Mai 2004

Question: quelle est la longueur de corde nécessaire pour relier deux poteaux éloignés de dix mètres l'un de l'autre ? Réponse : çà dépend. Si vous donnez du mou à la corde ou si vous lui faites parcourir de long détours, vous pouvez en principe employer n'importe quelle longueur. Mais si vous tendez bien la corde et qu'elle parcourt une ligne bien droite, vous pouvez vous en tirer avec une longueur d'environ dix mètres. Le choix de la meilleure approche dépend de votre objectif initial : relier les deux poteaux - ou vendre de la corde.

Le même principe s'applique à la nouvelle Initiative d'Exploration Spatiale du Président Bush. Combien cela va-t-il coûter d'envoyer des êtres humains sur Mars ? Ses adversaires prétendent qu'il pourrait nous en coûter la somme politiquement fatale de cinq cents milliards de dollars ou plus. Cela n'est pas inévitable mais pourrait bien se réaliser, à moins de tendre la corde. Malheureusement, nous assistons actuellement à de grandes manœuvres de " vente de corde " qui menacent de rééditer le scénario catastrophe de la note finale astronomique qui condamna une initiative similaire lancée il y a une quinzaine d'années par le père de l'actuel président.

Trois fameux exemples récents de " vente de corde " à grande échelle : l'insistance pour utiliser la Station Spatiale Internationale, les projets de création d'un " Cap Canaveral Lunaire " et les efforts déployés pour développer la propulsion nucléaire électrique de grande puissance. Ces trois propositions sont des distractions inutiles, du gaspillage de temps et d'argent.

Reprenons depuis le début. Quel est, ou quel devrait être, l'objectif de la nouvelle initiative en faveur du vol spatial habité ? La réponse ne peut être que l'envoi d'explorateurs humains sur Mars. Les récentes découvertes des rovers martiens de la NASA ont démontré avec certitude que la surface martienne fut jadis recouverte par endroits d'une quantité substantielle d'eau liquide - qui auraient pu ainsi constituer des niches susceptibles de favoriser le développement de la vie. De même, au cours des dernières semaines, trois équipes distinctes de chercheurs utilisant quatre instruments différents annoncèrent la découverte dans l'atmosphère martienne d'une quantité de méthane très supérieure à celle que l'on pourrait attendre d'une planète dépourvue de vie. Ces traces de méthane doivent être considérées comme la probable signature d'une vie microbienne souterraine. Si l'on envoyait des explorateurs humains construire sur Mars des installations de forage capables d'atteindre les habitats souterrains de ces microbes, nous pourrions en recueillir des échantillons, les cultiver, les photographier, et les soumettre à toute une série d'expériences biochimiques qui nous révéleraient si la vie martienne est bâtie sur le même modèle que la vie terrestre, ou si elle est complètement différente. Autrement dit, en allant sur Mars nous avons enfin l'opportunité de savoir si l'organisation biochimique de la vie commune à toutes les formes de vie terrestres est un modèle universel ou si nous ne sommes qu'un échantillon particulier d'une vaste biosphère cosmique infiniment riche et variée. C'est de la recherche scientifique fondamentale qui concerne la nature même de la vie, et elle ne peut être effectuée que par des explorateurs humains sur le sol martien. C'est un programme rationnel, une quête de la vérité qui vaut la peine de dépenser quelques milliards de dollars et de risquer des vies humaines.

Une fois choisi le bon objectif, la question devient alors : que faire pour l'atteindre ?

La Station Spatiale Internationale (International Space Station ou ISS) ne nous aidera pas dans cette tâche. Si l'ISS fournit effectivement des données utiles aux concepteurs de missions martiennes, aucune organisation disposant d'un budget de 50 milliards de dollars et chargée d'envoyer des êtres humains sur Mars ne choisirait de dépenser 30 milliards de dollars pour effectuer des expériences en apesanteur sur des sujets humains dans une station sur orbite terrestre. Non seulement il s'agit là d'une part disproportionnée du budget du programme, mais les effets néfastes de l'apesanteur peuvent être évités en mettant le vaisseau martien en rotation sur lui-même pour fournir une gravité artificielle à son équipage.

La base lunaire envisagée par le président Bush nous détourne aussi de notre objectif principal. La quantité limitée de recherches que l'on peut effectuer sur la Lune - datation des cratères d'impact et autres études géologiques destinées à résoudre le problème de son origine - est beaucoup moins intéressante que la recherche sur la nature de vie que l'on peut effectuer sur Mars. La science lunaire est historique, la science martienne fondamentale. L'existence de la base lunaire ne se justifiera donc que dans la mesure où elle favorisera l'exploration martienne.

On a donc évoqué à plusieurs reprises la création d'un " Cap Canaveral Lunaire ". Selon les avocats de ce concept, une base lunaire fera avancer l'exploration martienne parce qu'il est beaucoup plus facile d'effectuer des lancements depuis la Lune que depuis la Terre. S'il est exact que l'on devrait pouvoir produire sur la Lune de l'oxygène liquide, constituant majeur des propergols de fusées chimiques, et que la faible gravité lunaire rend les lancements effectivement plus économiques depuis la Lune depuis la Terre, il n'en reste pas moins vrai que pour que le vaisseau spatial à destination de Mars décolle de la Lune il doit d'abord l'atteindre, c'est-à-dire qu'il devra de toute façon être lancé depuis la Terre. Par ailleurs, comme La lune ne possède aucune atmosphère susceptible d'être mise à profit pour un aérofreinage ou un atterrissage en parachute, la dépense de propergol de fusée est nettement plus élevée pour atteindre la surface lunaire depuis l'orbite basse terrestre que pour atteindre la surface martienne depuis cette même orbite basse terrestre. Cela signifie que même s'il existait déjà sur la Lune une base disposant de vastes réserves d'oxygène liquide (comburant) mais aussi du carburant associé, gratuits et disponibles dans leurs réservoirs de propergol, ce serait un non-sens économique que de l'utiliser comme base de départ d'expéditions martiennes, parce que cela coûterait déjà plus cher de l'atteindre que d'aller directement sur Mars.

Une base lunaire pourrait servir de camp d'entraînement pour missions martiennes, mais on pourrait arriver au même résultat pour mille fois moins cher en installant la base martienne prototype dans l'Arctique. Loin de faciliter les missions martiennes, une telle base ne serait qu'une " station de péage " lunaire plaqué or qui coûterait des dizaines de milliards de dollars et grèverait lourdement les coûts de toutes les missions martiennes contraintes de l'utiliser.

Un autre détour inutile et souvent évoqué est la propulsion nucléaire électrique de grande puissance (Nuclear Electric Propulsion ou NEP). Selon les " vendeurs de corde " de la NEP de grande puissance, il n'est pas réaliste d'envoyer des missions habitées vers Mars avec la technologie de propulsion actuelle parce que le temps de voyage de six mois pour aller sur Mars exposerait les équipages à des doses mortelles de radiation. Par conséquent, prétendent-ils, il faudra d'énormes systèmes de propulsion nucléaire électrique, d'une puissance de l'ordre de cent mégawatts unitaire, qui permettront au vaisseau d'atteindre Mars en deux mois.

En fait, rien n'est plus éloigné de la vérité. Pour réduire la durée de voyage Terre-Mars à deux mois, la propulsion NEP aurait besoin d'une densité de puissance de 3 000 W/kg. En comparaison, la densité de puissance du système NEP sur lequel planchent actuellement les ingénieurs de la NASA pour l'Orbiteur des Lunes Glacées de Jupiter (Jupiter Icy Moon Orbiter ou JIMO) sera de 16 W/kg. Si on envoyait le vaisseau spatial JIMO depuis la Terre jusqu'à Mars, il lui faudrait quarante huit mois pour le voyage aller, et autant pour le retour. En réalité, il n'y a aucune perspective de développement de propulsions NEP capable de diviser par trois le temps du voyage de vaisseaux équipés de propulsions chimiques actuelles, ou de faire le voyage dans le même temps, ou même de le faire en une durée ne serait ce que trois fois plus longue.

Heureusement il n'est pas nécessaire d'effectuer le voyage plus vite. La dose de radiations reçue au cours des deux années et demi que durera une mission aller-retour Terre-Mars, comprenant deux transits de six mois chacun et un séjour sur place de dix huit mois, n'aura pas d'effets tangibles, et elle ne devrait augmenter le risque de mort par cancer des membres de l'équipage que d'environ un pour cent pour le restant de leur existence (en perspective, un fumeur américain moyen augmente son risque de cancer de vingt pour cent). Parmi la demi-douzaine d'astronautes et de cosmonautes ayant déjà subi des doses de rayonnement cosmiques comparables à celles qui seraient infligées au cours d'une mission martienne, aucun n'a ressenti d'effet nocifs des radiations sur sa santé.

Il faut aussi remarquer que les " méga propulsions NEP " mentionnées précédemment utilisent le xénon comme propergol et n'auraient que faire de l'oxygène liquide synthétisé au " Cap Canaveral Lunaire ". Si ces deux projets fumeux ne présentent déjà aucun intérêt particulier pris séparément, considérés ensemble, ils sont donc doublement absurdes car incompatibles.

Il faut rompre avec ce mode de pensée. À moins de bien tendre la corde et de définir un chemin critique pour ce programme, il ne nous restera plus qu'un enchevêtrement inextricable de projets inutiles et incohérents qui ne nous emmèneront jamais sur Mars et qui, en final, échoueront même à atteindre leur objectif initial de " vente de corde " quand leur absurdité deviendra évidente.

L'ingrédient manquant est le courage politique. Le budget annuel moyen de la NASA de l'époque Apollo (1961-73), corrigé après inflation, était d'environ 17 milliards de dollars, soit en dollars 2004, 6% de plus à peine que le budget actuel de l'agence. Et pourtant la NASA des années soixante en a fait cent fois plus parce qu'elle avait une mission à accomplir avec une date butée impérative. Elle fut par conséquent obligée de développer un plan efficace pour mener cette mission à bien, et donc contrainte de construire un ensemble de matériels cohérents pour mettre ce plan en œuvre.

Si nous voulons que le nouveau programme d'exploration spatiale réussisse, il faut qu'il procède de la même façon aujourd'hui. Pour être défendable, il doit être rationnel, c'est-à-dire qu'il doit effectivement viser son véritable objectif et aboutisse à un plan susceptible d'atteindre cet objectif au moindre coût et dans les meilleurs délais. En l'absence d'une politique claire de la part de la direction de la NASA, le Congrès doit prendre l'initiative et exiger que l'agence spatiale remette sous un an un rapport sur les options pour envoyer des êtres humains sur Mars avant 2016, et pour un budget total inférieur ou égal à 50 milliards de dollars.

Nous devons tendre la corde.

Robert Zubrin, ingénieur aérospatial, et président de la Mars Society

Traduit par Etienne Martinache

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Des débats approfondis sur les stratégies de la nouvelle Initiative d'Exploration Spatiale auront lieu au cours de la 7ème Convention Internationale de la Mars Society, Maison Palmer Hilton, Chicago, Illinois, du 19 au 22 août, 2004. L'inscription en ligne est désormais possible sur www.marssociety.org. Ceux qui souhaitent effectuer des présentations au cours de la session sur la Stratégie de l'IES, ou de toute autre session, peuvent, dès à présent et avant le 31 mai 2004, envoyer des résumés de leur présentation de moins de 300 mots à msabstracts@aol.com.

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