L'eau

Et si nous parlions de l'eau sur mars...

Elle apportera aussi la vie aux nouveaux Martiens.

Quand on évoque le sujet de l’eau sur Mars, il faut bien distinguer entre l’eau dans le passé et l’eau dans le présent. Dans le passé, on l’associe à la vie qui a pu trouver comme sur Terre un environnement favorable ; dans le présent, on l’associe aux besoins que les hommes qui se rendront sur la planète devront satisfaire.

Dans le passé, il est aujourd’hui incontestable que de l’eau liquide a coulé sur Mars, en abondance. Comme sur la Terre, elle manquait très probablement à l’origine puisse que la planète s’est formée en dessous de la « limite de glace » jusqu’à laquelle le jeune et violent soleil avait repoussé tous les éléments volatiles de son disque protoplanétaire. Mais le système en formation était par définition instable et le « Grand-Tack » de Jupiter et de Saturne (descente vers le Soleil de Jupiter puis rebroussement vers l’extérieur, de concert avec Saturne) fut très probablement apporteur de quantité considérable d’eau de la partie extérieure de la Ceinture d’astéroïdes (celle qui est située au-delà de la limite de glace) et aussi de la Ceinture de Kuiper (au-delà de Neptune) car Saturne retournant à sa place (en fait un peu plus loin), rejeta Neptune au-delà d’Uranus, dans cette Ceinture constituée d’objets riches en glace d’eau (et peut-être beaucoup plus loin, la « Planète 9 » qui aurait pu se trouver là où Saturne se trouve aujourd’hui elle-même…mais c’est une autre histoire !).

Delta du Cratère Eberswald (photo ESA)Toujours est-il que de l’eau liquide remplit probablement les Basses-terres-du-Nord et de grandes dépressions dans les Hautes-terres-du-Sud (Bassins d’Hellas et d’Argyre, Mer d’Eridania, de nombreux cratères). Un cycle de l’eau exista, avec évaporation sous une atmosphère primitive épaisse et générant un effet de serre puissant par sa très forte teneur en gaz carbonique. Il plut et il neigea, des fleuves coulèrent dans la zone intertropicale vers les points les plus bas ; le sol gorgé d’eau libéra des flux cataclysmiques à l’occasion de la constitution des socles volcaniques surtout celui de Tharsis qui par sa masse déclencha des failles gigantesques (Valles Marineris). Pendant quelques centaines de millions d’années, dans un environnement de sol chaud du fait de l’accrétion récente de la planète, l’eau imprégna les roches et les transformèrent. C’est à cette époque que la vie a pu commencer sur Mars mais rien n’est sûr. On peut dire que les « ingrédients » étaient là mais des différences subtiles d’environnement peuvent avoir « fait la différence ». Peut-être aussi que le temps n’a pas « laissé suffisamment de temps au temps ». En effet déjà vers -4 milliards, l’atmosphère non retenue par une gravité trop faible et non protégée par une magnétosphère suffisamment puissante, avait diminué considérablement (pression semblable à celle d’aujourd’hui). Mais la planète était jeune, la croûte peu épaisse et les émissions volcaniques de gaz et de poussière, importantes et fréquentes. Le second éon martien, l’Hespérien, nommé Theiikien, l’âge du soufre, par l’astrophysicien Jean-Pierre Bibring, prolongea les conditions favorables à l’eau liquide en surface jusque vers -3,5 milliards. Ensuite les épisodes volcaniques se firent de plus en plus rares même s’ils étaient violents (épaisseur de la croûte planétaire). Pour résumer la planète devint un désert aride à cette époque et ne retrouva des conditions « habitables » que par intermittence avec des phases actives de plus en plus espacées et de plus en plus courtes. La question lancinante que l’on se pose depuis que l’exploration de Mars a commencé est donc de savoir si la vie a pu commencer avant cette généralisation de l’aridité (la vie a commencé sur Terre entre -4 et -3,7 milliards d’annés).

Si elle a commencé, elle a pu continuer sous une forme très primitive, dans le sous-sol où l’eau était forcément présente puisqu’on trouve aujourd’hui en abondance de la glace d’eau, sous très peu de régolithe en de nombreux endroits de la zone intertropicale.

Dans ce contexte on passe dans le présent et la possibilité qu’offre la planète du fait de cette glace d’eau, de subvenir aux besoins d’une population humaine. On pourra construire des bases à proximité de dépôts d’eau. L’eau martienne est un peu « lourde » (pourcentage de deutérium élevé, le double, par rapport à l’hydrogène) car les éléments les plus légers ont tendance à se perdre par sublimation dans l’atmosphère et celle-ci dans l’espace, mais elle restera consommable et utilisable pour toutes sortes de besoin (y compris produire du méthane à partir de son hydrogène, dans la réaction de Sabatier). Il ne faut quand même pas imaginer que l’homme puisse être sur Mars aussi insouciant du point de vue de sa consommation, qu’il l’a été sur Terre. Mars est une planète fragile dont les ressources sont limitées, plus que la Terre. Plus rapidement que sur Terre on ne pourra pas y faire « n’importe quoi ». On ne pourra laisser la démographie exploser et il faudra, dès le début de la présence humaine, recycler tout au maximum. On aura l’habitude car durant les premières missions où les équipements et les produits chimiques seront forcément très rares (il faudra importer presque tout produit transformé depuis la Terre et commencer à produire sur place, avec beaucoup de difficultés), les hommes se seront appliqués à ne rien gâcher. De ce point de vue Mars sera un laboratoire écologique et les Martiens un exemple pour les Terriens.

Water lake in crater Gale NASAUne utilisation originale de l’eau pourrait être appliquée dans la construction. On pourra faire facilement du « duricrete » (ciment très dur) simplement en mouillant le régolithe mais surtout on peut concevoir que les dômes habitables soient revêtus de blocs de glace dans des enveloppes en plastique (pour éviter la sublimation lorsque la température monte. Cette enveloppe montée sur des sphères géodésiques en métal (martien) aurait pour avantage d’exercer une certaine contre-pression alégeant les efforts sur la structure et de bloquer les radiations solaires, riches en protons comme l’eau avec son hydrogène.

Vous voyez qu’on peut faire beaucoup de choses avec l’eau et par la force de la nécessité et de la rareté, que la créativité sera sans cesse stimulée sur Mars.