Les futurs colons de Mars devront choisir entre énergie solaire et nucléaire

Des recherches menées par l’université de Californie montrent que les habitants de la planète rouge devront choisir entre deux types d’énergie.

La NASA et l’Agence spatiale européenne ESA prévoient d’envoyer des astronautes sur Mars d’ici 20 ans. Le PDG de SpaceX, Elon Musk, évoque également des projets de colonisation de la planète rouge.

Mais l’un des principaux problèmes pratiques liés à l’établissement d’une communauté humaine sur Mars reste l’approvisionnement en énergie de ces colonies. Des étudiants de l’université de Californie (Berkeley) ont passé quatre ans à étudier la manière dont les colonies martiennes pourraient être alimentées en énergie. Ils ont publié leurs conclusions la semaine dernière.

Assez de carburant pour un voyage aller-retour

Selon les chercheurs, l’énergie nucléaire et l’énergie solaire conviendraient toutes deux pour alimenter un séjour de longue durée sur Mars. Les futurs habitants de la planète rouge devront cependant choisir bien à l’avance lequel de ces deux types d’énergie ils utiliseront. Après tout, le matériel servant à produire de l’énergie sera extrêmement lourd et influencera sérieusement les voyages à travers l’espace.

L’énergie solaire conviendrait aux établissements proches de l’équateur de la planète. L’énergie nucléaire, en revanche, conviendrait mieux aux colonies situées près des pôles de Mars. Ce choix est, bien sûr, lié à la quantité de lumière que les panneaux solaires pourront capter pendant un cycle solaire sur Mars.

Pour l’étude, les chercheurs ont simulé les options énergétiques dont disposerait une base abritant six personnes sur Mars. Les premiers astronautes devront transporter presque tout l’équipement dont ils auront besoin en quittant la Terre, notamment des cellules photovoltaïques, des batteries et des réacteurs nucléaires qui devront être déployés immédiatement pour permettre la survie de l’équipage. Transporter du matériel de la Terre vers Mars sera extrêmement difficile et coûteux, il faut donc vraiment minimiser la quantité que l’on emporte, rappellent les chercheurs.

Ils ont ensuite calculé la quantité d’énergie que les options solaire ou nucléaire produiraient respectivement, ainsi que la masse approximative que les astronautes devraient transporter avec eux pour la produire. Environ 50 % de la surface de Mars serait plutôt adaptée à l’énergie solaire. Il ne faudrait que 8,3 tonnes de matériaux pour installer une base habitable pour six personnes et alimentée à l’énergie solaire dans ces régions. Des panneaux solaires légers pourraient générer une moyenne de 40 kilowatts, ce qui est suffisant pour le chauffage, l’éclairage, l’alimentation d’un rover martien, la production d’oxygène, la création d’engrais pour les cultures et même la production de méthane pour avoir assez de carburant pour un voyage de retour.

L’énergie nucléaire aux pôles

L’énergie nucléaire serait mieux adaptée pour vivre aux pôles de Mars, car la planète est inclinée d’environ 25 degrés sur son axe. C’est un peu plus que la Terre, ce qui signifie que son orbite est moins circulaire, de sorte que moins de lumière solaire atteindrait les cellules photovoltaïques des panneaux pendant certaines parties de l’année.

Le matériel nécessaire pour produire suffisamment d’énergie nucléaire pèserait environ 9,5 tonnes pour générer la même quantité d’énergie que les panneaux solaires. Une tâche réalisable pour les fusées du proche futur, telles que le Space Launch System de la NASA et les Starship et Super Heavy de SpaceX. Ces systèmes peuvent tous transporter des charges utiles de plusieurs dizaines de tonnes à travers l’espace.

Les panneaux solaires plus intéressants à long terme

Bien que la question de l’énergie doive être résolue avant d’entreprendre le premier voyage vers Mars en raison du poids de la cargaison, la question de l’énergie ne doit pas nécessairement se terminer par un choix définitif. Les chercheurs de Berkeley pensent que les deux solutions restent possibles, si les différents voyages sont bien préparés.

Le plus important, c’est que les colons martiens soient sûrs de disposer un jour d’une énergie abondante. Il serait extrêmement dangereux de dépendre d’une seule technologie. Si une erreur de système se produit, cela peut conduire à une catastrophe.

Toutefois, les chercheurs avancent que les panneaux solaires deviendront de plus en plus attrayants au fur et à mesure qu’une population croissante s’installera dans la colonie. Les panneaux solaires sont une technologie plus simple et plus facile à mettre en place à grande échelle. Trouver du plutonium sur Mars pour un réacteur nucléaire ne sera pas non plus une partie de plaisir, selon l’étude. La manière dont une société sur Mars s’organisera à long terme est une question encore plus importante.

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