Des scientifiques proposent de relancer le champ magnétique de Mars

créer champ magnétique mars
| Kevin Gill/Flickr
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La planète Mars, rocheuse et située en zone dite « habitable », pourrait être presque parfaite pour accueillir l’espèce humaine. L’immense inconvénient de cette planète est cependant qu’elle ne possède pas de magnétosphère, ce qui l’expose directement aux vents solaires et à leurs particules énergétiques. Par le passé, elle a eu cependant un champ magnétique actif, qui s’est mystérieusement « éteint ». Un groupe de chercheurs, y compris des scientifiques de la NASA, pense que rétablir ce champ magnétique est le seul moyen d’envisager une présence humaine durable sur Mars et passe en revue les différentes manières d’y parvenir.

Du fait qu’elle a été dépossédée de son champ magnétique (contrairement à la Terre), Mars possède une atmosphère très fine ; la pression atmosphérique moyenne y est de 600 Pa, soit environ 170 fois plus faible que celle de la Terre. Or, à cette pression (qui se trouve sous la limite d’Armstrong), sans combinaison pressurisée, les liquides corporels exposés à l’air (la salive, les larmes, l’eau située dans les poumons) se mettraient à bouillir spontanément. Difficile d’imaginer une colonisation dans ces conditions.

« Pour qu’une présence humaine à long terme sur Mars soit établie, il faudrait réfléchir sérieusement à la terraformation de la planète. Une exigence majeure pour une telle terraformation est d’avoir la protection d’un champ magnétique planétaire que Mars n’a pas actuellement », écrivent les chercheurs. Par conséquent, dans un nouvel article qui sera publié dans la revue Acta Astronautica en janvier 2022, ils expliquent les différentes approches qui permettraient de restaurer un champ magnétique sur Mars.

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Un projet qui nécessiterait des ressources énergétiques massives

Mars contient beaucoup d’eau gelée sous sa surface et présente pas mal de similitudes avec notre planète ; créer un champ magnétique artificiel est cependant le seul moyen d’en faire réellement une seconde Terre. Le champ magnétique terrestre empêche non seulement les particules de haute énergie d’atteindre la surface de notre planète, mais il empêche également les vents solaires d’emporter peu à peu notre atmosphère — et c’est justement ce qui a fait défaut à Mars. La mission InSight a révélé la présence d’un champ magnétique résiduel, provenant de roches magnétisées enfouies sous la surface. Serait-il possible de réactiver ce champ magnétique aujourd’hui ?

La création d’un champ magnétique nécessiterait évidemment des ressources massives : le strict minimum absolu de puissance nécessaire serait d’environ 1018 joules, soit la quasi-totalité de la consommation d’énergie de tous les humains sur Terre en 2020 ! Le seul moyen d’obtenir cette puissance serait d’utiliser des réacteurs à fission nucléaire, ce qui, selon l’équipe, serait de toute façon nécessaire pour une colonisation permanente.

options création champ magnétique mars
Les différentes approches envisagées pour recréer un champ magnétique sur Mars. (A) dynamo à noyau de fer fondu ; (B) boucle de courant supraconductrice solide ou aimants permanents ; (C) chaîne de sources de courant ou de sources magnétiques couplées et (D) un tore de plasma entraîné par le courant. © Ruth Bamford

Étonnamment, les auteurs précisent que la force nécessaire pour dévier le vent solaire de Mars est à peu près la même que celle d’un aimant de réfrigérateur ordinaire. Mais il faudrait le générer sur l’ensemble de la planète, ce qui représente un défi de taille : un champ d’environ 100 nT sur 37 millions de km2. Pour y parvenir, les scientifiques suggèrent par exemple de s’inspirer de notre propre planète, à savoir « redémarrer » la circulation du fer dans le noyau martien, qui par un effet dynamo pourrait générer un champ magnétique. Cette option est cependant la moins réalisable : le noyau de Mars est trop petit (son rayon est d’environ la moitié de celui du noyau terrestre selon les données de la mission Insight) et pas assez chaud.

D’autres approches permettraient de générer un champ magnétique martien ; elles impliquent généralement des solénoïdes, qui seraient disposés sur la surface martienne et/ou en orbite, ou encore un tore de plasma de particules chargées avec un courant artificiel — à l’image des tores d’Io et d’Europe, deux lunes de Jupiter. Cette dernière approche apparaît comme la plus intéressante.

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Un nuage toroïdal de plasma grâce à Phobos ?

Comme le souligne l’étude, créer un champ magnétique planétaire nécessite de disposer d’un intense flux de particules chargées, soit à l’intérieur de la planète, soit autour de la planète. Étant donné que la première option est beaucoup moins envisageable en pratique, l’équipe s’est focalisée sur la seconde. Il se trouve que Mars possède deux petits satellites naturels, Phobos et Déimos ; Phobos est le plus grand et le plus proche de sa planète et les chercheurs pensent qu’il pourrait être possible de créer un anneau de particules chargées autour de Mars grâce à lui.

tore plasma lune mars
Créer un tore de plasma à partir de Phobos pourrait être un moyen de générer un champ magnétique autour de Mars. © Ruth Bamford

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Phobos fait le tour de Mars en huit heures. L’équipe propose d’ioniser les particules de sa surface, puis de les accélérer pour qu’elles créent un tore de plasma le long de son orbite. Selon eux, cela créerait un champ magnétique suffisamment puissant pour protéger la planète et permettre à d’éventuels colons humains de s’y installer.

Il s’agit là d’un plan très ambitieux — mais le simple fait d’envoyer des humains sur Mars est ambitieux. Et de nombreux « détails » techniques restent à résoudre. Néanmoins, les experts estiment nécessaire de songer dès maintenant à ce genre de problématique si l’on envisage de terraformer la planète rouge. « L’intention est ici d’explorer de manière quantifiable les moyens pratiques d’y parvenir si l’humanité choisissait de le faire, et d’estimer les ressources que cela impliquerait », résument-ils.

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À noter que le sujet avait d’ores et déjà été évoqué en 2017 par une partie de l’équipe qui a rédigé cette nouvelle étude : il s’agissait à l’époque de positionner un bouclier magnétique au point de Lagrange L1 de Mars pour la protéger des bombardements solaires. Des simulations informatiques montraient qu’en quelques années, un tel bouclier permettrait de restaurer la pression atmosphérique martienne pour qu’elle atteigne la moitié de la pression terrestre.

Source : arXiv, R. Bamford et al.

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  1. C’est clairement de la science-fiction.

    Comme toujours, les ressources réelles nécessaires seraient très largement supérieures à celles envisagées sur le papier. Sans parler du coût. Quand on voit déjà les problèmes actuels de production et d’exploitation de l’énergie et leur coût rien que par an pour maintenir viable la civilisation sur Terre, il est évident que ce projet sur le papier restera sur le papier, un doux rêve utopique comme il en a existé bien d’autres avant. Et ce n’est là qu’UN élément parmi tous ceux qu’il faut également faire entrer dans la facture générale pour rendre Mars habitable. Quid du réalisme concernant les innombrables transports de matériel (et d’hommes) rien que pour mettre en place le projet in situ ? Et quid de l’évolution de nos sociétés terriennes, déjà en péril, pendant ce temps, et qui requiert déjà une quantité d’argent phénoménal ? Or cette dépense est et restera prioritaire. Et qui financerait un tel projet ? Un seul pays ? Deux pays ? Quel sera l’impact politique si seulement un (ou deux, au mieux trois) pays finance(nt) un tel projet ? Bonjour les revendications sur la propriété de Mars ! Alors qu’il faudrait compter au moins plusieurs siècles pour réaliser un tel projet, on n’est même pas fichus de s’entendre entre pays pour travailler ensemble sur le maintien de la viabilité sur Terre à l’échelle de quelques décennies… D’ailleurs nos sociétés terriennes tiendront-elles seulement quelques décennies de plus ? Et puis d’où viendra l’argent démentiel pour ce projet ?

    Ce genre de projet me fait penser au mythe d’Icare. A vouloir se prendre pour un dieu, capable de modifier les conditions générales d’une planète, l’Homme risque bien de se brûler les ailes. De tels projets sont irréalistes non seulement technologiquement mais aussi financièrement… et politiquement. Gaspiller l’argent et l’énergie (électrique, matérielle, mais aussi intellectuelle) dans de tels projets avec le risque de retour sur investissement égal à ZERO pour un soudain problème incontournable pendant la mise en oeuvre et irréalisable mais non prévu sur le papier au départ pourrait bien mener à la ruine financière, sociale, et politique, de toute l’humanité.

    Honnêtement, au lieu d’imaginer des projets délirants pour rendre viable une autre planète à grand coup (et à grand coûts) de technologies irréalistes et faisant comme si l’argent était inépuisable… il vaudrait mieux que ces esprits travaillent sur le projet le plus accessible a minima : maintenir la viabilité de la planète Terre !

    La sagesse recommande quatre choses qui sont élémentaires mais un peu trop oubliées aujourd’hui:
    1 – Il vaut mieux progresser à petits pas sûrs et stables plutôt que courir comme un cinglé à grands bonds euphoriques vers un but inconnu voire hypothétique. C’est valable pour soi comme pour toute société qui veut se maintenir dans la durée.
    2 – Il ne faut jamais engager des frais dont on ne dispose pas. La Vie ne fait jamais crédit. Et l’humanité ne fera pas crédit non plus à ces entreprises folles, qu’elles soient privées ou publiques. Or l’argent vient bien de l’humanité, de ses impôts et de son fonctionnement social.
    3 – Il faut toujours garder sa maison propre chez soi avant de vouloir faire quoi que ce soit d’autre.
    4 – L’herbe n’est jamais plus verte ailleurs.

  2. @Jacques PRESTREAU

    Le site nous informe sur les recherches en cours , et même si le projet semble irréalisable aujourd’hui cela ne sera peut être pas le cas demain (ex Les égyptiens ont mis 50 ans et des milliers d’hommes pour construire une pyramide, aujourd’hui cela pourrai être fais 10 * plus vite avec 10 * moins d’hommes.)

    Concernant l’argent, ce n’est pas une valeur en soit mais représente le nombre d’heure que des humains peuvent dédier à une tache. Vu le nombre d’heure dépensé dans l’administration (a faire des tableau Excel), ou dans le showbiz ( a faire des films etc..) je ne suis pas sur que cela soit plus profitable à l’humanité.

    Quand au coût, même si cela atteint 2000 milliards c’est seulement 2 ans de budget défense US/Europe ou la capitalisation de tesla et Apple, et sur un projet comme Mars cela pourrait être lisser du 50 ou 100 ans.

    Cree des colonies c’est y exporter des gens donc moins de gens sur terre moins de pollution.

    Imaginer l’industrie lourde qui arrive à se délocaliser dans l’espace, pas de pollution à l’extraction de minerai et pas de pollution pour la fabrication.

    Pour finir je pense que vous confondez recherche théoriques pur avec ingénierie en générale il y a des décennies entre les deux. L’aérospatial, c’est aussi des défis techniques avec à la clef des découvertes qui profitent à tous

  3. Encore une hérésie de plus !!! Au lieu d’aller polluer une autre planète, tous ces esprits bien pensants et scientifiques de surcroît, feraient bien d’utiliser leur matière grise pour solutionner tous les problèmes climatiques que l’homme a provoqué sciemment durant des dizaines d’années….
    Non content de laisser la terre telle une poubelle à ciel ouvert, l’homme veut aller faire mumuse sur Mars pour refaire les mêmes conneries…. L’homme est pathétique… La pire espèce sur cette planète…

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