Rendre Mars habitable ne relève pas d’un simple ajustement climatique, mais d’un chantier titanesque. Un chercheur du JPL vient de chiffrer ce que cela exigerait vraiment : des masses de gaz comparables à des lunes entières, des miroirs orbitaux de 70 millions de kilomètres carrés et des usines encore inexistantes. De quoi refroidir les ambitions les plus chaudes.

Mars n’est pas un problème climatique, mais un chantier à l’échelle d’une lune entière

Depuis des décennies, la terraformation de Mars fascine autant les scientifiques que les auteurs de science-fiction. On imagine volontiers des usines qui réchauffent l’atmosphère, des forêts qui poussent sous un ciel rosé, une planète qui reverdit peu à peu. Slava Turyshev, chercheur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, vient de passer cette idée au crible des mathématiques les plus froides qui soient.

Son constat, publié en pré-print sur arXiv et relayé par Universe Today, est sans appel : le défi n’est pas vraiment climatique. C’est avant tout un problème d’ingénierie et de logistique à une échelle que l’humanité n’a jamais connue. Comprendre comment refroidir ou réchauffer une atmosphère, on sait déjà le faire sur Terre, au moins en théorie. Déplacer les quantités de matière nécessaires pour y parvenir sur Mars, c’est une tout autre histoire.

Pour donner une idée de l’ampleur du problème, Turyshev compare les masses de gaz requises à celles de lunes entières du système solaire. On ne parle pas ici de camions-citernes ou de cargos spatiaux classiques, mais de volumes qui se mesurent en lunes et en astéroïdes. Autant dire que le chantier dépasse largement tout ce que l’industrie spatiale a tenté jusqu’ici.

Et c’est bien là tout l’intérêt de cette étude : elle ne se contente pas de rêver Mars habitable, elle chiffre précisément ce que cela coûterait en matière, en énergie et en temps. Une approche rafraîchissante, si l’on peut dire, dans un domaine souvent traversé par des envolées plus poétiques que techniques.

Du point triple de l’eau à l’air respirable : cinq paliers, cinq montagnes de gaz à déplacer

Pour structurer son raisonnement, Turyshev définit cinq étapes successives, cinq états finaux que pourrait connaître l’atmosphère martienne. Chacun représente un palier technique, avec ses propres exigences en pression et en température.

Le premier état, c’est tout simplement Mars aujourd’hui : une atmosphère glaciale, une pression ridiculement faible, impropre à toute vie à l’air libre. Le deuxième marque le franchissement du point triple de l’eau, soit environ 6,1 millibars à zéro degré Celsius. À ce stade, l’eau pourrait enfin exister sous forme liquide à la surface, au moins ponctuellement.

Le troisième état correspond à ce que les chercheurs appellent un shirtsleeve greenhouse, littéralement une serre en manches de chemise. Concrètement, il s’agirait de structures fermées où l’on pourrait circuler sans scaphandre, avec une pression avoisinant les 100 millibars. Cette approche, appelée paraterraformation, pourrait théoriquement s’étendre jusqu’à former une véritable world house, une sorte de dôme planétaire géant.

Vient ensuite un palier plus physiologique : 62,7 millibars de pression globale, le seuil minimal pour empêcher le sang humain de bouillir à 37 degrés en cas d’exposition directe. Enfin, le cinquième et dernier état correspond à une atmosphère réellement respirable, mêlant azote et environ 210 millibars d’oxygène, pour un total de 500 millibars. C’est le Graal ultime du terraformeur, celui où l’on pourrait enfin marcher à l’air libre sans combinaison.

Le problème, c’est que chaque millibar supplémentaire coûte une fortune en matière première. Selon les calculs de Turyshev, il faudrait ajouter 3,89 multiplié par dix puissance quinze kilogrammes de gaz rien que pour gagner un seul millibar de pression. Cette masse colossale équivaut presque à celle de Déimos, la plus petite des deux lunes de Mars.

Pour atteindre une atmosphère complètement respirable, c’est-à-dire les 500 millibars du cinquième palier, il faudrait rassembler environ dix puissance dix-huit kilogrammes de matière. Une masse comparable à celle de Janus, une petite lune irrégulière de Saturne. Turyshev note qu’il existerait des centaines de corps célestes de cette taille dans le système solaire, ce qui rend l’idée théoriquement envisageable, mais industriellement vertigineuse.

70 millions de km² de miroirs et des usines à l’échelle exatonne : l’industrie qui n’existe pas encore

Au-delà de la pression atmosphérique, il faut aussi réchauffer Mars. Beaucoup. Pour stabiliser de l’eau liquide à l’échelle globale, la température moyenne de la planète rouge devrait grimper d’environ 60 degrés Celsius. Un bond thermique qui ne s’improvise pas avec quelques panneaux solaires.

Plusieurs pistes sont évoquées dans l’étude. On pourrait disperser des nanoparticules capables d’absorber les rayons courts du Soleil, libérer massivement du dioxyde de carbone, ou encore déployer des miroirs géants en orbite pour concentrer la lumière solaire vers la surface. Cette dernière option, souvent citée dans les scénarios de science-fiction, prend ici une dimension très concrète.

Concrètement, pour générer un effet de réchauffement suffisant, ces miroirs devraient couvrir environ 70 millions de kilomètres carrés. Une échelle qui dépasse largement tout ce que l’industrie spatiale actuelle sait fabriquer, assembler et maintenir en orbite.

Mais la pression et la chaleur ne sont que deux des problèmes à résoudre. Produire l’oxygène, l’eau et les matériaux de construction directement sur place exigerait des usines capables de traiter des millions de tonnes de ressources martiennes. Un défi industriel sans précédent, et pour l’instant totalement non résolu. On parle là d’une filière complète, de l’extraction minière jusqu’à la transformation chimique, qu’il faudrait inventer de toutes pièces sur une planète hostile, sans la moindre infrastructure préexistante.

Le CO2 endogène accessible directement sur Mars reste par ailleurs une ressource limitée. L’étude évoque un ordre de grandeur de quelques dizaines de millibars seulement exploitables par cette voie, avec un scénario chiffré à 20 millibars donné en exemple. Autrement dit, même en vidant les réserves naturelles de la planète, on resterait très loin des 500 millibars nécessaires pour respirer librement.

Face à ces chiffres, la terraformation de Mars telle qu’on l’imagine dans les films ressemble moins à un horizon proche qu’à un exercice de pensée aux proportions proprement astronomiques. L’étude de Turyshev ne ferme pas définitivement la porte, elle la replace simplement à sa juste échelle : celle d’un projet qui nécessiterait de manipuler des masses comparables à des lunes entières, de déployer des infrastructures orbitales gigantesques et de bâtir une industrie extraterrestre qui, aujourd’hui, n’existe tout simplement pas.