De quoi pourrait être faite une base martienne?
Le climat martien est particulièrement rude. L’atmosphère de la planète rouge est moins dense que celle de la Terre d’un facteur supérieur à cent, ce qui la rend extrêmement froide et très poussiéreuse. Une atmosphère plus fine ne peut pas retenir autant de chaleur, ce qui entraîne d’énormes variations de température: il peut faire une température plutôt agréable de 20 °C pendant la journée, mais chuter à -60 °C pendant la nuit. «Si nous pouvions vivre sans combinaison spatiale, nous sentirions même la différence de température à l’intérieur de notre corps: notre tête serait beaucoup plus froide que nos pieds», explique Rafał Anyszka. C’est aussi la raison pour laquelle des tempêtes de poussière colossales balaient fréquemment la planète et l’encerclent complètement tous les deux ou trois ans. Cette poussière est très abrasive, car elle ne s’érode pas comme le sol sur Terre. «Elle peut se coller aux matériaux, et il n’est alors pas facile de l’enlever», ajoute Rafał Anyszka. Autre complication mineure pour les futurs habitants: la poussière serait toxique. L’acheminement de matériaux de construction depuis la Terre serait excessivement coûteux , une base martienne devrait donc utiliser des matériaux d’origine locale. Pour construire une structure solide qui retient la chaleur et empêche la poussière de pénétrer, le béton serait une bonne option. Mais la fabrication de béton classique nécessite beaucoup d’eau comme liant, qui – pour l’instant – ne semble pas être abondante sur Mars. Une alternative prometteuse est le béton qui utilise le soufre à la place de l’eau comme liant et offre une meilleure résistance à la poussière abrasive. Le régolithe de Mars – la poussière et les roches qui recouvrent sa surface – contient divers sulfates qui pourraient être extraits. Pour agir comme liant, ce soufre doit être stabilisé avec du carbone, que l’on pourrait extraire de la fine atmosphère martienne. D’autres chercheurs ont suggéré d’utiliser le polylactide comme liant, un composé d’origine végétale. «Sur Mars, les plantes pourraient être nos réacteurs, afin d’obtenir des substrats pour fabriquer d’autres matériaux», explique Rafał Anyszka. «Les plantes peuvent également nous fournir des fibres de cellulose, qui peuvent être utilisées comme renforts, charges ou cordes.» On pourrait aussi modifier génétiquement les plantes pour qu’elles produisent beaucoup de limonène, un composé stabilisateur du soufre présent naturellement dans les agrumes. En ajoutant ensuite beaucoup de charges inorganiques provenant du régolithe martien, vous obtiendrez du béton martien.
Rouler sur les routes martiennes
Dans le cadre du projet RED 4 MARS, financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), Rafał Anyszka et ses collègues ont mis au point un caoutchouc sur mesure capable de résister au climat martien. Les variations de température, en particulier, constituent un défi pour les pneus et les chenilles des rovers qui explorent la planète, surtout lorsqu’ils transportent de lourdes charges. Les chercheurs ont conçu un caoutchouc à base d’un mélange de caoutchouc de silicone et de caoutchouc de butadiène, dont les tests ont montré qu’il pouvait conserver son élasticité à des températures très basses. Un nouveau projet de doctorat a été lancé pour tirer parti des résultats positifs du projet. Et le caoutchouc lui-même pourrait être un élément vital pour une future base martienne, permettant aux astronautes d’y entrer et d’en sortir. «Si nous avons besoin d’un plafond dynamique, comme les portes, un plafond qui est ouvert et fermé plusieurs fois, alors il faut vraiment un bon joint, et le caoutchouc est le meilleur matériau», note Rafał Anyszka. Rafał Anyszka et son équipe se lancent désormais dans un nouveau projet avec l’Agence spatiale européenne, visant à concevoir des matériaux flexibles destinés à être utilisés dans des structures de type origami dans l’espace et sur d’autres planètes. Ces dispositifs pourraient par exemple se déployer lors de l’entrée d’un vaisseau spatial dans l’atmosphère et augmenter la surface utilisée pour le freinage à la descente. «Nous pourrions alors atterrir dans des atmosphères plus fines, comme sur Mars, ou faire descendre des éléments plus gros, comme les derniers étages des fusées Ariane», explique Rafał Anyszka. Pour en savoir plus sur les recherches de Rafał Anyszka: Un caoutchouc adapté capable de rouler sur les routes martiennes