Un isolant pour coloniser Mars

Des chercheurs travaillent à développer une technologie qui permettrait de conserver l’eau liquide à la surface de Mars, ce qui faciliterait la colonisation de la planète rouge. Les premiers résultats sont concluants : une mince couche d’aérogel permet d’augmenter la température des déserts froids sur Terre.

65 °C

Bien que Mars soit plus loin du Soleil que la Terre, le froid qui règne sur cette planète – où la température moyenne est de – 65 °C – est surtout dû à l’absence d’atmosphère. Or, une mince couche de deux à trois centimètres d’un puissant isolant qui laisse passer la lumière, nommé « aérogel », permettrait d’augmenter la température au-dessus du point de congélation de l’eau. « Nous sommes arrivés en laboratoire à une augmentation de 65 °C », explique Robin Wordsworth, ingénieur aérospatial à l’Université Harvard, qui est l’auteur principal de l’étude publiée l’été dernier dans la revue Nature Astronomy. « Ça nous permet de régler un dilemme d’une éventuelle base martienne : doit-elle être située à l’équateur pour avoir plus de soleil, donc plus d’énergie et des nuits moins froides, ou près des pôles, où il y a de l’eau ? Avec un aérogel de silice, on peut s’établir près des pôles. » L’aérogel de silice testé en laboratoire avait une surface de 18 cm sur 18 cm. La prochaine étape est un test dans le désert d’Atacama au Chili, puis un autre dans les vallées sèches de l’Antarctique.

Les aérogels dans l’espace…

La NASA étudie les aérogels depuis une trentaine d’années. « On s’en est servi comme isolant interne dans les sondes martiennes Spirit et Opportunity [lancées en 2003], dit M. Wordsworth. Et aussi pour attraper des particules de poussière de comète lors de la mission Stardust [lancée en 1999]. Mais dans le cas de Stardust, l’aérogel a été choisi pour sa capacité à retenir des particules très fines, pas parce que c’était un isolant. » M. Wordsworth, qui a travaillé avec des spécialistes du Jet Propulsion Laboratory de la NASA (JPL), a eu l’idée d’utiliser un aérogel pour une base martienne lors d’un séminaire de planification de telles missions en 2015.

… et sur Terre

Une demi-douzaine de fabricants d’aérogels utilisent leurs propriétés pour leur capacité d’isolation, de deux à cinq fois supérieure à celle des gels et autres mousses. « C’est surtout en électronique, et aussi dans certains procédés industriels, explique M. Wordsworth. En théorie, on pourrait aussi s’en servir pour isoler les maisons, pour les vêtements, pour de meilleures fenêtres, mais ils coûtent très cher à produire, particulièrement sur de grandes surfaces. J’imagine que les premières applications seront les endroits où il y a très peu d’espace pour l’isolant, comme on le voit en ce moment dans l’électronique. Pensez aux tuyaux à l’intérieur des murs, des structures, sous la terre. »

80 ans de recherches

Les aérogels ont été inventés dans les années 30 par un ingénieur chimique américain, qui s’en est d’abord servi pour améliorer la texture des peintures. Un regain d’intérêt pour les aérogels a suivi une simplification de leur fabrication par un chimiste français dans les années 70, selon Aerogel.org, site d’information mis sur pied par un artiste et un ingénieur chimiste américains. « Ils sont très délicats à concevoir, dit M. Wordsworth. Il faut retirer l’eau d’un gel et le remplacer par du gaz. Mais si on va trop vite en retirant l’eau, ou tout autre solvant utilisé dans le gel, on change sa structure et il devient cassant. »

Les bases martiennes

Le père des missiles nazis V1 et V2, Wernher von Braun, a été le premier à proposer formellement l’établissement d’une colonie martienne, en 1952, alors qu’il travaillait pour le programme spatial et de fusées militaires des États-Unis. L’idée fait rêver depuis.

Mars au grand écran

Beaucoup d’eau a coulé sous les ponts depuis le premier film mettant en vedette une station habitée sur la planète rouge, Flight to Mars, en 1951. Voici quelques-uns des plus notables ou des plus connus.