La colonisation spatiale nous fera-t-elle vivre dans l’espace ?

Depuis quelques temps, on assiste à un regain de l’intérêt du public pour l’exploration spatiale. De nombreuses personnalités comme Elon Musk ou encore plus récemment Thomas Pesquet ont contribué au développement de ce renouveau, accompagné d’une hyper-médiatisation permettant de suivre leurs péripéties. Cette mise en lumière met aussi en avant les nouvelles ambitions des missions exploratoires questionnant la probabilité d’une future vie interstellaire. Avec les nouveaux projets d’habitations spatiales, assistons-nous aux prémices d’une nouvelle colonisation ?

Le Robot Curiosity, éclaireuse sur la planète Mars et Mascot, frère de Philae envoyé sur l’astéroïde Ryugu cet été 2018 pour poursuivre la mission de recherche – The Atlantic et Presse Citron

Après un tarissement de la médiatisation de la recherche sur l’espace, la conquête spatiale, accompagnée par une communication facilitée, ré-intéresse le grand public. Par le biais de la vidéo et la diffusion sur les réseaux sociaux, Thomas Pasquet a réussi le pari de créer un lien entre les terriens et les voyageurs de l’espace. De son côté, Elon Musk propulse la conquête spatiale par la création de la société SpaceX et ses coups de pubs, comme la voiture Tesla envoyée dans l’espace attire l’attention. Cette communication accentuée et la fascination du public pour les nouvelles missions partant à la visite de notre système solaire, mettent en avant des recherches toujours plus ambitieuses telles que la colonisation de Mars, le tourisme spatial ou la vie extraterrestre. Parmi ces missions, quelle place tient plus spécifiquement les projets de villes sur d’autres planètes ?

L’être humain, principal obstacle à la conquête de l’univers

Aujourd’hui, les limites physiques et humaines sont les principaux freins qui retardent la conquête spatiale. Les limites techniques sont encore bien présentes mais subsistent surtout lorsqu’il est question de sauvegarder un être humain en bonne santé dans un habitacle destiné à voyager sur de longues distances. Ainsi, les avancées technologiques sont suffisantes pour explorer l’espace mais sans voyageur à bord. En effet, plusieurs missions ont déjà permis d’envoyer des robots à des distances très grandes dans l’espace comme le robot Curiosity qui a atterri sur Mars en 2012 et qui continue aujourd’hui de transmettre de précieuses données scientifiques. Quant à elle, la mission Rosetta a permis à l’atterrisseur Philae de se poser sur une comète à 510 millions de km de la terre ou encore la sonde Voyager qui a franchi en 2013 les limites de notre système solaire devenant l’objet humain ayant voyagé le plus loin de la Terre !

Mais si on remplace un robot par un être humain, c’est une tout autre affaire. L’espace reste un environnement très hostile encore méconnu, où 6 mois de voyage équivalent à un rétrécissement de la vie de 10 ans pour un être humain. Les défis à surmonter pour protéger un humain des risques spatiaux sont encore trop importants. Parmi ces dangers, les rayons gammas sont des obstacles de taille puisqu’il n’existe aucun matériau connu à ce jour pour nous en protéger. Les prochaines découvertes reposent donc sur les robots, alternatives efficaces à la découverte de l’environnement de notre système solaire, de notre galaxie et de lieux potentiellement moins hostiles à l’être humain.

Des missions ultra-ambitieuses et très médiatisées

Jusque récemment les avancées en matière de conquête spatiale s’apparentaient plus à des ambitions liées à des guerres d’influence étatique et de contrôle terrestre depuis l’espace comme c’était le cas entre les Etats-Unis et l’URSS entre 1957 et 1969, dans les premières années de la guerre froide où les deux blocs s’affrontaient sur ce terrain pour démontrer leurs capacités scientifiques. Par comparaison, l’exploration de l’espace par soif de connaissance scientifique sur notre système solaire était alors mise de côté.

Aujourd’hui, bien que les rapports d’influence persistent, d’autres domaines fascinent davantage comme la vie quotidienne des astronautes dans la station ISS, l’exploration spatiale au-delà de notre système solaire et la recherche de vie extraterrestre. La médiatisation a mis en lumière des projets tous plus fous les uns que les autres, comme exploiter les ressources sur la Lune, vivre sur Mars d’ici à 2030, ou encore envoyer des touristes dans l’espace.

Parmi ces projets, il est possible d’entrevoir les futures habitations extraterrestres sérieusement envisagées par les acteurs de l’exploration spatiale comme la NASA. L’agence gouvernementale envisage de coloniser mars en 2033 et a mis en place un concours d’architecture en 2014 : le “Printed Habitat Challenge”. L’opération consiste à imaginer des habitations martiennes imprimées en 3D avec des matériaux locaux  permettant d’offrir un abri d’au moins quelques semaines pour quatre cosmonautes partis en voyage exploratoire. Déjà en phase 3, le concours a sélectionné 5 projets lauréats dont la première place revient à l’équipe Zopherus of Roger. Il ne reste plus qu’un an aux équipes pour concevoir une maquette de leur prototype.

Projet de l’équipe Zopherus of Rogers, Arkansas, premier lauréat au concours d’habitat 3D de la NASA, Phase 3: compétition niveau 1. ©NASA

Des projets qui verront donc peut-être le jour, la découverte récente d’un lac souterrain facilitant un peu les conditions de vie sur la planète rouge, mais de nombreuses contraintes freinent encore la colonisation de mars. Pour n’en citer que quelques-unes, il y a l’absence d’oxygène et de ressources pour se nourrir, le rayonnement solaire limité ou encore l’absence d’atmosphère qui protège nos cerveaux des vents solaires. Les habitations doivent donc être des lieux fermés, autogérés, entraînant l’isolement dans un espace confiné qui permettrait la survie face aux différents dangers extérieurs.

Sans compter le fait qu’il s’agisse d’un milieu très différent, distant des conditions terrestres, ce qui entraîne des conséquences sur la santé des astronautes et diminue les chances de rapatriement. Enfin, il n’est pas encore certain que l’eau souterraine découverte soit potable pour nos organismes…

Avant de résoudre toutes ces problématiques envisageant des installations martiennes, d’autres astres plus proches comme la Lune pourraient peut-être être considérés comme une première étape, avant même la construction de villes martiennes si lointaines ?

Une avancée vers la vie spatiale de courte durée à des fins commerciales

Les conditions physiques de l’homme étant insuffisantes pour vivre durablement dans l’espace, on ne peut concevoir, pour les années à venir, que des voyages de courte durée afin de limiter les impacts sur la santé des volontaires. C’est d’ailleurs déjà ce qui se fait avec les cosmonautes lorsqu’ils rejoignent les stations orbitales comme l’ISS. Pour ce qui est de l’avenir de l’homme dans les contrées de notre système solaire, les projets les plus probables nous permettant de voyager dans l’espace, en dehors des missions scientifiques et des projets de milliardaires, sont encore à l’état de concept ou de modélisation. Pourtant, de nouveaux enjeux commerciaux apparaissent comme celui de permettre d’envoyer des touristes fortunés dans l’espace à moindre coût.

Leur intérêt pose néanmoins question quant à la quantité de carburant que nécessite une lancée de fusée. Le space elevator est le concept imaginé le moins coûteux en carburant. Cette construction de 35 400 km servirait à envoyer des objets et des êtres humains directement en orbite autour de la terre. Des chercheurs japonais et le géant nippon du bâtiment Obayashi ont lancé en septembre dernier le premier essai miniature d’un ascenseur spatial en vue de faire voyager des touristes d’ici à 2050. Ainsi, l’homme pourra peut-être “coloniser” les contours de l’atmosphère avec des voyages touristiques orbitaux de quelques minutes à une distance très modérée de la terre. Reste à connaître les résultats et imaginer les effets sur une structure de taille pharaonique.

Si l’exploration spatiale de longue durée manque d’avenir pour l’homme, il se pourrait qu’il en soit autrement en ce qui concerne l’exploitation des ressources minières extraterrestres. D’ailleurs, celles-ci pourraient bien être une source de motivation suffisante pour que les industries minières investissent et créent des villages lunaires. L’extraction minière sur la Lune fait déjà partie du programme de Jacques Cheminade qui cherche à s’approvisionner en fer, titane, silicium, oxygène et eau. Mais les forages miniers sont d’autant plus intéressants qu’avec l’hélium 3, il est possible de créer une énergie par la fusion thermonucléaire contrôlée. Sérieusement envisagés, ces forages miniers ne sont pas sans conséquences écologiques sur Terre, alors le seront-ils dans un environnement méconnu comme celui de la Lune ou d’autres astres ?

Modélisation d’habitations lunaires – Foster+Partners

Quelles évolutions techniques pour rendre les projets viables et nourrir notre vision future ?

Dans les années 70, suite aux grandes avancées spatiales puis à l’enthousiasme procuré par la conquête de la Lune en 1969, on assiste à une désaffection du public pour l’exploration spatiale. Celle-ci s’explique par la médiatisation accentuée des échecs des agences gouvernementales, bien que les scientifiques travaillent sur de nombreuses recherches. La reconquête du public s’est donc faite par la suite, grâce à des découvertes et des recherches sur la vie extraterrestre dans l’espace, mais aussi par une exploration plus poussée et plus concrète grâce à différentes missions. De plus, le changement climatique accéléré et ses conséquences accentuent l’attente vis-à-vis de ces missions galactiques, en imaginant notamment que la population terrestre puisse un jour trouver un refuge dans l’espace, dans le cas ultime où l’impact du réchauffement n’aurait pas pu être enrayé et que ses conséquences soient irréversibles.

Les limites qui restreignent les possibilités de vivre en orbite sont pourtant toujours aussi nombreuses. Pour survivre à long terme, il faudrait déjà penser aux matières premières, d’abord les aliments, mais aussi les matériaux de construction ou de réparation, ainsi que les sources d’énergie. Le problème reste que les ressources de la Terre ne sont pas extensibles et que le coût de l’acheminement serait exorbitant. La reproduction de l’écosystème terrestre dans les stations spatiales, comme le proposait la Tore de Stanford, permettrait une certaine autosuffisance grâce aux matières organiques ainsi qu’aux rejets d’O₂ et de CO₂ par les plantes. De plus, l’énergie pourrait provenir de panneaux solaires ou d’autres matières premières telles que l’hydrogène et une centrale à fusion nucléaire qui verra surement bientôt le jour.

Pour les matériaux, en dehors de l’innovation technique et technologique, et critiques à part, les scientifiques cherchent à explorer davantage l’univers à la recherche d’astéroïdes et d’astres qui, semblables à la terre, pourrait proposer de nouvelles matières premières. Ce serait aussi l’occasion de découvrir de nouvelles sources de carburants, en quantité limitée sur terre. Toutefois, ce long voyage reste complexe en raison des matériaux peu appropriés à l’éloignement de l’orbite terrestre laissant les occupants du vaisseau vulnérable aux rayonnements spatiaux. La notion de temps n’est pas la même sur la terre que dans l’espace. Il faut 4 années lumières pour atteindre le soleil, ce qui équivaut à 25 années sur terre. Il faudrait déjà atteindre la vitesse de la lumière pour limiter le temps de voyage, et même en faisant cela, la durée du trajet reste importante.

Repenser la conquête spatiale avec le prisme des enjeux écologiques

La démocratisation de l’accès aux missions spatiales et leurs enjeux permet à tous de suivre les recherches, les découvertes et les avancées technologiques obtenues et de se projeter dans l’espace. Pourtant, malgré les missions passionnées, les limites physiques sont telles que l’homme est encore loin de pouvoir séjourner dans l’espace pour de moyennes ou de longues durées. Entre rêves et prototypes, les villes spatiales n’en sont qu’à leurs balbutiements et ne risquent pas de grandir avant qu’on ne trouve des moyens durables pour se rendre dans l’espace.

Bien sûr, l’intérêt pour l’exploration spatiale reste intact pour comprendre notre univers. Les projets en cours sont légitimes s’ils se focalisent sur la découverte de notre système solaire, et pourquoi pas au-delà, comme cela a déjà été fait avec la sonde Voyager. Mais, l’un des dangers de cette exploration est que ses acteurs considèrent qu’elle est la solution aux problèmes terrestres et qu’entrainer par ces derniers, le reste de la population et les financements se cantonnent à nourrir des défis aérospatiaux tout en oubliant de traiter les défis terrestres qui nous guettent depuis quelques années et nous demande toute notre attention.

De plus, des fusées recyclables, ce que met de plus en plus en pratique Space X pour économiser les matériaux des fusées. C’est une nouvelle manière de concevoir qui se développe aussi pour les engins de la conquête spatiale. C’est aussi ce même défi de préservation de notre planète qui doit motiver la recherche spatiale car c’est par l’envoi de deux satellites, Merlin et MicroCarb, prévu par le CNES, que nous pourrons continuer à traiter la question climatique. Ces derniers pourront mesurer les émissions de gaz à effet de serre avec plus de précision, tels des lanceurs d’alerte orbitaux.  Peut-être que demain nos villes n’auront pas leur équivalent dans l’espace, néanmoins, la conquête spatiale a toujours plus d’impact pour nos villes terrestres, proposant des outils numériques possibles grâce aux satellites et une analyse plus fine grâce à la géolocalisation. Quelles autres possibilités encore ignorées s’offriront à l’avenir pour nos villes ?