L’humain dans l’espace, c’est un rêve!

Au fur et à mesure de mes visites sur Cuk et à la lecture de certains messages sur le forum, je constate que nous avons toutes et tous beaucoup de points communs.

Il y a d'abord Apple avec sa philosophie et ses produits. Et ensuite, il y a la volonté affichée de vouloir un monde plus juste et plus respectueux de son environnement écologique et humain. Et puis, il y a encore ces sujets qui nous intéressent et qui nous passionnent: la physique, la cuisine, la politique, le cinéma, la zététique (ok, ok, y en a qu'un;-) et encore bien d’autres.

Toutefois, à la lecture de quelques discussions sur le forum, il y a tout de même un sujet qui tient une place particulière dans nos esprits et dans nos cœurs: l'espace.

Vous l'aurez compris par le titre et ces quelques mots, aujourd'hui je vais sortir de notre monde électronique, au propre comme au figuré, et aller faire un petit tour dans l'espace.

Prêt au décollage?

Introduction

Ces dernières semaines ont été riches en missions spatiales qui ont fait, parfois, la une de l'actualité. La National Aeronautics and Space Agency (NASA) et l'European Space Agency (ESA) sont principalement à l’origine de ces missions.

Toutefois, aujourd'hui, je me concentrerai sur la place qu’occupe l'être humain dans l'espace. Au-delà de cette passion commune, je souhaite aborder ce thème parce que j'ai récemment vu des trucs qui me paraissent tellement aberrants que je me pose quelques questions.

Je tiens à prévenir tout le monde dès le départ, cette humeur ne va pas faire l'apologie de l'humain dans l'espace, bien au contraire.

Aujourd'hui nous sommes aussi à l'aise dans l'espace qu'un poisson hors de l'eau. Le problème, c'est que certains leaders comme Bush père et fils (est-ce un hasard d'être aussi bête de père en fils?) aimeraient nous faire croire qu'il en est autrement.

Récemment, Bush fils annonçait le retour des Etats-Unis dans la conquête humaine de l'espace par un retour humain sur notre Lune d'ici 2015 à 2020, puis, tout naturellement, par un voyage sur Mars.

Cette annonce arrive, comme par hasard, juste après l'annonce de certains pays comme l'Inde, la Chine ou la Russie de lancer ou relancer un programme spatial habité et non habité. C'est également une année électorale pour l'Amérique. Bush souhaiterait très clairement, avec ce projet, obtenir le même engouement qu'un certain John F. Kennedy qui déclara en 1962: "Un Américain marchera sur la Lune avant 1970". À l'époque, la population avait suivi ce projet et son président avec une ferveur quasi infinie.

L'exploration spatiale

Je ne suis pas contre l'exploration spatiale, je pense bien au contraire qu'il est "essentiel" à l'humanité de comprendre le monde qui l'entoure sur terre, dans l'eau et dans l'espace. Toutefois, d'après moi, ce ne doit pas être à n’importe quel prix, qu’il soit humain ou financier.

Ce qui m'agace le plus, ce sont ces nations qui souhaitent avant tout flatter leur ego sous prétextes scientifiques! Et ça, c'est ce qu’il y a de plus lamentable.

Personnellement, je trouve ce retour aux années soixante assez désespérant: chacun montre ses muscles pour prouver au monde qu'il est le meilleur et le plus fort. C'est assez navrant de constater que certains propos sont identiques 40 ou 50 ans plus tard alors que nous sommes censés évoluer. Mais la politique n'est pas le sujet du jour...

Aujourd'hui, c’est l'espace et notre système solaire qui nous intéresse. Voici une illustration de base où seule la taille du soleil et des planètes est proportionnelle, pas la distance qui les sépare:

Vous reconnaîtrez tous de gauche à droite le soleil, Mercure, Vénus, la terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton.

Mieux comprendre les chiffres

Avant de rentrer dans le vif du sujet, je pense qu'il est important de donner la juste dimension aux chiffres énoncés: en effet, dès que l'on touche à l'espace, il faut garder à l'esprit les distances "astronomiques" dont on parle et les finances (astronomiques?) nécessaires à couvrir ces distances.

Quand la télévision ou la presse parlent de distances à l'échelle spatiale, elles utilisent l’unité kilomètre histoire d'exciter tout le monde. Le problème, c'est que c'est imprécis et surtout totalement surréaliste quand on commence à articuler des chiffres en millions ou en milliards. Les scientifiques parlent, eux, d'Unité Astronomique ou d'année-lumière. L'Unité Astronomique est surtout utilisée dans notre système solaire alors que les années lumières permettent de "mesurer" des distances à l'échelle astronomique (hors système solaire).

Pour notre système solaire, 1 Unité Astronomique représente la distance moyenne entre la terre et le soleil (ou comme on dirait à la télé: 150'000 millions de kilomètres). On parle de distances moyennes car toutes les planètes qui sont dans notre système solaire ont une orbite elliptique et excentrée avec un aphélie et un périhélie.

Les autres chiffres "astronomiques" sont d’ordre financier. À une époque où les gouvernements ou les sociétés annoncent des pertes en milliards de dollars, d'euros ou de francs, ces chiffres sont presque un peu communs. Pourtant, c'est des sommes qui restent encore aujourd'hui faramineuses! Pour nous faire redescendre sur terre, je tiens la théorie des "milliards et des maisons":

Que vous soyez dans un pays avec des Euros (€), des dollars (USD) ou des francs (CHF), vous avez conscience de ce que représente le prix d'une maison. Pour 500'000 euros, dollars ou francs, vous avez généralement une jolie maisonnette (non, pas un château ou la maison de Bill Gates). Une maison de ce prix, on met généralement toute une vie pour la payer (ok, sauf Bill). Je pourrais dire que pour 1 milliard (1'000'000'000) d'euros vous pouvez avoir 2'000 maisons à 500'000 euros pièce... Mais je ne trouve pas cet exemple très parlant (quoique ça ferait déjà une jolie petite "ville" d'environ 6'000 habitants). Pour ramener ça à une échelle plus humaine, je préfère diviser ces chiffres par 1 million!

Après un rapide calcul, cela veut dire que 1 milliard est égal à 1'000 et que 500'000 est égal à 0,5. En d'autres mots, cela veut dire qu'avec votre billet de 1'000 euros, dollars ou francs, vous pouvez acheter une maison pour 50 centimes! Pas mal non?

Identifier les problèmes

Je vais résumer en trois points les problèmes majeurs liés aux vols habités dans l'espace:

A. Le manque de maîtrise des vols spatiaux.

B. Les distances à parcourir pour aller sur d'autres planètes ou satellites et leurs impacts pour notre santé.

C. Les coûts exorbitants des missions habitées.

A. Depuis le premier vol dans l'espace de Yuri Gagarin en 1961, l'humanité a envoyé un peu plus de 430 femmes et hommes dans l'espace. Sur ce chiffre, seul le quart (138) a effectué une activité extra-véhiculaire.

Au-delà des sommes destinées au financement de ces missions, il y a surtout un lourd tribut qui a été payé en vies humaines. En effet, ce n’est pas moins de 21 personnes qui sont mortes en mission. Cela représente presque 5 % des gens envoyés dans l'espace... et je ne compte pas les morts qui ont eu lieu dans le cadre du développement des programmes spatiaux sur terre. Je ne parle pas non plus des 175 morts dus à l'explosion d'un missile ICBM (Intercontinental Ballistic Missiles) du type R-16 en URSS dans les années soixante. Le développement de ce type de missile était intimement lié aux propulseurs civils de l'URSS.

On peut aussi ajouter quelques statistiques: sur les 71 missions humaines ou non habitées envoyées par toutes les nations du monde sur la Lune, 20 ont totalement échoué. Cela représente 28 % d'échec et je ne parle pas de la quinzaine de missions qui n'ont pas fonctionné à 100 % mais qui auraient tué les occupants (genre un gyroscope qui refuse de s'allumer et qui vous fait rater votre destination en vous éjectant dans l'espace). Pour les missions non habitées à destination de Mars ce n'est pas franchement mieux puisque 17 ont échoué sur 37... soit 46 % d'échec!

B. Dans l'état actuel de nos technologies de propulsion spatiale, il n'y a pas de salut.

Mis à part notre Lune qui se trouve à 384 mille kilomètres (0.00256 UA) de nous et qui peut être atteinte en trois jours, tout le reste est très loin. Pour preuve, voici un petit schéma proportionnel de notre système solaire (oui, oui, toujours mes talents d'infographiste):

Pour rappel, les Unités Astronomiques (UA) ci-dessus sont des valeurs moyennes, mais elles donnent une assez bonne idée des distances à parcourir pour aller se promener à pieds sur une autre planète.

Comme on peut le voir, les seules planètes qui sont "relativement" accessibles sont Mercure à 0.61 UA, Vénus à 0.28 UA et Mars à 0.52 UA. Le problème, c'est que la température sur Mercure varie de -175° à +430° degrés Celsius et que sur Vénus elle se situe entre +400° et +500° avec une pression atmosphérique 92 fois supérieure à la terre. Pour retrouver une pression équivalente sur terre, il faudrait plonger à 850 mètres sous le niveau de la mer!

Bref, la seule planète qui soit "accueillante" et pas trop loin, c'est Mars, avec une température variant de -90° à -5° et une pression atmosphérique de 0.007.

Seulement voilà, quand je dis accueillante, il faut quand même relativiser: une fois arrivés, vous ne trouverez que des cailloux et, peut-être, de l'eau (sous la forme de permafrost ou de glace, on n’en sait rien pour le moment). Le problème reste tout de même le voyage. Selon les meilleurs scénarios, il faudrait compter 18 mois ou 547 jours pour un aller-retour (certains parlent d'une mission de presque 30 mois). Six mois pour l'aller, six mois sur place pour ramasser des cailloux, faire des tests mais surtout attendre une fenêtre de lancement pour pouvoir rentrer et enfin, six mois pour le retour!

Aujourd'hui, aucun être humain n'a passé autant de temps dans l'espace. Le plus long séjour détenu aujourd’hui est celui de Valeri Polyakov et c'est 437 jours.

Un séjour prolongé dans l'espace pose une série de problèmes physiologiques graves. Les plus importants sont sans doute la perte de calcium (fragilisation des os) et de la masse musculaire. Il existe bien entendu des régimes et des exercices pour préserver et maintenir les femmes et les hommes en forme mais après 6 mois dans l'espace, la plupart des astronautes qui rentrent sur terre n'arrivent pas à marcher et à peine à lever les bras... Sur Mars, la gravité (3,7 N/kg) est 62 % moins élevée que sur terre (9,8 N/kg). Ce qui veut dire que si vous pesez 80 kg sur terre, vous ne pèserez que 30 kg là-bas. Il est difficile de déterminer si les astronautes qui se poseront sur Mars auront assez de force pour se nourrir, enfiler une combinaison ou ouvrir la porte d'accès pour "descendre" sur Mars... Les séquences pour la descente sur Mars devront êtres totalement automatisées puisque, lors de l'entrée dans l'atmosphère, le corps des cosmonautes pèsera 5 fois plus. Pas question de leur demander de manœuvrer après 6 mois dans l'espace, ils n'en auront pas la force.

Enfin, le dernier problème est lié aux radiations cosmiques. Sur terre, notre atmosphère et son champ magnétique nous protège des ions et des protons en provenance de l'espace. Pour donner une idée, on reçoit sur terre environ 350 millirems (Röntgen Equivalent Man) par an. Lors de la mission lunaire d'Apollo 14, les astronautes ont reçu 1'140 millirems sur 9 jours et pour la mission Skylab 4 qui est restée en orbite basse pendant 87 jours, c'est 17'800 millirems qui ont été absorbés par les astronautes. Malgré les blindages disponibles, on estime que les astronautes absorberaient 130'000 millirems pour un aller-retour de 18 mois... À titre de comparaison, les gens travaillant sur des sites nucléaires ne doivent pas être exposés à plus de 5'000 millirems par an!

Bref, une fois qu'on arrivera sur Mars, on ne sait pas si on arrivera à prendre une pelle et charger les roches dans le vaisseau ou si au retour, les astronautes auront tous un cancer généralisé... Et je n'aborde même pas les problèmes psychologiques parfois graves qui se déclenchent lors des vols de longue durée et des confinements dans des espaces restreints: essayez simplement d'imaginer vivre pendant 18 mois avec 6 personnes dans 60 m3... (M6 devrait acheter les droits et l'appeler "Loft to Mars").

C. Et maintenant, on aborde ce qui est pour moi le plus aberrant: les coûts financiers d'un tel rêve!

É trangement, tous les problèmes que j'ai cités pourraient être surmontés. En effet, en y mettant les moyens, on pourrait construire une navette spatiale assez grande pour contenir plusieurs humains, on pourrait "simuler" un champ gravitationnel, on pourrait suffisamment blinder le vaisseau pour protéger les humains et on pourrait même, histoire d'accélérer les voyages, mettre en place un nouveau système de propulsion nucléaire.

Mais voilà, cela demande du temps et de l'argent, beaucoup d'argent. Voici un bref historique de l’ego surdimensionné dont je parlais:

Il y a une quarantaine d'années, Kennedy avait pratiquement donné carte blanche à la NASA sur les moyens à mettre en œuvre pour se rendre sur la Lune. Ils ne se sont pas gênés et c'est plus de 20 milliards de dollars qui ont été dépensés pour tout le programme. En 1965, le budget de la NASA se montait à 5.2 milliards de dollars, cela représentait plus de 5 % du budget national américain... Si on effectue une corrélation avec l'inflation, 20 milliards en 1970 valent plus de 200 milliards de dollars d'aujourd'hui! Tout ça pour ramener 380 kg de roche, faire marcher 12 mecs sur la Lune et planter un drapeau.

Il y a 15 ans, en 1989, Bush père demandait à la NASA combien coûterait une mission spatiale pour Mars, la réponse fut rapide: "Entre 400 et 500 milliards de dollars..." Au-delà de ce chiffre proprement astronomique, la NASA souhaitait développer alors plusieurs projets: station lunaire, terminer l'International Space Station (ISS), préparer un nouveau vaisseau spatial, etc. Mais la somme effraya tout le monde et le projet ne dépassa jamais le papier.

Aujourd'hui, Bush fils ne fait pas la même erreur. Alors que la NASA allait voir son budget de 15 milliards de dollars par an se réduire pour les années à venir, il leur demande de préparer un nouveau vaisseau, relancer la machine "lunaire" et penser à Mars. Pour réaliser ces projets, il est royal, et il "offre" pratiquement 1 milliard de plus par an au budget de la NASA jusqu'en 2008 pour un total de 18 milliards. C'est marrant, on dirait une période de mandat Américain, c'est probablement une coïncidence.

Pour donner un peu de perspective à ce geste, il faut savoir qu'à elles seules, les excellentes missions Opportunityet Spirit ont coûté 820 millions de dollars. Pour ce prix, on a envoyé deux objets dans l'espace d'environ 1'062 kilos chacun et à l'arrivée, c'est un truc de la taille d'un frigo qui s'est posé et qui ne pesait plus que 174 kg pièce pour se balader sur Mars. Dois-je préciser que ces véhicules ne mangent pas, ne boivent pas, ne respirent pas, travaillent naturellement entre -90° et -5°, ne sécrètent pas d'excrément, ne sont jamais fatigués, ne s'habillent pas, font ce qu'on leur dit et ne doivent pas rentrer à la maison???

Une mission vers Mars, combien ça coûte?

Construire des navettes spatiales ou des fusées n'est pas un procédé aussi bien maîtrisé que, par exemple, l'automobile ou l'aviation. Cela implique qu'à l'heure actuelle bien malin est celui qui pourrait donner au milliard près les coûts d'une expédition sur Mars.

En effet, rédiger un budget fiable sur une technologie qu'on ne maîtrise pas, même en s'entourant des meilleurs spécialistes, c'est tout simplement impossible. Parmi toutes les missions habitées qui ont été développées, aucune n'a tenu son budget. À titre d'exemple, au début du développement, la station ISS a été devisée 14 milliards de dollars. Aujourd'hui, on a déjà dépassé les 35 milliards et quand elle sera terminée, on estime qu'elle aura coûté 53 milliards de dollars... Même chose pour les navettes Challenger, Discovery, Columbia, Atlantis et Endeavour. De 5 milliards au départ, on est passé à une facture finale de 18 milliards de dollars. Ci-dessous, la navette Endeavour au décollage en 1995.

Aujourd'hui encore, l'ensemble des navettes mange le 1/3 du budget annuel de la NASA, soit 5 milliards de dollars! Encore une fois, on a affaire à un chiffre qui est totalement hors de proportion pour les objectifs à accomplir. Chaque vol de ces navettes coûte 500 millions de dollars. On est loin des 5 millions devisés dans les années soixante-dix-80 lors de leur développement.

En bref, il faudra revoir les lanceurs et revoir les engins de transports spatiaux pour mener à bien un voyage aller-retour sur Mars.

Un document assez complet (pdf en Anglais) sur la stratégie de la NASA pour les 15 prochaines années peut être télécharger ici (5.3 MB) ou ici (1.9 MB). On peut notamment y lire que dès cette année, des recherches sont entreprises dans le "Crew Exploration Vehicle" pour remplacer les navettes actuelles vers 2010-2012.

Enfin, à l'heure actuelle, les points de vue divergent énormément sur les moyens à mettre en place et les sommes à dépenser pour transformer ce rêve en réalité. On parle notamment d’une version légère égale à un investissement de 10 milliards de dollars (complètement irréaliste) à 350 milliards de dollars avec la mise en orbite de 400 tonnes de matériels... Oui, oui, c'est juste 400 fois plus que les missions Opportunity ou Spirit! Et puis, si on se décide à mettre un nouveau mode de propulsion en place du type nucléaire, que se passerait-il si un des lanceurs explosait au décollage et propageait quelques tonnes d'Uranium 235 dans l'air (pas de panique, il n'y aura pas fission, juste une sympathique "bombe sale")?

Alors maintenant, est-ce que quelqu'un se rend compte de la débilité de cette somme: 350 milliards de dollars? J'ai deux équivalences très simples à vous proposer: la première, c'est que cette somme correspond à l'ensemble du budget de l'État Français pour 2003, soit 273 milliards d'Euros. La seconde, c'est plus ou moins ce que les Etats-Unis payent par an aux "banques" comme intérêts pour leur dette de presque 6 trillions de dollars (pour ceux qui aiment les zéros, c'est 6'000'000'000'000), soit 3 fois le budget du gouvernement Américain (2.1 trillions). Au fait, vous imaginez une société déficitaire cotée en bourse qui aurait un chiffre d'affaires 3 fois moins élevé que sa dette?

La prochaine plage de lancement idéale, c'est 2014. Pour moi, c'est clair, malgré l'ego de certains et même si beaucoup de nations dans le monde joignaient leurs efforts financiers et technologiques, ça ne sera pas possible.

Conclusions

Maintenant il faut arrêter les conneries et réfléchir un peu (je sais, pour Bush fils c'est "Mission Impossible 2" vu que le père était déjà dans "Mission Impossible 1").

L'idée de penser que nous avons notre place dans l'espace, c'est un peu comme de penser qu'on peut vivre au fond des océans. Je ne dis pas que ce n’est pas faisable ou impossible. Seulement, force est de constater que notre espèce n'est pas très adaptée. Bien sûr, les gens me diront que voler n’était pas écrit dans nos gênes non plus, et pourtant, des centaines de millions de personnes prennent l'avion chaque année.

Mais le problème, ce n'est pas de savoir si on peut le faire ou non, mais pourquoi on le fait et si c'est réaliste! Aujourd'hui, il n'y a tout simplement aucune raison d'envoyer l'humain sur notre Lune, Mars ou ailleurs. Un engin robotisé peut effectuer des sondages, des analyses du sol ou de l'atmosphère et ramener des échantillons de roches. Un robot peut même planter un drapeau au nom de ceux qui ont un ego un peu trop démesuré. À titre d'exemple, les Russes n'ont jamais mis le pied sur notre Lune, mais leurs robots ont ramené des roches.

Beaucoup voient dans notre départ dans l'espace la seule possibilité pour notre espèce de poursuivre son évolution. Mais rien n'est plus faux.

Après des millions d'années d'évolutions sur cette planète, il est clair que nous lui sommes morphologiquement et physiologiquement adaptés. Aucune autre planète ou satellite de notre système solaire ne nous permettrait de vivre comme nous vivons ici.

Alors, au lieu de jeter de l'argent dans l'espace et faire prendre bien des risques à des gens ou une région, ne devrions-nous pas plutôt regarder autour de nous et préserver ce qui nous entoure?

La terre est notre maison, la sauver aujourd'hui c'est garantir notre place ici pour longtemps et ça, ça n'a pas de prix.