À quoi pourrait ressembler un voyage sur Mars pour les humains

Les promesses audacieuses des milliardaires de la technologie d’établir une colonie sur Mars tournent généralement autour de la survie sur la planète elle-même. Pourtant, le voyage entre la Terre et Mars est souvent tenu pour acquis, ce qui amène de nombreuses personnes à supposer que ses nombreux défis ont déjà été entièrement résolus. Ce n’est pas le cas. La technologie et la logistique d’un voyage en équipage vers Mars impliquent de nombreux dangers pour la cargaison humaine, dont beaucoup sont encore en phase conceptuelle.

D’une part, les voyages spatiaux vers Mars nécessitent un timing parfait pour minimiser le temps que les astronautes passent en transit. À mesure que Mars et la Terre tournent autour du Soleil, leurs distances changent constamment. Au plus près, les deux planètes sont distantes d’environ 33 millions de kilomètres, tandis qu’au plus éloigné, elles sont à environ 249 millions de kilomètres (Mars est en fait plus éloignée de nous que Vénus). Pour déterminer le bon timing, les scientifiques doivent prendre en compte la vitesse des véhicules, les mouvements des deux planètes et la quantité de carburant qu’elles sont prêtes à brûler. La logistique d’une telle entreprise a été comparée à frapper une cible sur un jeu de fléchettes en mouvement depuis une voiture en mouvement.

Compte tenu de cette trajectoire soigneusement calculée et des capacités actuelles de la technologie des fusées, les experts ont estimé qu’un aller simple en équipage vers Mars prendrait entre six et neuf mois. Cela signifie que les astronautes devraient passer au moins six mois dans des conditions exiguës et en apesanteur. Et avec un délai de communication pouvant atteindre 20 minutes, leur principale priorité serait de rester en bonne santé et de gérer eux-mêmes les urgences. En fait, la NASA a déclaré à plusieurs reprises que « l’autosuffisance sera essentielle au succès des missions vers Mars ». Cela signifie que les astronautes destinés à Mars seront en grande partie seuls pendant les six mois.

Selon la NASA, les astronautes se dirigeant vers Mars sont confrontés à cinq dangers principaux : les radiations spatiales, la durée du voyage, les changements de gravité, l’altération du système immunitaire et les effets psychologiques d’un isolement prolongé. Les deux premiers dangers échappent en grande partie au contrôle des astronautes. Les ingénieurs auront la responsabilité de minimiser leur exposition aux rayonnements spatiaux en protégeant les parois de leur engin, même en cas de tempête de radiations. La question du temps et de la distance sera également un problème à résoudre pour l’équipage terrestre. Mais une fois que les astronautes sont en route vers Mars, la responsabilité de leur bien-être repose en grande partie sur leurs propres épaules.

La gestion des effets physiques des voyages dans l’espace est étonnamment simple. Néanmoins, vivre en apesanteur aura de lourdes conséquences sur leur corps. L’apesanteur peut entraîner des problèmes d’orientation spatiale, d’équilibre, de coordination œil-main et de locomotion. Après plusieurs mois en apesanteur, les astronautes perdront de la densité osseuse, leurs muscles s’atrophieront et leur système cardiovasculaire s’affaiblira. Pour contrer ces effets, les astronautes devront suivre des protocoles alimentaires stricts et faire constamment de l’exercice. Une fois rentrés chez eux, ils auront encore causé des dommages irréparables à leur corps.

Les astronautes qui se rendront sur Mars seront également confrontés à une menace invisible pour leur santé : les microbes. Les micro-organismes commencent à se comporter différemment en apesanteur, entraînant des changements dans l’intestin. Ces changements provoquent en partie des altérations du système immunitaire, augmentant ainsi le risque de maladies, d’allergies et d’autres affections. Pour aggraver les choses, la proximité rend le transfert de germes encore plus facile. Les astronautes voyageant vers Mars passeront ainsi une grande partie de leur temps à surveiller leur santé et à prendre des suppléments et des médicaments. Tester leurs signes vitaux, leurs niveaux de liquide et leur sang deviendra un rituel quotidien.

Malgré de belles promesses, une mission avec équipage vers Mars est encore loin. Par exemple, SpaceX a continuellement reporté sa date de lancement cible, qui a été récemment repoussée de 2028 à 2031. Néanmoins, le vaisseau spatial de SpaceX est actuellement la conception de vaisseau spatial la plus viable. Son propulseur Super Heavy, qui utilise un propulseur à base de méthane liquide, a connu des premiers tests réussis, tandis que les engins à propulsion nucléaire proposés par la NASA restent entièrement conceptuels. Si le premier voyage vers Mars a lieu à bord d’un vaisseau SpaceX, celui-ci pourra alors transporter 100 à 150 tonnes de charge utile.

Reste à savoir quelle part de cette charge utile sera allouée à l’espace de vie. Si un équipage important se lance dans la première mission habitée vers Mars, les quartiers seront exigus. Chaque membre de l’équipage aura besoin d’espace pour dormir, faire de l’exercice, manger, boire et effets personnels pour rester sain d’esprit. Le bilan psychologique d’un tel confinement est difficile à imaginer. Même sur la Station spatiale internationale, seuls six dortoirs sont prévus pour accueillir jusqu’à sept personnes à la fois. Sur un vaisseau spatial vers Mars, les conditions pourraient être encore plus claustrophobes.

En raison du confinement, les membres d’équipage devraient être soigneusement sélectionnés pour garantir que le risque de « problèmes de comportement » interpersonnels soit minimisé. Quelle que soit la force mentale de l’astronaute, les risques d’un confinement à long terme incluent une baisse de la cognition, de l’humeur, de la qualité du sommeil et du moral. Le remède, selon les recherches de la NASA, se concentre sur trois facteurs principaux : les horaires d’éclairage, le sommeil et l’exercice. Les experts encourageront également les astronautes à tenir un journal pour exprimer leurs frustrations. Le bilan psychologique est peut-être le plus grand défi pour les astronautes en route vers Mars, sans parler des défis qui les attendent une fois arrivés sur la planète rouge hostile.