Terraformation

La terraformation est un thème classique de la science-fiction, évoqué pour la première fois par William Olaf Stapledon, un poète et philosophe anglais surtout connu pour ses romans de science-fiction. Il décrit pour la première fois ce processus dans un roman de 1930, Last and First Men[1]. Le thème est popularisé par l'écrivain américain Jack Williamson[2]. C'est aujourd'hui un thème classique de la hard science-fiction.

Progressivement, les scientifiques se sont intéressés à la terraformation, à commencer par l'Américain Carl Sagan qui proposa de terraformer Vénus en 1961, à l'aide d'algues injectées dans son atmosphère. L'environnement vénusien est cependant assez infernal, avec une température de l'ordre de 460 °C. Ces conditions sont liées à la présence de dioxyde de carbone (CO₂) et à l'effet de serre qui en résulte. Les algues devaient générer du dioxygène par photosynthèse et du carbone minéral en se décomposant. La baisse du taux de CO₂ entraînait alors le refroidissement et la condensation de la vapeur d'eau. Néanmoins, le carbone a tendance à reformer du CO₂ sous forte température ; l'objectif ne semble donc pas accessible.

À la suite de cette première théorisation, la terraformation s'est petit à petit imposée comme une réelle possibilité et, aujourd'hui, la terraformation de Mars est un sujet sérieusement envisagé par de nombreux acteurs médiatiques (et notamment des entrepreneurs abonnés aux grandes déclarations comme Elon Musk[3]).

Toutefois, les astrophysiciens professionnels réfutent la possibilité d'une terraformation de Mars, du fait de la gravité trop faible pour retenir une quelconque atmosphère et de la radioactivité puissante des roches, interdisant toute vie au contact direct du substrat[3].

Dans tous les cas, la terraformation même d'une planète aux caractéristiques proches de celles de la Terre demanderait des moyens techniques bien supérieurs à ce que peut fournir l'Humanité, et prendrait des millions d'années[3].

L'action primordiale pour y arriver est la modification ou la création d'une atmosphère de composition proche de celle de la Terre, composante essentielle au développement de la vie. On parle aussi d'ingénierie planétaire si l'objectif n'est pas de faire ressembler la planète en question à la Terre.

Chaque candidat à la terraformation présente des conditions qui lui sont propres, rendant le processus spécifique pour chacun d'eux. Les principales études menées concernent la planète Mars. D'autres concernent Vénus, Europe (satellite de Jupiter) et Titan (satellite de Saturne), voire d'autres corps, mais les conditions semblent beaucoup plus difficiles à modifier.

Photographie de Mars centrée sur Valles Marineris.

Les images évoquées par Mars sont celles d'une planète rouge, sèche, rocailleuse… et (du moins actuellement) surtout sans vie. Cependant, on y distingue parfois des vallées d'apparence érodée et les recherches in situ semblent indiquer la présence d'anciens fleuves et d'anciennes mers. Or, si l'eau, élément essentiel à la vie telle que nous la connaissons, a coulé sur Mars, où se trouve-t-elle aujourd'hui et peut-on la faire resurgir ? Ce sont les principales questions qui animent les débats autour de la terraformation de la planète. L'objectif est donc de redonner à Mars cet environnement qu'elle semble avoir perdu et y ajouter le nécessaire pour l'Homme.

État des lieux

Vision d'artiste de la terraformation de Mars.

Vue d'artiste de la terraformation de Vénus.

Le principal obstacle à la Terraformation de Vénus est sa température de surface pouvant dépasser les 480 °C. La pression y est d'environ 90 fois celle de l'atmosphère de la Terre et elle est recouverte de nuages d'acide sulfurique. Vénus fait cependant à peu près le même diamètre que la Terre.

Au regard de sa proximité avec la Terre, la Lune serait plus facilement "terraformable" que tout autre astre connu. En effet, il serait possible d'y acheminer assez rapidement (environ 3 jours en fusée) les équipements nécessaires pour la rendre habitable.

La première étape consisterait à créer une atmosphère respirable pour l'homme. Pour ce faire, il s'agirait dans un premier temps d'injecter du dioxyde de carbone en quantité importante. Cependant, eu égard à la très faible gravité lunaire (6 fois plus faible que la gravité terrestre), il faudrait, pour empêcher le dioxyde de carbone de se disperser dans l'espace, mettre en place un système de couche de verre située à plusieurs kilomètres en altitude ou bien une installation permettant de renouveler rapidement le dioxyde de carbone. Dans un second temps, il faudrait transformer le dioxyde de carbone en dioxygène pour rendre l'atmosphère lunaire respirable. On aurait ainsi recours à l'introduction de végétaux photosynthétiques appelés "plantes lunaires", qui seraient capables de se développer malgré des cycles de lumières de 14 jours terrestres (sur la Lune, le jour dure environ 14 jours terrestres et la nuit dure également environ 14 jours). En réalisant la photosynthèse, ces plantes remplaceraient petit à petit le dioxyde de carbone atmosphérique. Mais pour se développer, ces végétaux auraient besoin d'un apport d'eau important que les réserves de glace contenues dans les cratères ponctuant la surface lunaire pourraient fournir[5]. Cette eau servirait également à établir une hydrosphère, nécessaire à l'hydratation des hommes, à la vie, à la production d'énergie renouvelable, la régulation climatique, la formation de nuages, ainsi qu'à l'absorption de chaleur[6]. On estime qu'environ 200 milliards de litres d'eau seraient stockés sur la Lune[7], ce qui permettrait, avec les moyens adéquats, de répondre aux besoins de la terraformation et à ceux des colons.

On obtiendrait ainsi un environnement vivable pour l’espèce humaine. Cependant, il serait plus judicieux de n'occuper que la face visible, puisqu'elle est mieux protégée des éruptions solaire que la face cachée de la Lune. Enfin, il faudrait connaitre les effets à long terme d’une faible gravité sur la santé humaine.

De plus, la Lune présente certains avantages qui en feraient une candidate plus propice à la terraformation que Mars :

- Sur la Lune il n'y a pas d'atmosphère, pas de couverture nuageuse et donc pas d'absorption des rayons du Soleil. Ainsi, un panneau solaire installé à la surface de la Lune recevra la totalité de l'énergie solaire incidente. L'installation de panneaux solaires serait la technique la plus prometteuse pour fournir l'énergie électrique nécessaire aux activités humaines. Il faudrait cependant nettoyer les panneaux assez souvent, afin d'enlever la poussière qui s'y déposerait pour favoriser une réception optimale des rayons ultraviolets du Soleil.

- Le champ magnétique terrestre protège la Lune du vent solaire, ce qui réduirait considérablement les effets des radiations sur de potentiels colons humains et végétaux. La radioprotection de la Lune est notamment bien plus importante que celle de Mars.

Cependant, l'intérêt que présenterait la terraformation de la Lune est relativement faible compte tenu de la faible surface disponible sur la Lune, équivalant à environ 7% de la surface terrestre. En revanche, son utilisation en tant base de lancement à destination du reste du Système solaire serait pertinente, notamment en raison des faibles forces (gravitationnelles et de frottement) qui s'exerceraient sur les fusées au décollage.

Le terme officiel en France a été dans un premier temps « écogenèse », préconisé en 1995[8] puis en 2000[9]. En 2008, il a été remplacé par le terme « biosphérisation », défini comme la « transformation de tout ou partie d'une planète, consistant à créer des conditions de vie semblables à celles de la biosphère terrestre en vue de reconstituer un environnement où l'être humain puisse habiter durablement »[10].

• Revue Bifrost n^o 35, La terraformation par Roland Lehoucq.
• Revue Aux frontières de la science #4.
• Marie-Ange et Olivier Sanguy, « Terraformer Mars-Dossier », Espace & Exploration n°46,‎ septembre 2018, p. 52 à 55 et 58 à 61
• « Terraformer-Mars-Interview de Bruce Jakosky, professeur à l'Université du Colorado Boulder », Espace & Exploration n°46,‎ septembre 2018, p. 56 à 57
• « Terraformer-Mars-Interview de Sylvain Bouley, planétologue spécialiste de Mars », Espace & Exploration n°46,‎ septembre 2018, p. 62 à 65