Bienvenue à la première de notre série sur la colonisation du système solaire! Tout d'abord, nous jetons un coup d'œil à cet endroit infernal et chaud situé le plus près du Soleil - la planète Mercure!
L'humanité a longtemps rêvé de s'établir sur d'autres mondes, avant même que nous commencions à entrer dans l'espace. Nous avons parlé de coloniser la Lune, Mars et même de nous établir sur des exoplanètes dans des systèmes stellaires éloignés. Mais qu'en est-il des autres planètes de notre propre arrière-cour? En ce qui concerne le système solaire, il y a beaucoup de biens immobiliers potentiels que nous ne considérons pas vraiment.
Pensez bien à Mercure. Alors que la plupart des gens ne le soupçonneraient pas, la planète la plus proche de notre Soleil est en fait un candidat potentiel pour le règlement. Alors qu'il connaît des températures extrêmes - gravitant entre une chaleur qui pourrait instantanément faire cuire un être humain à un froid qui pourrait geler la chair en quelques secondes - il a en fait un potentiel en tant que colonie de départ.
Exemples en fiction:
L'idée de coloniser Mercure a été explorée par les auteurs de science-fiction pendant près d'un siècle. Cependant, ce n'est que depuis le milieu du XXe siècle que la colonisation a été traitée de manière scientifique. Certains des premiers exemples connus de cela comprennent les histoires courtes de Leigh Brackett et Isaac Asimov pendant les années 40 et 50.
Dans les travaux du premier, Mercure est une planète verrouillée par les marées (ce que croyaient les astronomes à l'époque) qui a une «ceinture crépusculaire» caractérisée par des tempêtes de chaleur, de froid et de soleil extrêmes. Certains des premiers travaux d'Asimov comprenaient des histoires courtes où un mercure de même verrouillé par les marées était le décor, ou des personnages venaient d'une colonie située sur la planète.
Celles-ci comprenaient «Runaround» (écrit en 1942, et plus tard inclus dans Je robot), qui se concentre sur un robot spécialement conçu pour faire face au rayonnement intense de Mercure. Dans l’histoire du meurtre et mystère d’Asimov «The Dying Night» (1956) - dans laquelle les trois suspects sont originaires de Mercure, de la Lune et de Cérès - les conditions de chaque lieu sont essentielles pour découvrir qui est le meurtrier.
En 1946, Ray Bradbury a publié «Frost and Fire», une nouvelle qui se déroule sur une planète décrite comme étant à côté du soleil. Les conditions sur ce monde font allusion à Mercure, où les jours sont extrêmement chauds, les nuits extrêmement froides et les humains ne vivent que huit jours. Arthur C. Clarke Des îles dans le ciel (1952) contient une description d’une créature qui vit à l’époque du côté obscur permanent de Mercure et qui visite occasionnellement la région du crépuscule.
Dans son dernier roman, Rendez-vous avec Rama (1973), Clarke décrit un système solaire colonisé qui comprend les Hermiens, une branche de l'humanité endurcie qui vit de Mercure et prospère de l'exportation de métaux et d'énergie. Le même décor et les mêmes identités planétaires sont utilisés dans son roman de 1976 Terre impériale.
Dans le roman de Kurt Vonnegut Les sirènes de Titan (1959), une partie de l'histoire se déroule dans des grottes situées du côté obscur de la planète. La nouvelle de Larry Niven «The Coldest Place» (1964) taquine le lecteur en présentant un monde qui serait l'endroit le plus froid du système solaire, pour révéler qu'il s'agit du côté obscur de Mercure (et non de Pluton, comme c'est le cas). généralement supposé).
Mercury sert également de lieu dans de nombreux romans et nouvelles de Kim Stanley Robinson. Ceux-ci inclus La mémoire de la blancheur (1985), Mars bleu (1996), et 2312 (2012), dans laquelle Mercure abrite une vaste ville appelée Terminator. Pour éviter le rayonnement et la chaleur nocifs, la ville roule sur l’équateur de la planète sur des rails, en suivant le rythme de la rotation de la planète pour rester en tête du Soleil.
En 2005, Ben Bova a publiéMercure (une partie de son grande tournée série) qui traite de l'exploration de Mercure et de sa colonisation pour exploiter l'énergie solaire. Roman de Charles Stross en 2008 Les enfants de Saturne implique un concept similaire à celui de Robinson 2312, où une ville appelée Terminator traverse la surface sur des rails, en suivant le rythme de la rotation de la planète.
Méthodes proposées:
Un certain nombre de possibilités existent pour une colonie sur Mercure, en raison de la nature de sa rotation, de son orbite, de sa composition et de son histoire géologique. Par exemple, la période de rotation lente de Mercure signifie qu'un côté de la planète est tourné vers le Soleil pendant de longues périodes - atteignant des températures pouvant atteindre 427 ° C (800 ° F) - tandis que le côté opposé subit un froid extrême (- 193 ° C; -315 ° F).
De plus, la période orbitale rapide de la planète de 88 jours, combinée à sa période de rotation sidérale de 58,6 jours, signifie qu'il faut environ 176 jours terrestres au Soleil pour revenir au même endroit dans le ciel (c'est-à-dire un jour solaire). Essentiellement, cela signifie qu'une seule journée sur Mercure dure aussi longtemps que deux de ses années. Donc, si une ville était placée du côté de la nuit, et avait des roues pour qu'elle puisse continuer à bouger pour rester en avance sur le Soleil, les gens pourraient vivre sans craindre de brûler.
De plus, la très faible inclinaison axiale de Mercure (0,034 °) signifie que ses régions polaires sont ombragées en permanence et suffisamment froides pour contenir de la glace d'eau. Dans la région du nord, un certain nombre de cratères ont été observés par la sonde MESSENGER de la NASA en 2012, ce qui a confirmé l'existence de glace d'eau et de molécules organiques. Les scientifiques pensent que le pôle sud de Mercure pourrait également avoir de la glace et affirment qu'il pourrait y avoir entre 100 milliards et 1 000 milliards de tonnes de glace d'eau aux deux pôles, qui pourraient atteindre jusqu'à 20 mètres d'épaisseur par endroits.
Dans ces régions, une colonie pourrait être construite en utilisant un processus appelé «paraterraformation» - un concept inventé par le mathématicien britannique Richard Taylor en 1992. Dans un document intitulé «Paraterraformation - Le concept de la maison mondiale», Taylor a décrit comment une enceinte sous pression pouvait être placée sur la zone utilisable d'une planète pour créer une atmosphère autonome. Au fil du temps, l'écologie à l'intérieur de ce dôme pourrait être modifiée pour répondre aux besoins humains.
Dans le cas de Mercure, cela comprendrait le pompage dans une atmosphère respirante, puis la fonte de la glace pour créer de la vapeur d'eau et une irrigation naturelle. Finalement, la région à l'intérieur du dôme deviendrait un habitat habitable, avec son propre cycle de l'eau et son propre cycle du carbone. Alternativement, l'eau pourrait être évaporée et l'oxygène gazeux créé en la soumettant au rayonnement solaire (un processus connu sous le nom de photolyse).
Une autre possibilité serait de construire sous terre. Depuis des années, la NASA joue avec l'idée de construire des colonies dans des tubes de lave souterrains stables qui sont connus pour exister sur la Lune. Et les données géologiques obtenues par la sonde MESSENGER lors des survols qu'elle a effectués entre 2008 et 2012 ont conduit à spéculer que des tubes de lave stables pourraient également exister sur Mercure.
Cela comprend des informations obtenues lors du survol de Mercure en 2009 par la sonde, qui a révélé que la planète était beaucoup plus géologiquement active dans le passé qu'on ne le pensait auparavant. De plus, MESSENGER a commencé à repérer d'étranges traits de fromage suisse à la surface en 2011. Ces trous, connus sous le nom de «creux», pourraient indiquer que des tubes souterrains existent également sur Mercure.
Les colonies construites à l'intérieur de tubes de lave stables seraient naturellement protégées contre le rayonnement cosmique et solaire, les températures extrêmes et pourraient être mises sous pression pour créer des atmosphères respirables. De plus, à cette profondeur, Mercure subit beaucoup moins de variations de température et serait suffisamment chaud pour être habitable.
Des bénéfices potentiels:
En un coup d'œil, Mercure ressemble à la Lune de la Terre, donc le régler dépendrait de plusieurs des mêmes stratégies pour établir une base lunaire. Il a également d'abondants minéraux à offrir, ce qui pourrait aider à déplacer l'humanité vers une économie post-pénurie. Comme la Terre, c'est une planète terrestre, ce qui signifie qu'elle est composée de roches silicatées et de métaux qui sont différenciés entre un noyau de fer et une croûte et un manteau de silicate.
Cependant, Mercure est composé de 70% de métaux alors que la composition de la Terre est de 40% de métal. De plus, Mercury possède un noyau particulièrement important de fer et de nickel, qui représente 42% de son volume. En comparaison, le cœur de la Terre ne représente que 17% de son volume. En conséquence, si Mercure devait être extrait, suffisamment de minéraux pourraient être produits pour durer indéfiniment l'humanité.
Sa proximité avec le Soleil signifie également qu'il pourrait exploiter une énorme quantité d'énergie. Cela pourrait être collecté par des panneaux solaires orbitaux, qui seraient en mesure d'exploiter l'énergie en permanence et de la transmettre à la surface. Cette énergie pourrait ensuite être transmise à d'autres planètes du système solaire à l'aide d'une série de stations de transfert positionnées aux points de Lagrange.
Il y a aussi la question de la gravité de Mercure, qui représente 38% de la Terre normale. C'est plus du double de ce que vit la Lune, ce qui signifie que les colons auraient plus de facilité à s'y adapter. Dans le même temps, il est également suffisamment faible pour présenter des avantages en ce qui concerne l'exportation de minéraux, car les navires quittant sa surface auraient besoin de moins d'énergie pour atteindre la vitesse de fuite.
Enfin, il y a la distance jusqu'à Mercure lui-même. À une distance moyenne d'environ 93 millions de kilomètres (58 millions de milles), Mercure se situe entre 77,3 millions de kilomètres (48 millions de milles) et 222 millions de kilomètres (138 millions de milles) de la Terre. Cela le rapproche beaucoup plus que d'autres zones riches en ressources comme la ceinture d'astéroïdes (distante de 329 à 478 millions de kilomètres), Jupiter et son système de lunes (628,7 à 928 millions de kilomètres) ou Saturne (1,2 à 1,67 milliard de kilomètres).
De plus, Mercure réalise une conjonction inférieure - le point où il est à son point le plus proche de la Terre - tous les 116 jours, ce qui est significativement plus court que Vénus ou Mars. Fondamentalement, les missions destinées à Mercure pourraient être lancées presque tous les quatre mois, tandis que les fenêtres de lancement vers Vénus et Mars devraient avoir lieu tous les 1,6 ans et 26 mois, respectivement.
En termes de temps de voyage, plusieurs missions ont été montées sur Mercure qui peuvent nous donner une estimation approximative du temps que cela pourrait prendre. Par exemple, le premier vaisseau spatial à se rendre à Mercure, la NASA Mariner 10 vaisseau spatial (qui a lancé en 1973), a mis environ 147 jours pour y arriver.
Plus récemment, la NASA MESSAGER le vaisseau spatial a été lancé le 3 août 2004 pour étudier Mercure en orbite et a effectué son premier survol le 14 janvier 2008. Cela représente un total de 1 260 jours pour se rendre de la Terre à Mercure. Le temps de déplacement prolongé était dû aux ingénieurs qui cherchaient à placer la sonde en orbite autour de la planète, elle devait donc procéder à une vitesse plus lente.
Défis:
Bien sûr, une colonie sur Mercure serait toujours un énorme défi, à la fois économique et technologique. Le coût de l'établissement d'une colonie n'importe où sur la planète serait énorme et nécessiterait que des matériaux abondants soient expédiés de la Terre ou extraits sur place. Quoi qu'il en soit, une telle opération nécessiterait une grande flotte de vaisseaux spatiaux capables de faire le voyage dans un laps de temps respectable.
Une telle flotte n'existe pas encore, et le coût de son développement (et l'infrastructure associée pour obtenir toutes les ressources et fournitures nécessaires pour Mercury) serait énorme. Le recours aux robots et à l'utilisation in situ des ressources (ISRU) réduirait certainement les coûts et la quantité de matériaux à expédier. Mais ces robots et leurs opérations devraient être protégés des radiations et des éruptions solaires jusqu'à ce qu'ils accomplissent leur tâche.
Fondamentalement, la situation est comme essayer d'établir un abri au milieu d'un orage. Une fois terminé, vous pouvez vous mettre à l'abri. Mais en attendant, vous risquez de vous mouiller et de vous salir! Et même une fois la colonie terminée, les colons eux-mêmes devraient faire face aux dangers omniprésents de l'exposition aux radiations, de la décompression et des extrêmes de chaleur et de froid.
En tant que tel, si une colonie était établie sur Mercure, elle serait fortement dépendante de sa technologie (qui devrait être assez avancée). De plus, jusqu'à ce que la colonie devienne autosuffisante, ceux qui y vivent dépendraient de livraisons qui devraient venir régulièrement de la Terre (encore une fois, les frais d'expédition!)
Pourtant, une fois que la technologie nécessaire a été développée, et que nous pourrions trouver un moyen rentable de créer un ou plusieurs établissements et expédier à Mercure, nous pouvions espérer avoir une colonie qui pourrait nous fournir une énergie et des minéraux illimités. Et nous aurions un groupe de voisins humains appelés Hermiens!
Comme pour tout ce qui concerne la colonisation et la terraformation, une fois que nous avons établi que c'est effectivement possible, la seule question qui reste est "combien sommes-nous prêts à dépenser?"
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur la colonisation ici à Space Magazine. Voici pourquoi coloniser d'abord la lune?, Coloniser Vénus avec des villes flottantes, allons-nous jamais coloniser Mars?, Et le guide définitif de la terraformation.
Astronomy Cast a également quelques épisodes intéressants sur le sujet. Découvrez l'épisode 95: Humans to Mars, Part 2 - Colonists, Episode 115: The Moon, Part 3 - Return to the Moon, Episode 381: Holloid Asteroids in Science Fiction.
Sources:
- geoscienceworld.org/content/early/2014/10/14/G35916.1.full.pdf+html?ijkey=rxQlFflgdo/rY&keytype=ref&siteid=gsgeology
- Taylor, Richard L. S. (1992) Paraterraforming - The worldhouse concept. Journal de la British Interplanetary Society, vol. 45, non. 8
- Viorel Badescu, Kris Zacny (éds). Système solaire intérieur: ressources énergétiques et matérielles prospectives. Springer, 2015
- nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/24oct_sleepyhollows/
- nasa.gov/centers/goddard/news/features/2010/biggest_crater.html
- nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/24oct_sleepyhollows/
