ne bouleverse des schémas de pensée figés. Lorsqu'au début du 17e siècle, Johannes Kepler rêvait d'un voyage sur la Lune dans son livre "Somnium", il s'agissait avant tout de convaincre ses lecteurs que la Terre n'était pas le centre de tout ce qui est humain et divin. Un an plus tard seulement, il publiait l'ouvrage "Astronomia Nova", considéré aujourd'hui comme l'une des premières preuves scientifiques que c'est la Terre qui tourne autour du Soleil et non l'inverse.
Ce texte est paru dans le dernier numéro de l'ETH Magazine. Globe publié.
