Une découverte récente révolutionne le voyage vers Mars en réduisant le temps de transit à 90 jours. Ce progrès pourrait transformer les missions vers la planète rouge, tout en posant de nouveaux défis en matière de radioprotection et de logistique spatiale.
Marte continue de figurer à l’ordre du jour, et les différentes entités impliquées dans l’exploration de la planète rouge ont été informées qu’un physicien américain a découvert un moyen d’atteindre Mars en 90 jours. C’est une avancée essentielle pour gérer l’exposition à la radiation.
Ce travail démontre la faisabilité mathématique pour la fenêtre de lancement de 2035, avec pour clé : la Starship de SpaceX.
Le long trajet apparaît comme un des nombreux dangers que devront surmonter les astronautes en direction de Mars. Les voyages de six à neuf mois approchent du seuil de radiation acceptable de 600 mSv, établi par la NASA. Ce problème pourrait être contourné si un trajet de 90 jours était réalisable. Selon une étude récente, c’est effectivement le cas avec la technologie actuelle.
Chimie traditionnelle, temps records
Le physicien Jack Kingdon, chercheur à l’Université de Californie, a publié une proposition dans Scientific Reports qui remet en question les approches classiques des voyages vers Mars.
Habituellement, une mission vers le rouge dur entre six et neuf mois, ce qui représente de nombreux défis liés à la radiation. Avec le parcours proposé par Kingdon, il suffirait de 90 jours pour le trajet.
La surprise réside dans le fait que ses calculs reposent sur des méthodes conventionnelles d’optimisation de trajectoires interplanétaires (le problème de Lambert), sans recourir à des moteurs futuristes mais en utilisant une fusée chimique déjà existante : la Starship de SpaceX.
Actuellement, un trajet vers Mars nécessite entre 6 et 9 mois, en fonction de divers éléments tels que la position de la Terre par rapport à Mars — les fenêtres de lancement, qui se produisent environ tous les 26 mois — le type de trajectoire choisie, comme celle de Hohmann, qui est plus économe en carburant mais plus lente, ainsi que les capacités du vaisseau spatial, y compris la vitesse de croisière. Toutes les missions non habitées ayant atteint Mars ont suivi des trajectoires similaires.
Deux vaisseaux habités et quatre de fret
Cette proposition demande une échelle considérable. La mission vers Mars nécessiterait six vaisseaux : deux pour les astronautes et quatre pour le fret, qui seraient lancés séparément.
Pour les mettre en orbite, près de 45 lancements de la Starship seraient nécessaires sur une période de deux à trois semaines, un rythme ambitieux mais qui correspond aux projets de SpaceX pour une augmentation massive de ses opérations.
Une station-service dans l’espace
Le véritable défi logistique se situerait en orbite basse terrestre. Là, une flotte de Starship-cisterna (vaisseaux dédiés au transport de carburant) réaliserait une série complexe de recharges :
- Les deux Starship habitées nécessiteraient environ 15 recharges chacune pour embarquer les 1 500 tonnes de carburant nécessaires à la trajectoire rapide.
- Les quatre Starship de fret, destinées à transporter des équipements et des provisions, recevraient seulement quatre recharges, empruntant une route plus lente et moins énergivore.
Le raccourci
Une fois alimentées en méthane et oxygène liquides, les deux vaisseaux habités allumeraient leurs moteurs pour quitter l’orbite terrestre. Ils suivraient alors une trajectoire de type Lambert de haute énergie, exigeant un Δv ≈ 4,6 km/s, ce qui équivaut à un vol de 90 jours.
À l’approche de Mars, des manœuvres seraient nécessaires pour ramener la vitesse d’entrée de 9,7 km/s à environ 6,8 km/s.
L’atmosphère martienne atténuerait le reste de l’énergie durant l’aéro-capture, une manœuvre où le vaisseau frôle l’atmosphère pour ralentir sans utilisation de carburant. Enfin, un bref allumage des moteurs assurerait une descente propulsive sur la surface.
L’étude prouve que ce schéma est mathématiquement viable pour la période de 2035, mais nécessite que SpaceX maîtrise deux technologies cruciales : le ravitaillement cryogénique orbital à grande échelle et l’aéro-capture hyperbolique.
Et le retour ? Un plan encore plus complexe
S’il s’agit de revenir, la mission devient plus complexe. Il serait d’abord nécessaire d’installer sur Mars une usine de production de carburant (comme les réacteurs Sabatier) pour créer du méthane et de l’oxygène à partir du CO₂ et de la glace présentes sur la planète.
Le projet de retour implique que le vaisseau habité décolle de la surface martienne et entre en orbite. De là, les vaisseaux de fret, arrivés plus tôt, décolleront également pour servir de réservoirs en orbite martienne, transférant tout le carburant nécessaire au vaisseau habité pour son retour sur Terre en 90 jours.
Pas tous partagent le même enthousiasme
L’étude indique qu’une fenêtre de retour viable s’ouvrirait en 2037. Cependant, tous ne partagent pas cet optimisme. L’article lui-même souligne que la proposition contraste avec les visions d’agences comme la NASA, qui privilégie historiquement la propulsion nucléaire pour des missions rapides vers Mars — une technologie que l’auteur de l’étude juge encore immature et faisant face à de grandes barrières réglementaires.
Tout cela étant dit, en supposant que le but soit de revenir. Rappelons que l’idée d’Elon Musk est d’envoyer d’abord des robots, puis des volontaires pour établir une ville autonome sur la planète rouge.