Du 30 septembre au 2 octobre 2011, la Mars Society Switzerland a accueilli dans le cadre de l’Université de Neuchâtel, le congrès annuel des associations membres de la Mars Society en Europe, «EMC11» (abréviation de « 11th European Mars Convention »). Le thème en était: 'Explorer Mars est essentiel pour comprendre la Terre. Allons-y!' Au cours de 24 conférences et de deux débats avec des journalistes scientifiques renommés (Olivier Dessibourg du Temps et Stefan Stöcklin de Beobachter Natür), tous les aspects de l’exploration de Mars ont été abordés et discutés. Les conférenciers provenaient de tous horizons. Suisses ou étrangers, membres ou non de branches de la Mars Society d’Europe ou des Etats Unis, ils étaient avant tout des spécialistes reconnus dans leur domaine respectif (diplômés de l’EPFL, l’ETHZ ou de grandes écoles ou universités étrangères, chercheurs au CSEM ou dans des entreprises dédiées à l’Espace comme la Space Exploration Institute de Neuchâtel). Le public, relativement nombreux pour ce type de congrès, s’est montré passionné et motivé. Certains avaient fait le voyage de pays lointains (Norvège, Pologne, Tchéquie). Les autres venaient de France, des Pays-Bas, d’Allemagne, d’Italie, de Grande Bretagne, de Belgique ... et bien entendu de Suisse. Le Professeur Peter Kropf, doyen de la faculté des Sciences de l’Université de Neuchâtel, a souhaité la bienvenue aux congressistes en soulignant la tradition neuchâteloise pour la recherche scientifique et l’intérêt de longue date du canton pour l’Espace et le Temps (observatoire, Laboratoire Temps-Fréquence) ainsi que pour la microtechnique. Pierre Brisson, président de la Mars Society Switzerland, a rappelé ensuite les raisons pour lesquelles il est plus intéressant d’aller sur Mars que sur tout autre astre (en particulier la Lune), concluant en projetant la carte topographique MOLA de la NASA. La première partie de la convention a consisté à passer en revue ce que nous savons aujourd’hui de Mars. Tobias Keller (ETHZ, spécialiste en géodynamique, magmatisme, planétologie et modélisation numérique) a expliqué comment, d’après la modélisation qu’il en a faite, Mars a dû se former. Sa présentation montrait l’accrétion de la planète, à partir des mêmes matériaux que la Terre, et la différentiation du noyau d’avec le manteau et la croûte. Très vite, en fonction de sa plus faible masse et peut être de la sécheresse relative de son magma, Mars a perdu les atouts que sa sœur plus volumineuse a pu utiliser. Elle s’est rigidifiée en se refroidissant et a perdu la plus grande partie de son atmosphère. La modélisation de Tobias Keller, qui rend compte aussi bien de la dichotomie de la croûte que du volcanisme de Tharsis, est donc extrêmement séduisante. Cédric Gillmann (Institut de Géophysique de l’ETHZ, Institut de Physique du Globe de Paris, Mars Society Switzerland) a montré que c’est ce volcanisme, plus tardif, qui a renouvelé l’atmosphère qui s’était échappée presque totalement après quelques centaines de millions d’années en raison d’une gravité plus faible et d’une magnétosphère balbutiante puis avortée. Sa conclusion est que Mars n’a pu connaître de l’eau liquide stable en surface que pendant les premières centaines de millions d’années de son existence (jusqu’à -4 milliards), ce qui recoupe les déductions de Tobias Keller. Charles Frankel (géologue, Bureau de l’Association Planète Mars), a parlé de la glace sur Mars. Il y en a bien sûr aux pôles, de quoi former un océan de 30 m d’épaisseur sur l’ensemble de la planète en cas de fonte, mais le radar Sharad vient de montrer qu’il y en a également sous le régolite des zones situées à des latitudes moins élevées, qui présentent des allures d’écoulement glaciaires. Il a fait remarquer dans cet esprit que le cratère Gale où doit se poser la sonde MSL en août prochain montre des traces claires de flux glaciaires qu’il serait évidemment intéressant d’étudier de près. Il a par ailleurs émis l’hypothèse que les cavernes de glace que l’on devrait trouver, pourraient avoir été, et être encore, des endroits privilégiés abritant la Vie. Beda Hofmann (géologue, Institut de Géologie de Université de Berne, Musée des Sciences Naturelles) dans le cadre de sa présentation intitulée « l’identification de fossiles microbiologiques : les possibilités et limitations de l’imagerie optique » a montré de nombreuses images à la définition de la caméra CLUPI qui équipera ExoMars, pour illustrer ce que l’on sera capable de détecter sur Mars visuellement (et notamment les traces de vie passée et peut-être encore présente). Par analogie à ce qu’on trouve sur Terre aux époques les plus anciennes, ces traces pourraient être celles de filaments microbiens, voire de stromatolithes. La possibilité d’une évolution ayant conduit aux prémices d’une vie qui aurait ensuite périclité, à l’époque où l’eau liquide a disparu en surface, suffit à faire de Mars un objet d’étude essentiel pour nous puisque les traces de cette époque sur la planète Terre ont été presque totalement effacées par la tectonique des plaques et par l’érosion provoquée par l’eau liquide. La ressemblance avec la Terre est aussi suffisante pour faire de Mars le support possible d’une installation permanente humaine en dehors de la Terre, ouvrant ainsi à notre espèce la perspective de continuer son expansion géographique plurimillénaire. La seconde partie de la convention a consisté à présenter des équipements significatifs embarqués à bord des sondes et satellites martiens déjà lancés ou en préparation. Sebastian Gautsch (EPFL/IMT/SAMLAB, Vice-président de la Mars Society Switzerland), théoricien du microscope à force atomique « FAMARS » embarqué sur Phoenix, a montré l’intérêt de cet instrument qui a permis d’évaluer la nature de la poussière et le rôle de l’érosion en examinant des particules à l’échelle du nanomètre. Jean-Luc Josset (Directeur du Space Exploration Institute, ExoMars et caméra CLUPI) a présenté l’imageur CLUPI qui fait partie de la panoplie d’instruments prévus sur ExoMars (ESA). C’est un imageur couleur de 145 g qui descend jusqu’à une définition de 15 microns par pixel, et est capable de voir entre 10 cm et l’infini. Une particularité : l’instrument ne comporte ni moteurs ni lubrification ; les déplacements de lentilles sont obtenus par action d’un champ magnétique sur des pièces déformables en titane. Fabien Jordan du Space Exploration Institute et de l’EPFL a décrit l’instrument « Pan Cam WAC Module » qui équipera la caméra panoramique d’ExoMars . Cette caméra est dotée de nombreux filtres qui permettront non seulement d’obtenir des images couleur mais aussi de déterminer les caractéristiques minéralogiques des roches observées. Ces deux instruments sont réalisés sous la responsabilité du Space Exploration Institute. Michel Cabane du LATMOS, co-investigateur principal de l’expérience SAM (« Sample Analysis at Mars »), l’un des principaux instruments de la mission MSL à bord du rover Curiosity, mission qui doit être lancée en Novembre 2011, a développé le thème de la recherche des molécules organiques sur Mars. Il a expliqué comment les matériaux organiques peuvent être détruits par le peroxyde d’hydrogène et les perchlorates présents à la surface de Mars et décrit l’expérience SAM qui constitue 50% de la masse des 75 kg d’instruments scientifiques embarqués à bord de Curiosity. Sa sensibilité est telle qu’une seule bactérie peut être détectée. SAM doit ainsi permettre de clarifier les résultats surprenants obtenus par les instruments de Viking dans les années 1970. Jürgen Herholz (retraité de l’ESA, président de la Mars Society Deutschland) en faisant le point sur le projet ARCHIMEDES (ballon qui doit être lâché dans l’atmosphère martienne à très haute vitesse), a montré que les Mars Society européennes pouvaient, au-delà de leur action de communication, contribuer avec compétence et détermination, à des projets originaux et utiles pour améliorer nos connaissances de Mars (le ballon doit pouvoir étudier la consistance de l’atmosphère martienne sur une hauteur importante). D’une manière générales, ces exposés ont été l’occasion de constater la complexité des engins et instruments conçus pour l’exploration de la planète Mars, de s’émerveiller du génie humain et de constater une fois encore que la technologie employée était à la pointe de ce qui peut se concevoir aujourd’hui en matière d’efficacité tout en satisfaisant aux contraintes les plus exigeantes de miniaturisation, d’automatisation et de robustesse. La troisième partie de la Convention a consisté à montrer comment on se prépare (la Mars Society en particulier) pour les vols habités, en ce qui concerne l’architecture des missions, les lanceurs, les rovers, les habitats, l’énergie. En effet, pour mieux explorer Mars, il faudra y aller physiquement. L’exploration robotique a fait ses preuves mais a montré aussi ses limites. Les ingénieurs en astronautique présents (Robert Zubrin, président de la Mars Society et ancien ingénieur en chef de Lockheed Martin ; Alain Souchier, retraité de la SNECMA, président de l’Association Planète Mars ; Elisa Cliquet, du CNES et membre du Bureau de l’APM ; Marc Salotti de l’Institut de Cognitique de l’Université de Bordeaux et membre de l’APM) ont fait le point sur les possibilités d’entreprendre aujourd’hui une mission habitée. Contrairement à ce que prétendent les détracteurs du projet, des solutions existent, sur la base des concepts de « Mars Direct » décrits dans les années 1990 par Robert Zubrin (et repris largement par la NASA durant l’administration de Michael Griffin, lui-même membre fondateur de la Mars Society) : « voyager léger » (c’est seulement avec une masse minimum pour une telle mission qu’on peut utiliser la propulsion chimique qui est la seule que l’on maîtrise vraiment aujourd’hui) ; utiliser les avantages de l’atmosphère martienne (le CO² peut être une source d’oxygène, et de méthane moyennant un apport modique d’hydrogène importé, et la densité de l’atmosphère même ténue permet l’aérofreinage) ; recourir à la gravité artificielle pendant le voyage pour éviter les problèmes de santé (et les effets invalidants) que poserait la microgravité (le dernier étage du lanceur peut être utilisé comme contremasse de l’habitat auquel on le relierait par un filin, l’ensemble étant mis en rotation). Robert Zubrin et Marc Salotti ont imaginé des variantes au plan d’origine pour que Mars Direct soit possible avec les lanceurs existants, sans attendre les lanceurs lourds de nouvelle génération dont le nouveau lanceur lourd de la NASA (« SLS ») et pour des budgets raisonnables (quelques dizaines de milliards de dollars). Selon Robert Zubrin on pourrait utiliser le lanceur Falcon 9 Heavy de Space X en réduisant l’équipage à deux personnes, en utilisant largement les structures gonflables et en gardant un ERV (Earth Return Vehicle) en orbite autour de Mars. A la différence de l’architecture de Mars Direct, ce ne serait pas de l’hydrogène qui serait apporté sur Mars pour faire du méthane et de l’oxygène à partir du gaz carbonique de l’atmosphère mais directement du méthane (2600 kg), l’oxygène étant tiré du gaz carbonique. Le bilan massique serait moins bon, mais le processus de production plus simple. NB : cette proposition donne évidemment une solution limite au problème posée par la lenteur mise par les agences à développer des lanceurs lourds (130 tonnes en orbite basse terrestre). Elle ne se justifie que pour démontrer que l’exploration de Mars par vols habités est possible aujourd’hui même avec des moyens extrêmement limités. Dans le même esprit, Jean-Marc Salotti a développé un concept d’architecture de vol original, « 2-4-2 » qui consiste à envoyer en parallèle deux vaisseaux occupés chacun par 2 astronautes et qui feraient le trajet de conserve. Cette architecture a fait l’objet d’une publication en 2011 dans Acta Astronautica. Alain Souchier (président de l’association Planète Mars) a de son côté présenté un panorama des lanceurs lourds et mi lourds existant ou en développement dans le monde. Cela montre que la capacité de lancement nécessaire, en termes de masse, est réellement atteignable, au moins techniquement, même en Europe. Elisa Cliquet a montré que la configuration optimale de l’architecture du voyage n’était pas forcément la plus consommatrice d’énergie. Elle a expliqué pourquoi la propulsion VASIMR ne permet pas le voyage vers Mars en 39 jours, les sources de puissance nucléaires n’étant pas assez légères. On pourra atteindre 15kg/kW mais pas dix fois moins, valeur qui est prise en considération pour calculer un trajet en 39 jours. La propulsion électrique sera très intéressante cependant pour augmenter les masses envoyées vers Mars à taille identique de lanceur depuis la Terre. Artemis Westenberg (Pays-Bas), présidente de l’organisation Explore Mars Inc., a exposé son projet d’ISRU Challenge lancé aux universités pour démontrer que l’on peut réellement produire sur Mars le carburant méthane nécessaire à la mobilité sur place et au retour sur Terre. Sur place, il faudra que les équipages humains puissent vivre et travailler avec un maximum d’efficacité et de sécurité. C’est le sujet dont ont parlé d’autres spécialistes. Les architectes Pierre Brulhet et Olivier Walter (« Archi-Espace »), comme Robert Zubrin dans sa version révisée de Mars Direct, ont montré que les structures gonflables étaient un complément indispensable aux capsules et habitats « en dur ». Leur rapport volume sur masse et encombrement permet d’augmenter considérablement les espaces de vie, de travail et de production (serres). Le designer automobile (KIA Motors) Florent Mennechet a quant à lui, permis de visualiser de façon spectaculaire ce que pourrait être un laboratoire pressurisé mobile d’exploration (« rover ») répondant aux contraintes martiennes et aux besoins d’ergonomie et de sécurité des astronautes. La quatrième partie de la Convention a concerné plus particulièrement l’homme, sa protection immédiate, sa survie, les problèmes psychologiques. Franco Carbognani du CEFRIEL Research Center, Milan et Lara Vimercati (étudiante au Ames Research Center), tous deux de la Mars Society Italia, Emmanuel Bonnet du Centre de Recherche de l’Armée (française), Gernot Grömer, président du Österreichisches Weltraum Forum ainsi qu’Olivier Chételat du CSEM, ont présenté les études qu’ils avaient faites, dans le cadre de missions de simulation, sur ce que pourrait être la vie des astronautes sur Mars. Gernot Grömer a montré les progrès effectués par son équipe pour l’amélioration du scaphandre Aouda utilisé cette année dans des simulations dans la région du Rio Tinto bien connu pour ses milieux acides où s’épanouissent des extrémophiles. Ce scaphandre est en particulier muni d’un exosquelette qui restitue les efforts que la pression interne d’un véritable scaphandre exerce sur l’astronaute, contrariant ses mouvements. Olivier Chételat, associé aux essais du scaphandre Aouda, a montré les progrès faits dans le domaine de la LTMS qui permettent de suivre à distance les conditions physiques d’un astronaute voyageant vers Mars ou travaillant à sa surface (température, stress, équilibre, etc…). A la charnière entre les préoccupations de santé et les problèmes de service aux équipements embarqués, Théodore Besson (Groupe d’Ecologie Industrielle, Faculté des Sciences et de l’Environnement, UniL) a exposé les besoins et les espoirs de recyclage des déchets solides et liquides et de régénération de l’atmosphère. Dans ce domaine, grâce à des recherches partout dans le monde et en particulier dans le cadre de MELiSSA (ESA), des progrès considérables sont faits en matière de micro-écosystèmes artificiels en tant que systèmes de support de vie. Il n’est indifférent à personne qu’ils aient des retombées positives pour l’environnement de notre planète Terre. Lara Vimercati a fait un rapport de la « Mission 102 » à la MDRS durant laquelle ont été étudiés la maintenance de la base, les systèmes d’alarme, le recyclage et la production de cyanobactéries (spirulines) qui pourraient être une source de protéines intéressante. Franco Carbognani a fait part de sa réflexion sur les nouveaux habitats en prenant en compte l’expérience acquise dans les diverses simulations et les possibilités offertes par les structures gonflables. Il a aussi rappelé quelques phrases définitives malheureuses et excessivement pessimistes écrites par des opposants aux aventures techniques en 1906, dans The (London) Times (« Toutes les tentatives d’aviation artificielle sont non seulement dangereuses pour la vie humaine mais aussi condamnées à l’échec du point de vue de l’ingénieur »). Il a constaté qu’on retrouvait le même type d’affirmation aujourd’hui pour le voyage martien, comme en 2006 dans Astronomy Magazine : « Les biologistes estiment que pendant les deux ans d’une mission martienne un astronaute peut perdre entre 13 et 40 % de la masse de son cerveau » ( !?). Emmanuel Bonnet a présenté sa recherche sur les facteurs humains en situation de stress et d’urgence et leurs implications sur la logistique et la coordination. L’objet est de voir quels sont les processus d’apprentissage organisationnels d’un groupe. Une étude in situ dans l’habitat de simulation MDRS de la Mars Society est prévue en 2012. Les critiques sur les dangers des vols martiens habités n’ont pas été éludées. Richard Heidmann (fondateur de l’Association Planète Mars et ancien directeur à la SNECMA) a présenté une étude complète et bien documentée du risque d’irradiation. Il en ressort qu’une mission habitée sur Mars (voyage plus séjour en surface) ne serait pas plus dangereuse qu’un séjour de durée équivalente dans la Station Spatiale et qu’elle serait supportable moyennant quelques précautions en cas d’éruptions solaires notamment. A noter que le séjour à la surface de Mars (voyage exclu) serait en tout cas sensiblement moins dangereux qu’un séjour dans l’ISS et a fortiori dans l’Espace profond pour aller par exemple étudier de près un astéroïde ou Phobos. Outre les présentations la Convention a permis de tenir deux débats animés par des journalistes scientifiques de renom. Le premier débat entre Robert Zubrin, Beda Hofmann et Jean-Luc Josset, animé par Olivier Dessibourg, a permis d’approfondir l’intérêt des vols habités par rapport aux vols robotiques. Beda Hofmann et Jean-Luc Josset ont fait objections aux vols habités en raison de leur coût plus élevé que les vols robotiques et du risque de pollution de Mars pouvant gêner la recherche en brouillant les spécificités martiennes. Robert Zubrin a répondu en mettant en avant une exploration plus efficace (une machine ne fait que ce qu’elle est programmée pour faire et peut « rater » des observations essentielles ou manquer des réactions vitales) et, plus philosophiquement, qu’il est dans la nature profonde de l’Homme de continuer son expansion en dehors du berceau que constitue sa planète d’origine. Le deuxième débat, animé par Stefan Stöcklin et auquel participaient les responsables des différentes branches de la Mars Society, portait sur les motivations de l’exploration de Mars. La perspective que l’Homme entreprenne cette aventure a soulevé évidemment l’enthousiasme des membres du panel qui y ont vu à la fois un besoin pour la science et l’émulation des jeunes, et aussi un moyen de satisfaire à la passion humaine d’exploration et d’aventure. Leur opinion sur l’intérêt de l’expérience « Mars 500 » était mitigée en raison de son manque de réalisme. Conclusion : en fin de Convention, ont été abordé des sujets politiques. Après les exposés d’Alain Souchier sur la politique d’exploration chinoise suivie par Philippe Coué (absent mais au nom duquel il parlait) et celle de la délégation polonaise de la Mars Society Polska (représentée par son président Mateusz Jozefowicz) sur les possibilités de marketing et la commercialisation des robots que cette équipe conçoit et fait réaliser par une grande entreprise de robotique en Pologne, Robert Zubrin a fait le point sur la situation politique du projet, constatant avec tristesse la faible motivation des dirigeants américains actuels. Il a insisté sur l’importance de la revitalisation de l’esprit de « frontier » pour l’avenir des Etats-Unis, cet « esprit » pouvant évidemment s’incarner aujourd’hui dans la conquête de Mars. Il a souligné qu’il découlait des contraintes politiques fortes qui encadrent la réalisation d’un tel projet qu’il fallait que l’objectif soit clairement défini (évidemment Mars) et un délai court imposé (deux présidences américaines). Dans ce délai, une architecture réaliste et simple comme celle de Mars Direct (ou d’une de ses variantes) pourrait aboutir. Pierre Brisson a conclu EMC11 en demandant aux participants de rester optimistes et de s’engager partout où ils sont installés et actifs, à convaincre leur environnement de l’intérêt et de la faisabilité de l’exploration de Mars. C’est en fonction d’une adhésion populaire au projet que le monde politique devrait prendre la décision « d’y aller ». Pour nous, « Terriens », cette évolution est vitale car un refus de partir à la conquête de Mars équivaudrait au repliement sur soi de la Chine au XIV siècle, lorsque l’amiral Zhen He dut abandonner son entreprise d’exploration qui l’avait conduit jusqu’au Kenya, à la demande de l’empereur Xuan De. On sait quelle décadence a suivi cette funeste décision pour la Chine. Nous devons tout faire pour éviter un nouveau renoncement de ce type. Outre la diffusion des dernières informations sur Mars, la discussion des sujets d’actualité, et la réflexion sur les dernières propositions permettant de mener à bien l’exploration de cette planète, EMC11 a été l’occasion de nombreux échanges informels qui devraient porter leurs fruits pour une efficacité plus grande et une meilleure visibilité de la Mars Society en Europe et dans le Monde. La culture n’a pas été oubliée, grâce à la Ville de Neuchâtel qui a offert aux congressistes une verrée dans son magnifique Musée d’Art et d’Histoire. Le relai a été passé par la MSS à la branche allemande de la Mars Society (« MSDe ») qui organisera EMC12 à Münich, l’automne prochain (à une date qui reste à fixer). Pierre Brisson
11ème Convention Européenne de la Mars Society
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