Il est possible de terraformer Mars, selon l'ancien scientifique en chef de la NASA › Geeky News - 1

James Lauer Green est un planétologue américain qui a travaillé à la NASA pendant quarante ans. Entre autres fonctions, il a été directeur de la division des sciences planétaires. Le moment est venu pour vous de quitter cette agence à laquelle vous avez consacré tant d’années, non sans laisser derrière vous les contours d’un projet ambitieux : la terraformation de la planète Mars.

La colonisation de la planète Mars est un rêve pour beaucoup. Elon Musk prédit également que l’homme pourrait y mettre les pieds « dans au moins cinq ans ». Mais cette planète est particulièrement inhospitalière : son atmosphère, très fine, est composée principalement de dioxyde de carbone, d’argon et d’azote ; l’oxygène n’est présent qu’en petites quantités. La température moyenne est de -63°C et la pression atmosphérique est 160 fois inférieure à celle de la Terre. A cela s’ajoute l’absence d’eau liquide.

Un projet de terraformation de Mars modifierait les propriétés et le climat de la planète afin qu’une présence humaine à long terme puisse être établie. Celle-ci repose essentiellement sur la reconstitution d’une atmosphère qu’il faudrait ensuite chauffer par effet de serre. James Green a sa propre idée de la façon d’y parvenir : en novembre, il a proposé d’utiliser un bouclier magnétique géant, placé entre Mars et le Soleil, qui augmenterait les niveaux de température et de pression, afin que les humains puissent évoluer sur la surface martienne sans combinaisons spatiales.

Objectif : créer un champ magnétique artificiel

Les détails de cet ambitieux projet viennent d’être publiés dans la revue Acta Astronautica. « La magnétosphère terrestre aide à protéger la planète des effets stérilisants potentiels des rayons cosmiques et aide également à conserver l’atmosphère », expliquent Green et ses co-auteurs. Un champ magnétique qui protège Mars des vents solaires qui « balayent » son atmosphère, c’est ce qui manque à la planète rouge pour qu’elle puisse un jour héberger en permanence des colonies humaines.

La solution de l’équipe, qui nécessite le moins d’énergie et de matière, est de créer un anneau artificiel de particules chargées (semblable à une « ceinture de rayonnement ») autour de la planète, éventuellement formé en expulsant de la matière. Depuis l’une des lunes de Mars – comme ce que nous observons entre Io et Jupiter : les matériaux volatils à la surface d’Io s’ionisent et forment un tore magnétique à travers lequel Io peut développer un fort courant. Il s’agirait ici d’utiliser des ondes électromagnétiques et du plasma pour entraîner un courant net dans l’anneau, ce qui donnerait naissance à un champ magnétique global.

Vue d’artiste de la magnétosphère autour de Mars formée par un champ magnétique dipolaire provenant d’un anneau artificiel ou d’une boucle de courant électrique circulant à travers la planète. Le point approximatif où les pressions s’égalisent est la distance de séparation Rs. © RA Bamford et al.

« Réalisable. En arrêtant le « peeling », la pression va augmenter. Ensuite, Mars commencera à se terraformer. C’est ce que nous voulons : que la planète participe à ce projet de toutes les manières possibles. Lorsque la pression augmente, la température augmente », a déclaré Green au New York Times. Le principal défi technique dans la création d’une magnétosphère martienne n’est pas tant la force du champ magnétique, mais plutôt sa taille : elle doit s’étendre sur toute la planète ! Couvrir toute la surface de Mars impliquerait un champ magnétique de 100 nT sur un minimum de 37 millions de km² ; l’énergie totale stockée dans un tel champ magnétique est de l’ordre de 1017 J, disent les chercheurs, une quantité comparable à la consommation totale d’électricité dans le monde en 2020. Les réacteurs à fusion Les dispositifs fonctionnels pourraient être une source d’énergie efficace, a estimé l’équipe .

Une boucle de plasma alimentée par les lunes de Mars.

Pour créer un champ magnétique artificiel, plusieurs options sont envisagées : le redémarrage du noyau de fer de la planète, l’utilisation d’aimants semi-conducteurs permanents dans une boucle continue ou une série d’aimants discrets, l’utilisation de supraconducteurs dans le semi-conducteur ou une boucle de courant plasma similaire à un tore plasma propulsé par le courant d’une plasmasphère artificielle.

Le principe d’un tore plasma à impulsions de courant, qui produit un champ magnétique. Les particules chargées sont dirigées entre une série de stations spatiales qui guident les particules pour former la boucle de courant. © RA Bamford et al.

Cependant, le redémarrage du noyau de fer est une option qui n’est pas envisageable ; Au lieu de cela, l’équipe penche vers l’une des trois autres options et, en particulier, l’utilisation d’un tore à plasma, qui ne nécessiterait aucune structure physique aux dimensions de Mars. La boucle de plasma serait chargée par des particules de matière ionisée de Phobos ou Deimos.

C’est la première fois qu’une étude scientifique explore de manière quantifiable les moyens de créer un champ magnétique artificiel sur Mars. Mais s’il est techniquement possible d’y parvenir un jour, terraformer Mars n’est pas une ambition partagée par l’ensemble de la communauté scientifique. En 2018, Lucianne Walkowicz, astronome au Planétarium Adler et co-fondatrice du groupe de défense JustSpace Alliance, a déclaré sur Slate qu’étant donné ce que les humains ont fait à la Terre, Mars est très susceptible de devenir « un cauchemar écologique ». La scientifique est également sceptique quant à la viabilité réelle du projet, qui selon elle continue d’être le domaine de la fiction. « Mars ne semble pas disposer des réserves de dioxyde de carbone nécessaires pour gonfler son atmosphère et la chauffer », avait-il alors souligné.

S’il n’est pas certain que les approches proposées seront un jour mises en pratique, les auteurs de l’étude soulignent que les principes explorés sont également applicables à des objets de plus petite échelle, tels que les engins spatiaux habités, les stations spatiales ou les bases lunaires, qui bénéficieraient de la création de mini-magnétosphères protectrices.

Acta Astronautica, RA Bamford et al.

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