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Réponses aux objections de Pierre Brisson (président de Mars Society Switzerland) sur les risques de contamination, le besoin supposé d'établir une civilisation sur Mars et sur la comparaison avec la lune

· mars,elon musk,lune

Merci Pierre de vos commentaires suite à mon article paru sur L'Express !

Je vais vous répondre point par point. Je les reprends plus bas, chacun en gras [[entre crochets]] pour plus de clarté.

[[1) La contamination de Mars. Il est tout à fait improbable que les microbes terrestres puissent prospérer en surface de Mars. N'oublions pas que la surface de Mars est fortement exposée aux rayons ultraviolets, notamment "C", qu'elle reçoit souvent des bouffées fortes de radiations solaires (SPE) et constamment des pluies de radiations galactiques (GCR).]]

Attention, il faut voir ce que l'on entend par "prospérer". Je n'ai jamais dit que nos microbes allaient pouvoir coloniser toute la surface martienne, mais que certains, les plus résistants, finiraient par atteindre les possibles habitats existant en surface ou proche sous-sol (à qq millimètres de profondeur) et possiblement y redémarrer leur métabolisme. Le risque est alors qu'ils "noient" les traces de vie passée, qu'ils tuent directement ou indirectement la vie martienne actuelle ou en devenir.

Quelques éléments de réponse sur les rayons ultra-violets, les radiations galactiques et les radiations solaires.

Rayons ultra violets :

Il faut bien voir que les rayons UV sont facilement bloqués (à la différence des rayons cosmiques). Les rayons UVs sont bloqués par toute matière susceptible de produire de l'ombre. Un millimètre de sol bloque les rayons UVs. L'ombre d'un rocher, d'un caillou et même d'un gravillon suffit à protéger des mcirobes des UVs. Une microscopique crevasse dans un grain de poussière martienne aussi! D'autant plus que la poussière martienne contient de l'oxyde de fer, qui protège particulièrement bien des rayons UVs.

Le microbe Chroococcidiopsis par exemple est très résistant aux UVs

Autre exemple intéressant, le lichen Pleopsidium chlorophanum peut se trouver à des altitudes de plus de 1490 mètres en Antarctique, il n’est en contact avec de l’eau liquide à aucun moment de sa vie. Des pigments jaunes couplés à une vie partiellement à l’ombre dans les recoins de la roche lui permettent de survivre aux rayons UV supérieurs à la moyenne sur Terre. Il a été démontré que ce lichen (ainsi que certaines cyanobactéries) placé dans une chambre recréant les conditions à la surface de Mars (même composition et pression atmosphérique, température, UVs; radiations, etc.) et en partie à l’ombre avait pu non seulement survivre mais aussi rester actif et photo-synthétiser, en absorbant l’eau de l’atmosphère (il y a 100% d’humidité relative la nuit sur Mars) !

Les scientifiques derrière cette expérience en ont conclu que :

-d’une part ces cyanobactéries et lichens pourraient s’adapter à l’environnement martien, dans certaines niches ;

- et d’autre part que si la vie terrestre le pouvait, on ne peut exclure que des microbes martiens, qui auraient eu à évoluer progressivement dans un environnement de plus en plus dur depuis la perte des océans jusqu'à aujourd'hui, aient pu développer de pareilles capacités, voire même meilleures.

Pluies de radiations galactiques (GCR).

Les radiations galactiques à la surface de Mars ont besoin de quelques années pour stériliser complètement des spores de bactérie : cela laisserait à ces spores le temps de se retrouver disséminés par les tempêtes de poussière jusque dans les habitats éventuels (qu'on ne peut exclure au vu des informations du moment, bcp d'idées d'habitats existent) où redémarrer leur métabolisme et menacer la vie martienne éventuelle ou en devenir, ou brouiller ses traces passées.

Même si l'atmosphère de Mars est ténue, elle protège quand même pas mal de ces rayons. Mars par exemple reçoit autant de rayons galactiques chaque année que l'intérieur de la station spatiales internationale qui est constamment habitée. 

Le robot Curiosity a mesuré ces radiations à environ 0.076 Grays par an à la surface de Mars.

Cela peut nous donner le cancer à terme, mais les microbes n'attrapent pas le cancer. Leur ADN s'abîme sous l'effet de ces rayons cosmiques, mais certains microbes ont développé une résistance incroyable à ces rayons ainsi qu'une capacité à réparer leur ADN en temps réel.

Prenons à nouveau Chroococcidiopsis. Une expérience a prouvé qu'il peut réparer en 3 heures les dommages dommages causés par 2500 Grays de radiation, c'est-à-dire les dégâts causés par l'équivalent de 2500/0.076/an = 32000 ans de radiations cosmiques à la surface de Mars.

Une autre expérience a prouvé que certains microbes vivant dans les glaces, à des températures négatives, parvenaient à conserver un métabolisme suffisant pour réparer leur ADN suite aux dégâts causés par ces mêmes radiations galactiques. Le microbe Thermococcus gammatolerans peut quant à lui résister à l’équivalent de 400000 ans de radiations gammas sur Mars et malgré tout continuer à se reproduire (source).

Thermococcus gammatolerans n’est cependant pas un candidat idéal pour la survie sur Mars car il vit au fond des océans dans les cheminées hydrothermales à des températures élevées, mais sa résistance à la radioactivité n’est pas lié au contexte sous-marin, et d’autres microbes pourraient très bien manifester la même qualité, voire être encore plus résistants, notamment si on parle de microbes qui auraient continué à évoluer sur Mars pendant plusieurs milliards pour s’adapter toujours mieux à ses conditions hostiles.

Et réciproquement, on ne peut exclure que subsistent en surface ou proche sous-sol connecté à la surface des microbes Martiens qui auraient eu des milliards d'années pour s'adapter aux conditions martiennes de plus en plus dures.

radiations solaires (SPE)

Ces événements ne sont pas continus, ils surviennent de façon épisodique, et au moins la moitié de la planète Mars est nécessairement préservée à chaque tempête solaire (la face non exposée au soleil sur le moment). Il est impensable qu'ils empêchent en soi nos microbes les plus résistants d'arriver aux habitats potentiels en surface de Mars, ni qu'ils aient conduit à l'extinction totale de la vie Martienne éventuelle en surface ou proche sous-sol connecté à la surface (qq millimètres de profondeur).

Plus de détails sur ces points ici.

[[Par ailleurs la surface de Mars est couverte, apparemment partout, de sels de perchlorates, extrêmement agressifs pour les matières organiques. ]]

Les concentrations en perchlorate du sol martien sont en effet dangereuses pour l'homme. Cependant les sels de perchlorate sont le plus dangereux à des températures bien plus élevées que celles sur Mars (comme la température du corps humain). Aux températures froides martiennes, ils sont bien plus supportables. Certains microbes sont capables de les tolérer dans ces conditions, et parmi eux certains peuvent même s'en nourrir ! (voir cette étude et celle-là)

[[Dans ces conditions les microbes terrestres pourraient au mieux survivre dans quelques très rares endroits protégés, certainement pas se répandre à la surface de Mars. ]]

Je n'ai jamais dit le contraire ! :) Mais c'est justement ça le problème : en cas de crash d'un vaisseau habité (probable), des microbes ne manqueraient pas de gagner ces refuges et pourraient alors possiblement endommager la vie partienne actuelle, en devenir, ou ses traces passées, ruinant notre opportunité d'étudier une Mars vierge d'interférence biologique terrestre!

[[L'hypothèse de la destruction ou du brouillage des traces de vie martiennes par l'introduction de microbes martiens, est également tout à fait improbable. Les microbes terrestres ont une identité particulière qui résulte d'une histoire longue, compliquée et très particulière. Une hypothétique vie martienne s'est forcément développée indépendamment de cette évolution terrestre. Même son origine et donc sa structure et ses éléments constitutifs de base doivent être différents ; je dirais plutôt "ne peuvent être que différents". En présence d'une protéine terrestre, un hypothétique microbe martien (et réciproquement) serait comme une poule qui aurait trouvé un couteau, que voulez-vous qu'elle en fasse ! ]]

Votre objection est connue et ne résiste pas à la critique, je la réfute longuement dans mon livre (je vous invite à lire l'Objection 3 : Même si nous contaminons Mars avec nos microbes, nous pourrons toujours étudier la vie martienne éventuelle, présente ou passée

Mais pour répondre ici dans les grandes lignes :

  • Nous sommes très loin d'avoir séquencé le génome de toutes les espèces de microbes sur Terre, et on ne peut exclure que des microbes martiens aient des ancêtres communs à nos microbes (ancêtres acheminés à dos de météorite, cf théorie de la panspermie)
    • Seules 10 millions d'espèces de microbes ont été cataloguées sur au moins un millier de milliards, dont 100,000 ont pu être séquencées génétiquement, soit 0,00001% du grand total ! Et encore moins, 10,000, ont pu être cultivées en laboratoire. Voir à ce titre l'analyse la plus ambitieuse menée à ce jour sur les données microbiennes à disposition, rendue publique en mai 2016.
    • La plupart des microbes sont difficiles à étudier, environ 99% en nombre ne sont tout simplement pas « cultivables » en laboratoire ! C’est le problème de la « matière noire microbienne ».
    • Qui plus est, chez les archéobactéries, le concept d’espèce est très fluide du fait de leur reproduction asexuée, et de la facilité des échanges de gènes entre espèces.
    • Donc si la vie martienne partage des gènes avec la vie terrestre, il est très peu probable que séquencer le génome de toute forme de vie trouvée sur Mars suffise à nous dire si elle provient bien de Mars ou si elle a fait le voyage avec nous.
    • On est aussi très loin de ne serait-ce que pouvoir établir la liste exhaustive de tous les microbes emportés par nos sondes spatiales, pire encore pour des missions habitées !
    • Enfin, il faut ajouter à cela la difficulté de la recherche de la vie sur Mars. Les outils envoyés seront très sensibles, à même de détecter acides aminés et fragments d’ADN. Si nous allons sur Mars avec nos microbes, on finira certainement par trouver des traces de vie, les nôtres.
  • Indépendamment du premier problème évoqué, on ne peut exclure que nos microbes conduisent la vie martienne actuelle ou en devenir à l'extinction, ou détruisent ses traces passées.
    •  Un microbe n’a pas besoin d’avoir co-évolué avec un organisme pour pouvoir lui nuire. Prenons l’exemple de la maladie du légionnaire. À l’origine, il s’agit d’un microbe frappant l’amibe, un organisme unicellulaire. Mais sa technique d’attaque fonctionne aussi par coïncidence sur nos globules blancs. Le microbe parvient à entrer dans les globules et les manger de l’intérieur. Le microbe de cette maladie n’a pas besoin de comprendre ce qu’est l’ADN humain, ni a évolué pour lui nuire spécifiquement, à son niveau il se trouve juste qu’un globule blanc humain ressemble à sa proie habituelle, l’amibe. Autre exemple, les fleurs d’eau des algues bleu-vert (des cyanobactéries) contiennent une neurotoxine, la BMAA, qui, lorsqu’ingérée, peut être confondue par notre corps avec l’acide aminé L-Sérine. Cette confusion augmenterait les risques d’Alzheimer. Clairement, ces algues bleu-vert n’ont pas évolué dans le but de causer Alzheimer chez l’homme ! C’est juste une conséquence accidentelle de la similarité entre deux molécules. 
    • Prenons notre propre cas. Notre système immunitaire a évolué pour reconnaître certaines signatures biochimiques, notamment glucides et peptides, que peuvent produire d’éventuels agents infectieux tentant de pénétrer notre organisme. Si une nouvelle forme de vie n’en contient pas, notre corps ne pourrait la détecter et la rejeter. C’est le même principe qu’un cœur artificiel en plastique qui n’est pas rejeté par le corps humain. De la même manière, en inversant les rôles, la vie martienne, si très différente de la vie terrestre, pourrait ne pas reconnaître nos microbes, et les laisser entrer et causer des dégâts sans même qu’ils aient évolué à cette fin. Il est donc impossible d’être sûr que la vie terrestre ne pourrait constituer une menace directe pour la vie martienne.

[[2) Un refuge pour l'espèce humaine. Contrairement à Monsieur Jestin je peux très bien concevoir des catastrophes planétaires qui mettent fin à l'espèce humaine et / ou qui rendent impossible ou impensable toute tentative de développement d'une branche de notre espèce humaine en dehors de la Terre. ]]

Lesquelles ? Je n'en vois aucune qui soit nous tuerait jusqu'au dernier, soit ne constituerait pas une menace de la même façon pour une colonie sur Mars. 

Même après la pire des catastrophes imaginables sur Terre, il est certain qu’il y aurait des survivants à un endroit ou un autre sur Terre, que ce soit en Antarctique, sur certaines îles ou montagnes, sous terre, ou dans des sous-marins au fond des mers. Cette affirmation entraîne deux conséquences directes : sitôt après tout cataclysme :

- le meilleur endroit où vivre et s’épanouir pour les hommes dans le système solaire restera de très loin la Terre ou du moins certains endroits de la Terre, bien que meurtrie, loin devant toute base sur Mars, la lune ou dans le vide de l’espace,

- les humains les mieux placés pour reconstruire les zones dévastées sur Terre seront de loin les survivants sur place, et non les hommes vivants sur Mars ou ailleurs. Il leur faudrait peu de temps à l'échelle géologique pour reconstituer leurs capacités spatiales et repartir à la conquête de l'espace si tel était leur souhait.

[[Le développement de cette branche prendra du temps surtout si on veut la mener jusqu'à une autonomie possible. Autant commencer maintenant.]]

Attention, je ne dis pas qu'il ne faut pas nous aventurer dans l'espace ni apprendre à y vivre. Mais envoyer l'Homme sur Mars n'est pas nécessaire à cette fin : on peut aller sur la lune (voir ce chapitre), ou bâtir des colonies dans l'espace qui ont beaucoup d'avantages par rapport à une ville martienne à nombre d'habitants égal, comme la possibilité de générer la gravité souhaitée notamment (voir ce chapitre).

Mais je ne recommanderais pas de toute façon une colonisation de la lune ni d'aucun astre céleste, simplement des bases scientifiques et touristiques. La plupart de ce qu'on souhaite faire dans l'espace pourra être automatisé compte tenu du rythme des progrès en intelligence artificielle et en robotique.

Qui plus est ouvrir la boîte de Pandore de la colonisation de la galaxie nous expose au risque qu'un jour une des civilisations qu'on enfantera, ou une de leurs créations en arrive à semer le chaos et nous détruire pour de bon cette fois (robots tueurs auto-répliquants par exemple) sans qu'on puisse l'arrêter à temps (si par exemple le cycle irréversible de destruction se prépare trop loin de nous si bien qu'on ne peut pas intervenir à temps pour l'empêcher). C'est d'ailleurs une des meilleures hypothèses expliquant le paradoxe de Fermi, c'est-à-dire la question de savoir pourquoi n'avons-nous pas encore détecté à ce jour de civilisation extra-terrestre (alors que du fait du nombre de planètes "habitables" dans l'univers et de la probabilité qu'une civilisation technique se développe sur une planète habitable, l'univers devrait grouiller de signaux) :

  • soit de telles civilisations s'auto-détruisent avant d'avoir pu s'approcher assez près de nous, et ce du fait du risque inhérent au développement technique débridé et/ou à la colonisation galactique que je viens d'exposer, et donc on ne les voit pas,
  • soit elles comprennent ce risque existentiel et se retiennent de coloniser l'espace (...et donc on ne les voit pas).

[[le retour sur la Lune. Je ne pense pas qu'il doive être une priorité par rapport à Mars. En effet : 3) La Lune est un monde beaucoup plus hostile que Mars : Pas d'atmosphère (donc pas d'écran au sol contre les radiations) ; ]]

Certes, mais sur la lune les hommes se protégeraient en restant à l'abri dans leurs habitats à construire avec le blindage suffisant grâce à de la poussière lunaire (techniquement possible). Qui plus est on a détecté en sous-sol de la lune de gigantesques caves naturelles (dont la formation est favorisée par la faible gravité) potentiellement de 5 km de diamètre et de 100km de long! De quoi héberger des villes de millions d'habitants bien à l'abri des radiations et UVs!

[[jour de 28 jours terrestres (donc pas de lissage des températures, impossibilité de faire croître des plantes sous serre) ; ]]

En fait aux pôles se trouvent également des « collines » ensoleillées 90% du temps. En effet, l’axe de rotation de la lune étant presque perpendiculaire aux rayons du soleil, ces derniers rasent les pôles. Cela permettrait de produire de l’électricité à peu près en continu via panneaux solaires. Cette électricité permettrait de produire de la lumière artificielle LED dans des serres à l'intérieur des habitats et permettre de cultiver de quoi nourrir une colonie substantielle. On peut aussi imaginer canaliser la lumière du soleil avec des fibres optiques, lumière récoltée aux endroits des pôles éclairés 90% du temps.

L'électricité fabriquée peut-aussi être stockée dans des batteries garantissant un approvisionnement continu.

Cela avait longtemps été considéré comme un obstacle majeur car générer de la lumière supposait aussi de générer de la chaleur, et donc demandait beaucoup d'énergie. Mais avec l'invention des LED tout change : on a besoin de juste générer une puissance de 100 watts pour produire l'éclairage nécessaire pour 1m2 de surface cultivée. Sachant qu'il faut 30m2 de surface cultivable pour nourrir un être humain, et que compte tenu du cycle lunaire de 14 jours terrestres de nuit et 14 jours terrestres de soleil on a besoin de créer de la lumière 12 heures/jour X 14 jours par cycle de 28 jours, cela donne 30*100 watts nécessaires pendant 14 jours terrestres de nuit lunaire*12heures/jour terrestre, cela représente 504K watt-heures d'énergie à stocker pour alimenter en électricité de quoi fournir la lumière nécessaire aux plantes à même de nourrir un homme pendant les 14 jours de nuit lunaire. (504k wh = énergie stockée dans environ 125000 piles AA). C'est tout à fait jouable et le sera de plus en plus du fait des progrès en batteries et stockage énergétique.

[[absence d'eau (alors qu'il y a de la glace d'eau un peu partout sur Mars) ; ]]

Beaucoup d'éléments tendent à prouver depuis 2009 que la lune regorge d’eau à ses pôles. On parle de plus de 10 milliards de tonnes à chaque pôle, à l’état de glace dans des cratères perpétuellement plongés dans l’obscurité. De quoi subvenir aux besoins de millions d'habitants (sachant qu'on a juste besoin d'une quantité fixe d'eau qui est ensuite recyclée)
 

[[gravité de 0,16g contre 0,38g sur Mars. La gravité martienne n'est déjà pas très forte mais c'est pire pour la gravité lunaire. Elle est certainement dommageable sur le long terme pour la santé humaine. Il n'en est pas vraiment de même pour la gravité martienne dont la relative faiblesse peut être corrigée par des lests (combinaisons antiradiations ou vêtement lesté à l'intérieur des bases, scaphandres à l'extérieur des bases). ]]

Il est vrai que l’on ne connaît pas encore les effets de la gravité lunaire sur le corps humain, mais il est faux de croire par défaut que vu que la gravité martienne est plus proche de la nôtre, il fera meilleur vivre sur Mars de ce point de vue là. Rien ne prouve à ce jour que plus l’on se rapproche de la gravité terrestre, mieux se porte le corps humain. On n’en sait rien, il n’y a pas de raison de penser que ce soit parfaitement linéaire. Le fonctionnement du corps humain est d’une complexité effarante, combinant différents systèmes, organes et processus qui pourront réagir chacun à leur façon à un niveau donné de pesanteur. Il se peut par exemple que la gravité lunaire soit recommandée pour certaines pathologies ou certaines tranches d’âge.

À vrai dire, cela plaide, quitte à héberger des hommes hors de la Terre, pour construire des stations spatiales géantes où recréer la gravité terrestre et qui, à nombre d'habitants égal, ont beaucoup d'avantages par rapport à une base sur Mars. Voir à ce titre la partie 2.B de cet article Pourquoi Elon Musk ne doit pas envoyer l’Homme sur Mars - Chapitre 6

[[4) La Lune est certes plus proche de la Terre mais en dehors du fait qu'on peut y accéder à n'importe quelle période de l'année (contrairement à Mars qui n'est accessible que tous les 26 mois]]

C'est quand même un sacré avantage! Et accessible aussi plus rapidement, quelques jours tout le temps, contre quelques mois tous les 26 mois pour Mars.

[[il ne faut pas plus d'énergie pour aller sur Mars que sur la Lune. En effet ce qui "coûte" le plus en terme d'énergie c'est l'extraction du puits de gravité terrestre et c'est le même pour la Lune que pour Mars. Ensuite le voyage après "injection" interplanétaire (à peu près la même pour Mars que pour la Lune) n'en requerra pratiquement pas d'avantage car rien ne freine un objet animé d'une vitesse dans l'espace. A l'arrivée, il faudra freiner pour descendre sur la Lune sans aucune "aide" naturelle tandis que l'atmosphère de Mars permettra une aérocapture forte puis un aérofreinage qui permettront d'économiser beaucoup d'énergie (donc de la masse).]]

Certes, mais par exemple Robert P. Hoyt a conçu un système appelé "The Cislunar Tether Transport System Architecture" qui permettrait d'acheminer des marchandises et hommes depuis l'orbite terrestre basse (LEO) jusqu'à la surface lunaire et inversement sans utiliser beaucoup de carburant, voire pas du tout. (plus d'infos sur Wikipedia : Momentum exchange tether)

Et aussi il faut bien voir que redécoller de la lune sera plus simple et moins cher car moins gourmand en énergie que de redécoller de Mars vu que la gravité sur la lune est plus faible et qu'il n'y a pas d'atmosphère à affronter.

Enfin il faut modérer l'avantage, réel il vrai, de l'aérocapture sur Mars sachant qu'à côté de cela, la gravité y étant supérieure à celle sur la lune comme évoqué à l'instant, il faudrait "dans l'absolu" plus d'énergie pour la rétropropulsion afin de ralentir le vaisseau que sur la lune. "Amarsir" n'est pas une partie de plaisir, ce n'est pas pour rien que la NASA a qualifié l'amarsissage du robot Curiosity d'à peine 1 tonne "les 7 minutes de terreur" (voir la splendide vidéo Seven Minutes of Terror: The Challenges of Getting to Mars publiée par le NASA Jet Propulsion Laboratory sur Youtube).

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