Fait partie de la série Histoire de la science-fiction.
En cinq minutes
La terraformation consiste à remodeler une planète pour que des humains puissent vivre à sa surface, à l’air libre. Le mot associe le latin terra, « terre », et « formation » : il signifie littéralement « rendre semblable à la Terre ». Concrètement, il faudrait réchauffer la surface, épaissir l’atmosphère, ramener l’eau liquide et, tout à la fin, ajouter de l’oxygène respirable.
Mars est la cible habituelle, et « terraformer Mars » est ce que la plupart des gens tapent dans un moteur de recherche. Mars est froide, sèche, et sa gravité ne représente qu’environ 38 % de celle de la Terre. Mais son jour dure environ 24 heures et 37 minutes, tout près du nôtre, et elle possède de la glace à ses pôles et dans son sous-sol. Vénus est l’autre candidate, avec le problème inverse : elle est beaucoup trop chaude et son atmosphère est écrasante de densité.
Voici l’état des lieux, sans détour. Personne n’a terraformé quoi que ce soit, et aucune agence spatiale n’a de programme de terraformation. Il existe des calculs, quelques petites expériences et énormément de fiction. Cet article garde ces trois choses bien distinctes.
D’où vient le mot « terraformation »
Le mot a été forgé par un romancier, pas par un scientifique. Jack Williamson a employé « terraforming » dans une nouvelle intitulée « Collision Orbit », parue dans Astounding Science-Fiction en 1942 sous le pseudonyme de Will Stewart. Il écrivait de l’aventure pour magazines populaires et ne se doutait pas qu’il baptisait un champ d’étude.
La science est venue ensuite. En 1961, l’astronome Carl Sagan suggère dans la revue Science que des microbes lâchés dans les nuages de Vénus pourraient décomposer le dioxyde de carbone et refroidir la planète. Des sondes ont montré par la suite que Vénus était bien plus hostile que Sagan ne le pensait, mais l’idée de façonner un monde entier était entrée dans le débat sérieux. En 1973, Sagan se tourne vers Mars et évoque le réchauffement de ses glaces polaires. En 1993, Christopher McKay et Robert Zubrin publient une analyse des technologies nécessaires pour Mars, et en 1995 le livre de Martyn Fogg, Terraforming: Engineering Planetary Environments, rassemble le domaine. En un demi-siècle environ, un mot de magazine populaire est devenu un sujet de recherche.
Comment terraformer Mars, en théorie
Les chercheurs décrivent généralement le plan en quatre étapes, et l’ordre compte.
- Réchauffer la planète. Mars affiche une moyenne d’environ −60 °C. Les propositions incluent des miroirs en orbite qui concentrent la lumière du Soleil, de la poussière sombre répandue sur les calottes polaires pour qu’elles absorbent la chaleur, et des usines rejetant de puissants gaz à effet de serre.
- Épaissir l’air. L’atmosphère de Mars est surtout faite de dioxyde de carbone, à environ 0,6 % de la pression au sol terrestre. Le réchauffement devrait libérer le dioxyde de carbone gelé aux pôles et retenu dans le sol, ce qui réchauffe encore la planète. Cette boucle de rétroaction est au cœur de la plupart des plans.
- Ramener l’eau. Quand les températures montent, la glace fond et l’eau liquide peut s’accumuler en surface.
- Ajouter de l’oxygène. Des plantes et des microbes, éventuellement modifiés, transformeraient lentement le dioxyde de carbone en oxygène. Sur Terre, cela a pris des milliards d’années. Même avec de l’aide, c’est de très loin l’étape la plus lente.
Ce dernier point explique une surprise courante : une Mars chaude et humide aurait encore un air irrespirable pour les humains. Se promener dehors sans masque est la dernière étape, pas la première.
La science : ce que l’on sait et ce que l’on ignore
Il n’y a peut-être pas assez de dioxyde de carbone
En 2018, Bruce Jakosky et Christopher Edwards ont fait le compte du dioxyde de carbone stocké dans les calottes polaires, le sol et les minéraux de Mars, et publié le résultat dans Nature Astronomy. Même si tout pouvait être libéré, la pression resterait bien inférieure au dixième de celle de la Terre, et une grande partie de ce gaz est difficile à extraire. Leur conclusion : terraformer Mars n’est pas possible avec les technologies dont nous disposons ou que nous pouvons prévoir prochainement.
Champ magnétique et rayonnement
Mars n’a pas de champ magnétique global comme celui de la Terre. Le vent solaire a arraché une partie de son air pendant des milliards d’années, et la sonde MAVEN de la NASA a mesuré cette perte. Celle-ci est toutefois lente, si bien qu’une atmosphère plus épaisse pourrait durer très longtemps. En 2017, Jim Green, scientifique de la NASA, a proposé de placer un bouclier magnétique entre Mars et le Soleil. Son caractère réalisable fait toujours débat. Le sol martien contient aussi des perchlorates, toxiques, et ne pourrait donc pas servir directement de terre agricole.
Produire de l’oxygène : un premier petit pas
En avril 2021, l’instrument MOXIE du rover Perseverance a produit de l’oxygène à partir du dioxyde de carbone martien. Sa première production a donné environ 5 grammes, soit à peu près dix minutes de respiration pour un astronaute. Cela prouve qu’une technique fonctionne, mais on est très loin de l’échelle nécessaire pour transformer une planète.
Vénus
La surface de Vénus atteint environ 465 °C, sous une pression d’environ 90 fois celle de la Terre. Parmi les idées : d’immenses pare-soleil et le retrait de la majeure partie de l’atmosphère, mais l’échelle est colossale. Une proposition plus modeste note qu’à environ 50 kilomètres d’altitude, dans les nuages, la pression et la température sont bien plus clémentes, et suggère d’y installer des habitats flottants.
Vivre sans changer toute la planète
Une autre approche, parfois appelée paraterraformation, renonce à transformer la planète entière. Elle construit des dômes étanches ou utilise des tunnels de lave souterrains comme espace de vie. C’est beaucoup plus réaliste que de reconstruire une atmosphère.
Durée et éthique
Les estimations de la durée d’une terraformation complète vont de quelques siècles à plusieurs milliers d’années, sans chiffre qui fasse consensus. Il y a aussi une question éthique : si Mars abrite des microbes autochtones, modifier son environnement pourrait les détruire, ce qui explique l’importance des règles de protection planétaire.
Dans la fiction
La fiction est arrivée la première. La nouvelle de Williamson nous a donné le mot. Les Sables de Mars (1951) d’Arthur C. Clarke imagine une colonie où un projet visant à transformer la lune Phobos en petit second soleil participe au réchauffement de Mars. The Big Rain (1954) de Poul Anderson traite du remodelage de Vénus. Dune (1965) de Frank Herbert montre un long projet visant à rendre verte la planète désertique Arrakis, et ce qu’il coûte.
Le traitement le plus détaillé est la trilogie martienne de Kim Stanley Robinson : Mars la rouge (1992), Mars la verte (1993) et Mars la bleue (1996). Elle suit des colons sur plusieurs générations, avec des explications techniques précises. Elle débat aussi du choix lui-même, les personnages se divisant entre ceux qui veulent transformer Mars et ceux qui veulent la laisser telle quelle. Le mot a même gagné la culture populaire japonaise : il est à l’origine du titre du manga Terra Formars.
Idées reçues
- « Il suffit de bombarder les pôles à coups de bombes nucléaires. » C’est une idée célèbre, mais le décompte de 2018 suggère qu’il n’y a pas assez de dioxyde de carbone piégé dans la glace et le sol pour que cela fonctionne.
- « La terraformation rend une planète exactement semblable à la Terre. » Les plans se déroulent par étapes. Les premiers résultats seraient une planète plus chaude et plus humide avec des microbes ou des plantes, pas une copie de la Terre.
- « Seul sur Mars parle de terraformation. » Le roman d’Andy Weir raconte la survie d’un seul astronaute sur une Mars inchangée. Il ne transforme pas la planète.
- « Nous terraformons déjà la Terre. » On qualifie parfois le changement climatique de terraformation involontaire. C’est une image, pas un plan : personne ne le dirige vers un objectif.
- « Ce n’est qu’une question d’argent. » L’étude de 2018 pointe un manque de matière, pas un manque de moyens financiers.
À lire ensuite
- Ascenseur spatial : tout grand projet hors de la Terre exige des moyens moins coûteux d’arracher de la matière à la gravité terrestre, et c’est l’idée la plus connue pour y parvenir.
- Histoire de la science-fiction : la page centrale de cette série, qui replace Williamson, Clarke, Herbert et Robinson dans l’histoire du genre.
