An 2022 vivre sur Mars

Tout indique qu'une longue mission sur Mars serait périlleuse pour les humains

Une longue expédition humaine sur Mars serait impossible, voire irréalisable selon une étude publiée le 7 août. Les chercheurs ont soulevé le problème de rayonnements radioactifs naturels notamment émises par le Soleil, qui deviendraient mortelles sans la protection de l'atmosphère terrestre et compromettraient une colonisation à long terme de la Planète rouge. 

multiplanétaire prendrait-il fin avant d'avoir commencé ? C'est ce que laisse présager une étude publiée le 7 août sur le site AGU (Advancing Earth and space science). Les scientifiques se sont penchés sur la possibilité d'une mission à long terme vers Mars, prochaine étape présumée de la conquête spatiale par l'Homme. Les résultats ne sont pas encourageants : une mission habitée vers la Planète rouge ne pourrait théoriquement pas durer plus de quatre ans. Cette limite provient de causes naturelles, à savoir les radiations émises par les rayonnements solaires et cosmiques. Passé ce délai, les instruments utilisés pour le retour des astronautes risqueraient d'être endommagés et les explorateurs eux-mêmes iraient au-devant de graves problèmes de santé.

Les rayonnements dans l'espace, source de danger pour les humains

L'étude discerne deux rayonnements pouvant poser des contraintes lors d'une exploration sur Mars : les particules énergétiques solaires (Solar Energy Particles ou SEP) projetées lors d'une éruption solaire ou de l'éjection de masse coronale, ou les rayonnements cosmiques (Galactic Cosmic Rays ou GCR) originaires de différentes sources interstellaires comme les supernovae, trous noirs ou noyaux galactiques. Ces deux phénomènes sont des flux de particules à haute énergie traversant le cosmos et le Système solaire. Ces rayons sont dits « ionisants » : ils peuvent provoquer une véritable cassure génétique, au niveau de l'ADN, en traversant le corps d'un être humain. 

Représentation des rayonnements émis par le Soleil, la Terre formant un vrai bouclier à droite de l'image. © ESA  

En dehors de notre atmosphère protectrice et du bouclier formé par le champ magnétique terrestre, il n'existe pas réellement de solution pour se protéger d'une réception accrue de radiations traversant l'espace. Théoriquement, en cas de SEP lors d'un voyage sur la Lune, la Nasa a prévu une mesure d'urgence, conseillant aux astronautes de se terrer dans un abri renforcé de régolithe ou autre matière trouvable sur le satellite naturel de la Terre. Un refuge suffisamment épais pourrait protéger d'un surplus d'absorption de rayonnement cosmique. 

Rayonnement cosmique et problème martien

Mars est sans conteste la prochaine utopie spatiale. Des personnalités, comme , n'Elon Muskont jamais caché leur intérêt pour coloniser la Planète rouge, malgré l'appel à la retenue des scientifiques. Outre les différents problèmes logistiques qu'implique un voyage d'une telle ampleur, les rayonnements cosmiques viennent s'ajouter à la liste des éléments à prendre en compte pour les futures expéditions humaines vers Mars. La mission devrait répondre à des contraintes et impondérables pour préserver les astronautes et les équipements.

Concept-art de l'atterrisseur lunaire Starship HLS, qui permettra aux astronautes d'atteindre la Lune lors du programme Artemis. © Space X 

Le lancement d'un équipage vers Mars devrait avoir lieu durant la période de maximum solaire, lorsque le Soleil atteint son pic d'activité, permettant ainsi aux rayons cosmiques, plus dangereux que les SEP, d'être repoussés. Selon les estimations, un vol vers Mars prendrait entre six et huit mois, la durée maximale de vie sur la planète serait donc inférieure à moins de deux ans en déduisant le temps du trajet. Car en effet, sur place, le danger des rayonnements cosmiques et des SEP atteindrait les humains mais aussi les composants électroniques, entraînant des défaillances et compromettant ainsi le voyage retour. 

Représentation d'un habitat martien conceptualisé par Icon, compagnie sollicitée par la Nasa. © Icon 

Pour l'heure, l'exploration de Mars par des astronautes reste de l'ordre du projet, la lointaine planète étant déjà parcourue par divers robots menant efficacement leurs missions. La Nasa souhaiterait y envoyer le premier humain à l'horizon 2030. Plus optimiste, Elon Musk espère poser un équipage sur Mars avant 2028 grâce à sa compagnie SpaceX.

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Quelle est cette grande cavité découverte dans la Voie lactée ?

Comment le milieu interstellaire diffus forme-t-il des nuages moléculaires denses capables de donner naissance à des étoiles ? Des astronomes viennent de mettre à jour un gigantesque trou de matière qui pourrait bien les mettre sur la voie de la réponse à cette question essentielle.

Pour comprendre comment les étoiles se forment, les astronomes doivent impérativement comprendre d'abord comment les nuages moléculaires qui s'effondrent pour leur donner naissance se forment à partir d'un milieu interstellaire diffus. Pour cela, ils comptent aujourd'hui sur les progrès de l'instrumentation. Ceux offerts par la mission Gaïa de l'ESA, l'Agence spatiale européenne, par exemple. Son objectif : mesurer les distances de plus d'un milliard d'étoiles dans notre Voie lactée. Et grâce à des mesures réalisées au fil du parcours de la Terre sur son orbite, de rendre une image en trois dimensions de notre Galaxie. Le tout avec une précision incroyable de 20 microarcsecondes. C'est l'angle que ferait une pièce d'un euro si vous la voyiez à quelque 100.000 kilomètres de distance !

C'est grâce à cette précision que des astronomes de l’université de Harvard (États-Unis) viennent de découvrir un gigantesque espace vide. Une cavité. Un trou de matière béant s'étendant sur près de 500 années-lumière. Ils étudiaient les formes et les dimensions des nuages moléculaires les plus proches de nous. Celui qui se trouve dans la constellation de Persée et celui qui se trouve dans la constellation du Taureau, en l'occurrence. Des régions où se forment beaucoup d'étoiles.

Les nuages de Taureau et de Persée situés dans notre Voie lactée. © Alyssa Goodman, Centre d’astrophysique de l’université de Harvard 

Dans notre vision en deux dimensions de l'espace, ces deux nuages moléculaires semblent presque se toucher. Pourtant, la cartographie en trois dimensions établie par les astronomes montre qu'ils semblent en réalité former la coquille de l'espace vide évoqué par les chercheurs. « Des centaines d'étoiles se forment ou existent déjà à la surface de cette bulle », souligne Shmuel Bialey, astrophysicien, dans un communiqué de l’université de Harvard.

Quand la théorie se frotte à l’observation

Ce trou de matière pourrait avoir été créé par l'explosion d’une étoile en supernova -- ou d'une série de supernovae --, il y a dix millions d'années. Le choc aurait poussé les poussières et les gaz vers l'extérieur. Ainsi les nuages de Persée et du Taureau ne seraient pas étrangers l'un à l'autre. Ils seraient ce qu'il reste de cette colossale explosion. Ils se seraient donc formés ensemble, à partir d'une même onde de choc.

Un filament de gaz et de poussière semé d'étoiles en gestations appartenant au nuage moléculaire du Taureau. © ESO, Apex (MPIfR/ESO/OSO), A. Hacar et al., Digitized Sky Survey 2 

D'autres nuages moléculaires, des régions dans lesquelles les gaz sont plus denses que dans le milieu interstellaire diffus, apparaissent également sur la cartographie tirée des données de la mission Gaïa. Tous sont comme déposés sur la surface de la fameuse cavité. Un indice de la façon dont la mort d'une étoile peut conduire à la formation de nombreuses nouvelles étoiles.

« Il existe de nombreuses théories différentes sur la façon dont le gaz se réorganise pour former des étoiles, explique Catherine Zucker, astronome. Les chercheurs ont déjà testé ces idées théoriques à l'aide de simulations, mais c'est la première fois que nous pouvons utiliser des vues 3D réelles -- et non simulées -- pour comparer la théorie à l'observation et évaluer les théories qui fonctionnent le mieux ».

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 [EN VIDÉO] Des étoiles se forment à la limite d’un « trou de matière »  Dans les constellations du Taureau et de Persée, les astronomes identifient deux régions de formation d’étoiles. Des régions qui semblent se toucher. Un effet de la perspective. Car des images 3D de ces régions montrent aujourd’hui qu’elles sont éloignées l’une de l’autre. Séparées par une cavité, une sorte « trou de matière » béant. Selon les chercheurs, celui-ci aurait été creusé par l’explosion colossale d’une supernova il y a 10 millions d’années. Les restes de cette explosion formant justement les nuages du Taureau et de Persée. (en anglais) © Centre d’astrophysique de l’Université de Harvard 

Comment le milieu interstellaire diffus forme-t-il des nuages moléculaires denses capables de donner naissance à des étoiles ? Des astronomes viennent de mettre à jour un gigantesque trou de matière qui pourrait bien les mettre sur la voie de la réponse à cette question essentielle.

é : un blob vient d'arriver dans l'espace