Comment nous pouvons nous envoler vers Mars cette décennie – Et pour pas cher !
Par Robert Zubrin
Wall Street Journal, 14 mai 2011
Traduction de Pierre Brisson
La technologie existe déjà et elle coute la moitié de ce que coûte un vol de navette spatiale. La seule chose qui manque c’est la volonté politique de prendre plus de risques.
SpaceX, une entreprise privée qui développe des fusées et des engins spatiaux, a annoncé récemment qu’elle mettra sur le marché dans les deux ans une fusée de transport lourd qui pourra emporter plus de deux fois la charge utile d’une fusée aujourd’hui opérationnelle. Cela pose une question passionnante: Peut-on atteindre Mars dans le cours de cette décennie?
Cela peut sembler incroyable, puisque les présentations classiques des missions d’exploration de Mars par vols habités sont remplies de descriptions de vaisseaux spatiaux interplanétaires gigantesques, futuristes, à propulsion nucléaire, dont les opérations s’appuient sur un univers parallèle virtuel d’infrastructure orbitale. Il n’y a rien de tel à l’horizon. Mais je crois que nous pourrions atteindre Mars avec les outils dont nous disposons aujourd’hui, ou que nous aurons à court terme. Voici comment on pourrait faire:
Le lanceur lourd « Falcon-9 Heavy » de la Sté SpaceX aura une capacité de lancement de 53 tonnes en orbite basse terrestre. Cela veut dire que si un étage supérieur classique fonctionnant à l’hydrogène /oxygène lui était ajouté, ce lanceur aurait la capacité d’envoyer 17,5 tonnes sur une trajectoire Martienne, de placer 14 tonnes en orbite Martienne et de poser 11 tonnes à la surface de Mars.
La même société a également développé et va présenter une capsule d’équipage, connue sous le nom de « Dragon », qui a une masse d’environ huit tonnes. Bien que sa mission actuelle soit de transporter jusqu’à sept astronautes à la Station Spatiale Internationale, son bouclier thermique est capable de supporter sa rentrée dans l’atmosphère à l’issue de trajectoires interplanétaires et pas seulement son retour sur Terre depuis l’orbite terrestre. La capsule est assez petite pour un vaisseau interplanétaire mais elle est conçue pour une vie de plusieurs années et elle devrait être suffisamment spacieuse pour un équipage de deux astronautes bien préparés et déterminés.
La capsule Dragon après son premier vol orbital de fin 2010
Une mission sur Mars pourrait ainsi être réalisée en utilisant trois lancements de Falcon-9 Heavy. Le premier mettrait en orbite martienne une capsule Dragon sans pilote avec un étage à propulsion chimique kérosène/oxygène d’une puissance suffisante pour lui permettre de revenir sur Terre. Ce serait l’ERV de la mission (véhicule de retour sur Terre, soit « ERV » pour « Earth Return Vehicle »).
Un deuxième lancement déposerait à la surface de Mars une charge utile de 11 tonnes composée d’un module de remontée en orbite martienne (« MAV » pour « Mars Ascent Vehicle ») de deux tonnes, employant un seul étage de propulsion au méthane / oxygène, un petit réacteur chimique automatique, trois tonnes d’équipements d’exploration en surface et un générateur d’énergie de 10 kilowatts (qui pourrait être nucléaire ou solaire).
Le MAV apporterait 2,6 tonnes de méthane dans ses réservoirs, mais pas les neuf tonnes d’oxygène liquide nécessaires pour le brûler. Au lieu de cela, l’oxygène pourrait être produit sur place, sur une période de 500 jours, en utilisant le réacteur chimique pour craquer le dioxyde de carbone qui compose 95% de l’atmosphère martienne.
Utiliser la technologie pour générer de l’oxygène plutôt que le transporter, permettrait de gagner beaucoup de masse. Cela fournirait également une énergie abondante et un volume illimité d’oxygène à l’équipage une fois sur Mars.
Une fois ces éléments en place, un troisième lancement aurait lieu qui injecterait une capsule Dragon avec un équipage de deux astronautes sur une trajectoire directe vers Mars. La capsule emporterait 2,5 tonnes de consommables (ce qui serait suffisant si on emploie des systèmes de recyclage d’eau et d’oxygène) pour permettre à l’équipage de deux personnes de survivre pendant une période allant jusqu’à trois ans. Compte tenu de la capacité de charge utile, un véhicule terrestre léger et plusieurs centaines de kilos d’instruments scientifiques pourraient également être embarqués.
L’équipage devrait atteindre Mars en six mois et faire atterrir sa capsule Dragon près du MAV. Il passerait sa prochaine année et demi suivante à explorer la planète.
En utilisant son véhicule « automobile » pour se déplacer et le Dragon comme son foyer et son laboratoire, l’équipe pourrait rechercher les preuves fossiles de la vie qui auraient pu exister lorsque la planète rouge possédait des étendues d’eau liquide stable en surface. Elle pourrait aussi installer des plates-formes de forage pour extraire des échantillons d’eau souterraine dans lequel des formes natives de vie microbienne pourraient encore persister jusqu’à ce jour. Si elle trouve l’une ou l’autre, cela prouverait que la vie n’existe pas que sur Terre, apportant ainsi une réponse à une question que les hommes se sont posée depuis des millénaires.
À la fin de son séjour en surface de 18 mois, l’équipage s’installerait dans le MAV, décollerait et effectuerait son rendez-vous avec l’ERV qui l’attendrait en orbite martienne. Ce vaisseau le reconduirait alors vers la Terre par un vol qui durerait six mois. Après quoi il rentrerait dans l’atmosphère et terminerait son voyage par un plongeon dans l’Océan.
Il n’y a rien dans ce plan qui soit au-delà de notre niveau actuel de technologie. Les coûts ne seraient pas non plus excessifs. Les lancements de Falcon-9 Heavy coûtent 100 millions de dollars chacun et les Dragons sont même moins cher. En adoptant une telle approche on pourrait envoyer des expéditions vers Mars pour la moitié du coût actuellement nécessaire pour lancer une navette spatiale.
Ce qui est nécessaire cependant, c’est une attitude différente face au risque que celle qui imprègne aujourd’hui la bureaucratie politique spatiale. Il ne fait aucun doute que le plan que je propose ici comporte des risques considérables. Il en va de même de tout plan qui implique d’envoyer effectivement des hommes sur Mars plutôt que simplement de continuer à en parler indéfiniment. Certes, il existe plusieurs missions préparatoires, des développements technologiques et des programmes d’essais qui pourraient être recommandés pour réduire les risques. Il existe un nombre infini de ces missions et de ces programmes éventuels. Cependant, si nous voulons en faire ne serait ce qu’une fraction importante avant de nous engager dans la mission, nous n’arriverons jamais sur Mars.
Mais est-il responsable de renoncer à des dépenses qui pourraient réduire quelque peu le risque pour l’équipage? Je crois que oui. Le but du programme spatial est d’explorer l’espace et les dépenses que l’on fait pour ce programme, sont faites au détriment d’autres priorités nationales. Si nous voulons réduire les risques pour la vie humaine, il existe des moyens beaucoup plus efficaces de le faire qu’en effectuant des dépenses de 10 milliards de dollars par an pour les deux ou trois prochaines décennies sur un programme de vols habités embourbé dans des programmes d’études toujours plus approfondies en orbite basse terrestre. Nous pourrions dépenser l’argent pour la vaccination des enfants, les inspections préventives d’incendies, l’entretien des routes, de meilleures protections corporelles pour les forces armées ; faites votre choix. Pour les gestionnaires de la NASA, il est narcissique à l’extrême de demander que la mission soit retardée pour des décennies tandis que plusieurs centaines de milliards de dollars sont dépensés pour réduire marginalement le risque d’une poignée de bénévoles, alors même que les fonds dépensés ailleurs pourraient sauver des dizaines de milliers de vies.
Le premier vol du Falcon 9 Heavy est prévu pour 2013. Tous les éléments matériels décrits dans le présent plan pourraient être prêts pour le vol dans les prochaines années. Les astronautes de la NASA n’ont abouti à rien de nouveau depuis 1972 mais ces quatre décennies de gaspillage dans la stagnation ne doivent pas continuer indéfiniment. Si le président Obama agissait de manière décisive et embrassait courageusement ce nouveau plan, nous pourrions avoir notre première équipe d’explorateurs humains sur la planète rouge en 2016.
Le peuple américain veut et mérite un programme spatial qui va véritablement quelque part. Il est temps qu’il l’obtienne. La Fortune sourit aux audacieux, Monsieur le Président, saisissez cette opportunité.
Le Dr. Zubrin est le président de Pioneer Astronautics et de la Mars Society (www.marssociety.org). Une édition mise à jour de son livre, « The Case for Mars: Le Plan pour nous établir sur la Planète Rouge et pourquoi nous devons le faire, » sera publiée par « The Free Press » en Juin (en anglais).
