Inspiré par la science-fiction et un phénomène étrange sur la surface martienne, des chercheurs ont découvert un moyen pour la vie terrestre de survivre sur la planète rouge.

Une équipe de scientifiques de l'Université Harvard, l'Université d'Édimbourg, et le Jet Propulsion Laboratory de la NASA ont découvert qu'un matériau appelé aérogel peut piéger suffisamment de chaleur de la lumière du soleil pour créer des régions d'eau liquide et des températures semblables à celles de la Terre sur Mars. Cette technologie, ils disent, pourrait être adapté pour construire des habitats humains dans un avenir pas si lointain.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs montrent que placer une fine couche d'un aérogel translucide de quelques centimètres d'épaisseur sur la surface de Mars pourrait chauffer le sol jusqu'à 50 degrés Celsius, ou 90 degrés Fahrenheit, ou plus. Cela suffirait à dégeler de l'eau préalablement gelée sous terre, fournissant l'ingrédient crucial pour soutenir la vie.

Tout comme le dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre, l'aérogel laisse passer la lumière visible et réchauffe le sol, mais rend plus difficile la lumière infrarouge - que les humains ne peuvent pas voir, mais l'expérience comme la chaleur — pour s'échapper. Grâce à sa structure unique, l'aérogel produit un effet de serre beaucoup plus efficace que le dioxyde de carbone.

"La gelée [est] une structure [faite] d'un solide rempli de [minuscules poches de] liquide. Si vous aspirez tout le liquide et le remplacez par de l'air, vous obtenez un aérogel, " a déclaré Laura Kerber, chercheur au Jet Propulsion Laboratory.

Ces poches d'air sont la clé du réchauffement de Mars. "L'air est vraiment mauvais pour conduire la chaleur, mais il se déplace généralement et apporte de la chaleur d'un endroit à l'autre. Mais comme [dans l'aérogel] c'est piégé dans toutes ces petites poches, alors [l'air] ne peut pas se mélanger, et cela en fait un excellent isolant, " dit-elle. Un type d'aérogel similaire est utilisé pour isoler le rover Curiosity qui explore actuellement Mars, ainsi que des conduites sous-marines, équipement de pompier, et même des maisons ici sur Terre.

Les scientifiques pourraient d'abord déployer l'aérogel à petite échelle, puis travailler sur des projets plus ambitieux. "Le plus simple... est de fabriquer [une couverture d'aérogel] et de permettre aux algues et à la vie microbienne [de la Terre] de se développer. Des habitats pour les humains - cela fonctionnerait toujours absolument, mais il faudrait combiner [l'aérogel] avec d'autres matériaux, " dit Robin Wordsworth, professeur agrégé de sciences et d'ingénierie de l'environnement à Harvard.

« Dans sa forme actuelle, [l'aérogel] est assez cassant, " a déclaré Kerber. L'atmosphère de Mars est très mince et toxique pour la plupart de la vie sur Terre, donc toute structure habitable devrait être étanche à l'air. Elle a expliqué qu'à l'avenir, des tuiles faites d'aérogel pris en sandwich entre du plexiglas solide pourraient être utilisées pour faire un dôme pressurisé pour les humains.

Parce que ces environnements terrestres seraient autonomes, ils préserveraient également toute vie martienne qui pourrait exister. "Personne ne veut aller sur Mars et tuer la seule autre vie que nous trouvons en la rivalisant avec la vie terrestre. C'est une bonne solution ; pièce par pièce, îlot d'habitabilité peu contenu, nous pouvons vivre là-bas et [ne pas] tout gâcher, ", a déclaré Kerber.

"Cette, nous pensons, pour la première fois, est un moyen local et évolutif d'aborder l'atteinte de l'habitabilité martienne. Il y a de nombreux défis. Mais nous pensons qu'il est très excitant que ce soit maintenant une possibilité dans notre vie, " dit Wordsworth.

Cette trouvaille, aussi excitant qu'il soit, n'est que le dernier d'une histoire qui a commencé bien avant même que les humains ne marchent sur la lune.

"La science-fiction avec laquelle j'ai commencé ma vie [est] en train de devenir réalité, " dit Edouard Guinan, professeur d'astrophysique et de science planétaire à l'Université de Villanova, qui n'a pas participé à l'étude. Depuis plus d'un siècle, les auteurs de science-fiction ont écrit sur les établissements humains sur la planète rouge, représenté comme ayant de l'air respirable, eau liquide, et la vie extraterrestre avancée.

La compréhension de Mars par l'humanité a fait un bond en avant en 1965, lorsque la sonde Mariner 4 a pris les premières photos en gros plan et a découvert que Mars était entièrement inhospitalière pour les humains - déserte, sécher, et avec une atmosphère dangereusement mince.

Mais les écrivains et les scientifiques, dont beaucoup sont inspirés par leurs romans préférés, n'ont pas abandonné. Au lieu, ils se sont concentrés sur la terraformation :utiliser la technologie pour transformer radicalement Mars en un endroit où les gens pourraient survivre.

En 1971, Carl Sagan a proposé de vaporiser toute l'eau gelée et le dioxyde de carbone des calottes glaciaires de Mars. Le gaz résultant chaufferait alors la planète par le même effet de serre derrière la propre crise de réchauffement climatique de la Terre. Mais en 2018, La NASA a découvert qu'il n'y avait pas assez d'eau gelée et de dioxyde de carbone sur Mars pour que ce plan fonctionne sans une technologie incroyablement avancée.

Wordsworth de Harvard s'est senti poussé à penser pratiquement à la terraformation. "[Nous avons demandé] ce qui pouvait réellement fonctionner et ce qui ne pouvait pas fonctionner de notre vivant, par opposition à loin dans le futur, " il a dit.

L'inspiration directe du projet aérogel, cependant, venu de Mars lui-même.

Le même processus de chauffage "se produit déjà sur Mars en ce moment, mais avec [dioxyde de carbone gelé]. C'est assez transparent, et s'accumule sur les dunes. Le soleil brille à travers, et le gaz commence à se former. Et il explose enfin, et vous obtenez ces geysers de [dioxyde de carbone] qui laissent des taches noires. Arrive chaque printemps, " dit Kerber.

Après avoir étudié la surface martienne, Kerber a déjà découvert l'endroit idéal pour construire un établissement humain.

"Je sais où se trouve toute l'eau souterraine de la planète. Il y a cet endroit appelé Deuteronilus Mensae. Si vous voulez faire ça, c'est là que je mettrais vos dômes; c'est là qu'il y a de l'eau près de la surface, " elle a dit.

Quant à ce que pourraient manger ceux qui vivent dans des habitats chauffés par des aérogels sur Mars, Guinan et ses étudiants en astrobotanique y travaillent. "Nous avons une serre à Villanova. Nous cultivons des plantes dans un sol simulé martien, [et] dans les conditions lumineuses que nous obtenons sur Mars, " il a dit.

Guinan prévoit déjà que ses étudiants expérimentent la culture de leur "Mars Garden" dans une serre à base d'aérogel. "J'ai déjà acheté [aerogel]. Nous allons en fait l'essayer, " il a dit.

Ayant travaillé dans l'astrophysique pendant plus de 50 ans, Guinan espère que cette nouvelle technologie verra des humains vivre et cultiver de la nourriture sur Mars au cours de sa vie.

Kerber pense que la résolution des défis restants, dont le plus important est le voyage vers Mars lui-même, n'est qu'une question de financement. "Si quelqu'un disait, "Voici un tas d'argent, et va le faire, " nous le ferions. Les gens pensent que c'est tellement hors de portée, ou quelque chose d'un film de science-fiction—ce n'est pas le cas. Laisse-nous essayer, " elle a dit.

©2019 The Philadelphia Inquirer
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