Comment coloniser Mercure ?

L’humanité a longtemps rêvé de s’établir sur d’autres mondes, même avant de commencer à aller dans l’espace. Nous avons parlé de coloniser la Lune, Mars, et même de nous établir sur des exoplanètes dans des systèmes stellaires lointains. Mais qu’en est-il des autres planètes dans notre propre cour ? Quand il s’agit du système solaire, il y a beaucoup de biens immobiliers potentiels là-bas que nous ne considérons pas vraiment.

Prenez par exemple Mercure. Bien que la plupart des gens ne le soupçonnent pas, la planète la plus proche de notre soleil est en fait une candidate potentielle pour la colonisation. Alors qu’elle connaît des températures extrêmes – gravitant entre une chaleur qui pourrait cuire instantanément un être humain et un froid qui pourrait geler la chair en quelques secondes – elle a en fait un potentiel en tant que colonie de départ.

Exemples dans la fiction :

L’idée de coloniser Mercure a été explorée par les auteurs de science-fiction depuis près d’un siècle. Cependant, ce n’est que depuis le milieu du 20ème siècle que la colonisation a été traitée de manière scientifique. Parmi les premiers exemples connus, citons les nouvelles de Leigh Brackett et d’Isaac Asimov dans les années 1940 et 1950.

Dans l’œuvre du premier, Mercure est une planète bloquée par les marées (ce que croyaient les astronomes à l’époque) qui possède une « ceinture crépusculaire » caractérisée par des extrêmes de chaleur, de froid et de tempêtes solaires. Certains des premiers travaux d’Asimov comprenaient des histoires courtes où une Mercure pareillement verrouillée par les marées était le cadre, ou les personnages provenaient d’une colonie située sur la planète.

Ces histoires comprenaient « Runaround » (écrite en 1942, et incluse plus tard dans I, Robot), qui est centrée sur un robot qui est spécifiquement conçu pour faire face aux radiations intenses de Mercure. Dans l’histoire de meurtre-mystère d’Asimov « The Dying Night » (1956) – dans laquelle les trois suspects viennent de Mercure, de la Lune et de Cérès – les conditions de chaque endroit 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 journées sont extrêmement chaudes, les nuits extrêmement froides, et les humains ne vivent que huit jours. Islands in the Sky (1952) d’Arthur C. Clarke contient la description d’une créature qui vit sur ce que l’on croyait à l’époque être la face sombre permanente de Mercure et qui visite occasionnellement la région crépusculaire.

Dans son roman ultérieur, Rendezvous avec Rama (1973), Clarke décrit un système solaire colonisé qui comprend les Hermians, une branche endurcie de l’humanité qui vit sur Mercure et prospère grâce à l’exportation de métaux et d’énergie. Le même cadre et les mêmes identités planétaires sont utilisés dans son roman Imperial Earth (1976).

Dans le roman Les Sirènes de Titan (1959) de Kurt Vonnegut, une partie de l’histoire se déroule dans des grottes situées sur la face cachée 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 ensuite qu’il s’agit de la face cachée de Mercure (et non de Pluton, comme on le suppose généralement).

Le mercure sert également de lieu de tournage dans de nombreux romans et nouvelles de Kim Stanley Robinson. Parmi ceux-ci, citons La mémoire de la blancheur (1985), Mars bleue (1996) et 2312 (2012), dans lequel Mercure abrite une vaste cité appelée Terminator. Pour éviter les radiations et la chaleur nocives, la ville roule autour de l’équateur de la planète sur des rails, suivant le rythme de rotation de la planète afin de rester en avance sur le soleil.

En 2005, Ben Bova a publié Mercury (qui fait partie de sa série Grand Tour) qui traite de l’exploration de Mercure et de sa colonisation dans le but d’exploiter l’énergie solaire. Le roman Saturn’s Children (2008) de Charles Stross implique un concept similaire à celui de 2312 de Robinson, 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 orienté vers le soleil pendant de longues périodes – atteignant des températures maximales de 427 °C (800 °F) – tandis que le côté opposé subit un froid extrême (-193 °C ; -315 °F).

En outre, 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 pour que le soleil revienne au même endroit dans le ciel (c’est-à-dire un jour solaire). Essentiellement, cela signifie qu’un seul jour 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 à chenilles afin de pouvoir continuer à se déplacer pour rester en avance sur le soleil, les gens pourraient vivre sans craindre de brûler.

En outre, la très faible inclinaison axiale de Mercure (0,034°) signifie que ses régions polaires sont en permanence ombragées et suffisamment froides pour contenir de la glace d’eau. Dans la région 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 contenir de la glace, et affirment qu’il y aurait entre 100 milliards et 1 trillion de tonnes de glace d’eau aux deux pôles, dont l’épaisseur pourrait atteindre 20 mètres par endroits.

Dans ces régions, une colonie pourrait être construite à l’aide d’un processus appelé « paraterraformage » – un concept inventé par le mathématicien britannique Richard Taylor en 1992. Dans un article intitulé « Paraterraforming – The Worldhouse Concept », Taylor décrit comment une enceinte pressurisée pourrait être placée au-dessus de 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, il s’agirait de pomper une atmosphère respirable, puis de faire fondre la glace pour créer de la vapeur d’eau et une irrigation naturelle. Finalement, la région à l’intérieur du dôme deviendrait un habitat vivable, complet avec son propre cycle de l’eau et 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 caresse l’idée de construire des colonies dans des tubes de lave souterrains stables, dont l’existence est connue 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 la spéculation que des tubes de lave stables pourraient également exister sur Mercure.

Ce sont notamment les informations obtenues lors du survol de Mercure par la sonde en 2009, qui ont révélé que la planète était beaucoup plus active géologiquement dans le passé qu’on ne le pensait. En outre, MESSENGER a commencé à repérer d’étranges caractéristiques en forme de fromage suisse à la surface en 2011. Ces trous, que l’on appelle des « creux », pourraient être une indication que des tubes souterrains existent également sur Mercure.

Les colonies construites à l’intérieur de tubes de lave stables seraient naturellement protégées des rayonnements cosmiques et solaires, des températures extrêmes, et pourraient être pressurisées pour créer des atmosphères respirables. De plus, à cette profondeur, Mercure subit beaucoup moins de variations de température et serait suffisamment chaude pour être habitable.

Avantages potentiels :

Au premier coup d’œil, Mercure ressemble à la Lune de la Terre, donc s’y installer reposerait sur plusieurs des mêmes stratégies pour établir une base lunaire. Elle a également des minéraux abondants à offrir, ce qui pourrait aider à faire évoluer l’humanité vers une économie post-scarcité. 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 silicatés.

Cependant, Mercure est composée de 70% de métaux alors que’ la composition de la Terre est de 40% de métaux. De plus, Mercure possède un noyau particulièrement important, composé de fer et de nickel, et qui représente 42% de son volume. En comparaison, le noyau de la Terre ne représente que 17 % de son volume. Par conséquent, si Mercure était exploitée, on pourrait produire suffisamment de minéraux pour faire vivre l’humanité indéfiniment.

Sa proximité du soleil signifie également qu’elle pourrait exploiter une énorme quantité d’énergie. Celle-ci pourrait être recueillie par des réseaux solaires orbitaux, qui seraient capables de capter l’énergie en permanence et de la transmettre à la surface. Cette énergie pourrait ensuite être téléportée vers 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 normale terrestre. C’est plus du double de ce que connaît la Lune, ce qui signifie que les colons auraient plus de facilité à s’y adapter. Dans le même temps, elle est également suffisamment faible pour présenter des avantages en ce qui concerne l’exportation de minéraux, puisque les vaisseaux partant de sa surface auraient besoin de moins d’énergie pour atteindre la vitesse de fuite.

En dernier lieu, il y a la distance à Mercure elle-même. À une distance moyenne d’environ 93 millions de km (58 millions mi), Mercure se situe entre 77,3 millions de km (48 millions mi) et 222 millions de km (138 millions mi) de la Terre. Cela la place beaucoup plus près que d’autres zones riches en ressources possibles, comme la ceinture d’astéroïdes (distante de 329 à 478 millions de km), Jupiter et son système de lunes (628,7 à 928 millions de km), ou Saturne (1,2 à 1,67 milliard de km).

De plus, Mercure atteint une conjonction inférieure – le point où elle est la plus proche de la Terre – tous les 116 jours, ce qui est nettement plus court que celui de Vénus ou de Mars. Fondamentalement, les missions destinées à Mercure pourraient être lancées presque tous les quatre ans, alors que les fenêtres de lancement vers Vénus et Mercure devraient avoir lieu tous les 1,6 ans et 26 mois, respectivement.

En termes de temps de voyage, plusieurs missions ont été montées vers Mercure qui peuvent nous donner une estimation approximative du temps que cela pourrait prendre. Par exemple, le premier engin spatial à se rendre sur Mercure, la sonde Mariner 10 de la NASA (qui a été lancée en 1973), a mis environ 147 jours pour y arriver.

Plus récemment, la sonde MESSENGER de la NASA a été lancée 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 aller de la Terre à Mercure. La durée prolongée du voyage est due au fait que les ingénieurs cherchaient à placer la sonde en orbite autour de la planète, elle devait donc avancer à une vitesse plus lente.

Défis :

Bien sûr, une colonie sur Mercure serait toujours un énorme défi, tant sur le plan économique que technologique. Le coût d’établissement d’une colonie n’importe où sur la planète serait énorme, et nécessiterait des matériaux abondants à expédier depuis la Terre, ou à extraire sur place. Quoi qu’il en soit, une telle opération nécessiterait une grande flotte de vaisseaux spatiaux capables de faire le voyage dans un temps respectable.

Une telle flotte n’existe pas encore, et le coût de son développement (et l’infrastructure associée pour acheminer toutes les ressources et fournitures nécessaires vers Mercure) serait énorme. S’appuyer sur des robots et l’utilisation des ressources in situ (ISRU) permettrait certainement de réduire les coûts et la quantité de matériaux à expédier. Mais ces robots et leurs opérations auraient besoin d’être protégés des radiations et des éruptions solaires jusqu’à ce qu’ils fassent leur travail.

Basiquement, la situation est comme essayer d’établir un abri au milieu d’un orage. Une fois qu’il est terminé, vous pouvez vous mettre à l’abri. Mais en attendant, vous risquez d’être mouillé et sale ! Et même une fois la colonie achevée, les colons eux-mêmes devraient faire face aux dangers toujours présents de l’exposition aux radiations, de la décompression et des extrêmes de chaleur et de froid.

Ainsi, si une colonie était établie sur Mercure, elle serait fortement dépendante de sa technologie (qui devrait être plutôt avancée). De plus, jusqu’à ce que la colonie devienne autosuffisante, ceux qui y vivraient seraient dépendants des cargaisons d’approvisionnement qui devraient venir régulièrement de la Terre (encore une fois, les coûts d’expédition !)

Pour autant, une fois que la technologie nécessaire serait développée, et que nous pourrions trouver un moyen rentable de créer une ou plusieurs colonies et de les expédier sur Mercure, nous pourrions espérer avoir une colonie qui pourrait nous fournir de l’énergie et des minéraux illimités. Et nous aurions un groupe de voisins humains connus sous le nom de Hermians !

Comme pour tout ce qui concerne la colonisation et la terraformation, une fois que nous avons établi que c’est en fait possible, la seule question qui reste est « combien sommes-nous prêts à dépenser ? ».