Les gens ont longtemps rêvé de remodeler le climat martien pour le rendre vivable pour les humains. Carl Sagan a été le premier en dehors du domaine de la science-fiction à proposer la terraformation. Dans un article de 1971, Sagan a suggéré que la vaporisation des calottes glaciaires polaires du nord « produirait ~ 10 s g cm-2 d'atmosphère sur la planète, des températures mondiales plus élevées par effet de serre, et une probabilité considérablement accrue d'eau liquide."

Les travaux de Sagan ont inspiré d'autres chercheurs et futurologues à prendre au sérieux l'idée de la terraformation. La question clé était :y a-t-il suffisamment de gaz à effet de serre et d'eau sur Mars pour augmenter sa pression atmosphérique à des niveaux semblables à ceux de la Terre ?

En 2018, une paire de chercheurs financés par la NASA de l'Université du Colorado, Boulder et la Northern Arizona University ont découvert que le traitement de toutes les sources disponibles sur Mars ne ferait qu'augmenter la pression atmosphérique à environ 7 % de celle de la Terre, bien en deçà de ce qui est nécessaire pour rendre la planète habitable.

Terraformer Mars, il semblait, était un rêve irréalisable.

Maintenant, chercheurs de l'Université Harvard, Le Jet Propulsion Lab de la NASA, et l'Université d'Édimbourg, avoir une nouvelle idée. Plutôt que d'essayer de changer la planète entière, et si vous preniez une approche plus régionale ?

Les chercheurs suggèrent que des régions de la surface martienne pourraient être rendues habitables avec un matériau - l'aérogel de silice - qui imite l'effet de serre atmosphérique de la Terre. Par la modélisation et l'expérimentation, les chercheurs montrent qu'un bouclier d'aérogel de silice de deux à trois centimètres d'épaisseur pourrait transmettre suffisamment de lumière visible pour la photosynthèse, bloquer le rayonnement ultraviolet dangereux, et augmenter les températures en dessous en permanence au-dessus du point de fusion de l'eau, le tout sans avoir besoin d'une source de chaleur interne.

L'article est publié en Astronomie de la nature .

"Cette approche régionale pour rendre Mars habitable est beaucoup plus réalisable que la modification atmosphérique globale, " dit Robin Wordsworth, Professeur adjoint de sciences et d'ingénierie de l'environnement à la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et au Département des sciences de la Terre et des planètes. "Contrairement aux idées précédentes pour rendre Mars habitable, c'est quelque chose qui peut être développé et testé systématiquement avec les matériaux et la technologie que nous avons déjà."

"Mars est la planète la plus habitable de notre système solaire après la Terre, " a déclaré Laura Kerber, Chercheur scientifique au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. "Mais cela reste un monde hostile pour de nombreux types de vie. Un système de création de petits îlots d'habitabilité nous permettrait de transformer Mars de manière contrôlée et évolutive."

Les chercheurs se sont inspirés d'un phénomène qui se produit déjà sur Mars.

Contrairement aux calottes glaciaires polaires de la Terre, qui sont faits d'eau gelée, les calottes polaires sur Mars sont une combinaison de glace d'eau et de CO2 gelé. Comme sa forme gazeuse, le CO2 gelé permet à la lumière du soleil de pénétrer tout en emprisonnant la chaleur. En été, cet effet de serre à l'état solide crée des poches de réchauffement sous la glace.

"Nous avons commencé à réfléchir à cet effet de serre à l'état solide et à la façon dont il pourrait être invoqué pour créer des environnements habitables sur Mars à l'avenir, " a déclaré Wordsworth. "Nous avons commencé à réfléchir au type de matériaux qui pourraient minimiser la conductivité thermique tout en transmettant autant de lumière que possible."

Les chercheurs ont atterri sur l'aérogel de silice, l'un des matériaux les plus isolants jamais créés.

Les aérogels de silice sont poreux à 97 pour cent, ce qui signifie que la lumière se déplace à travers le matériau, mais les nanocouches interconnectées de rayonnement infrarouge de dioxyde de silicium ralentissent considérablement la conduction de la chaleur. Ces aérogels sont aujourd'hui utilisés dans plusieurs applications d'ingénierie, y compris les rovers d'exploration de Mars de la NASA.

« L'aérogel de silice est un matériau prometteur car son effet est passif, " a déclaré Kerber. " Cela ne nécessiterait pas de grandes quantités d'énergie ou l'entretien des pièces mobiles pour garder une zone chaude sur de longues périodes de temps. "

À l'aide d'une modélisation et d'expériences imitant la surface martienne, les chercheurs ont démontré qu'une fine couche de ce matériau augmentait les températures moyennes des latitudes moyennes sur Mars jusqu'aux températures terrestres.

« Dispersé sur une surface suffisamment grande, vous n'auriez besoin d'aucune autre technologie ou physique, vous auriez juste besoin d'une couche de ce truc sur la surface et en dessous vous auriez de l'eau liquide permanente, " a déclaré Wordsworth.

Ce matériau pourrait être utilisé pour construire des dômes d'habitation ou même des biosphères autonomes sur Mars sur Mars.

"Il y a toute une série de questions d'ingénierie fascinantes qui en découlent, " a déclaré Wordsworth.

Prochain, l'équipe vise à tester le matériau dans des climats de type Mars sur Terre, comme les vallées sèches de l'Antarctique ou du Chili.

Wordsworth souligne que toute discussion sur le fait de rendre Mars habitable pour les humains et la vie sur Terre soulève également d'importantes questions philosophiques et éthiques sur la protection de la planète.

"Si vous voulez permettre la vie sur la surface martienne, es-tu sûr qu'il n'y a pas déjà de vie là-bas ? S'il y a, comment pouvons-nous naviguer cela, " a demandé Wordsworth. " Au moment où nous décidons de nous engager à avoir des humains sur Mars, ces questions sont inévitables."