Tpe mars

MORIN Camille CHEVALLIER Danaé NGUYEN Julie Première S 4 Lycée Camille Claudel TPE Thème Avancées Scientifiques & Réalisations Techniques 2010 - 2011

Serait-il possible de rendre Mars habitable ? MARS

I/ Pourquoi et en quoi Mars n'est-elle pas habitable ? 1) Caractéristiques de Mars 2) Comparaison avec la Terre II/ Procédé pour rendre Mars habitable ? 1) Réchauffer et créer une atmosphère 2) Terraformation complète 3) Para-Terraformation ? SOMMAIRE

INTRODUCTION Mars, 4ème planète du système solaire, de diamètre 6779 km, est dite tellurique, c'est à dire de structure interne composée de 3 enveloppes concentriques (noyau, manteau et croûte), de surface solide constituée principalement de roches et de métal. Surnommée la planète rouge, elle est née il y a 4,5 milliards d'années. Cernée de ses 2 petites lunes : Phobos et Déimos, sa masse est de 6,24.10 23 kg.

I/ Pourquoi et en quoi Mars n'est pas habitable ? ,[object Object],[object Object]

Pendant les grands épanchements de lave, la chaleur a pu provoquer d'importants écoulements d'eau provenant du sous-sol .

[object Object],Le dôme de Tharsis (à l'Ouest) Elysium Planitia (à l'Est)

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Lac de glace d'eau au centre d'un cratère près du pôle Nord de Mars. Vue aérienne d'une calotte polaires de Mars où l'on distingue clairement les couches de glace d'eau solide présentes.

- 0,28% de gaz inertes et d'ozone

Avec une pression de surface de 6 à 85 hPa, l'atmosphère est raréfiée et polluée de gaz carboniques. ,[object Object],[object Object]

2) Comparaison avec la Terre La Terre est une planète « vivante » sous différentes sortes : humaines, animales, végétales... Pour permettre cette vie, certaines caractéristiques sont indispensables et heureusement pour nous, nous retrouvons une grande partie de ces caractéristiques sur Mars, mais en quantités très insuffisantes.

II/ Procédé pour rendre Mars habitable Il existe un procédé qui pourrait rendre Mars habitable : le terraforming ou terraformation. C'est un processus qui vise à modifier les propriétés (chimiques, climatiques, atmosphériques) d'une planète dans le but de permettre la survie et le maintien d'une vie de type terrestre.

1) Réchauffer et créer une atmosphère a) Rapprocher Mars du Soleil. Pour rendre Mars vivable il faudrait déplacer son orbite afin de réchauffer la planète en la rapprochant du Soleil et ainsi augmenter l'épaisseur de l'atmosphère grâce au choc d'un énorme astéroïde. On pourrait également changer son inclinaison pour contribuer à la fonte des calottes polaires. ,[object Object]

b) Bombarder Mars avec des météorites Il serait possible de dévier des météorites contenant de la glace et de l'ammoniaque, en espérant enrichir Mars en eau et en gaz à effet de serre. McKay et Zubrin, planétologues, proposent d'utiliser des fusées à moteur thermonucléaires. Les astéroïdes téléguidés seraient propulsés (pendant 10 ans) avant de heurter la surface de Mars. Ce qui élèvera la température de 3°C par impact.

Après 50 ans, les bombardements successifs créeront un climat tempéré et l'eau accumulée formera un océan qui couvrira 25% de la planète. ,[object Object]

c) Les miroirs spatiaux ,[object Object]

1er Miroir spatial Russe nommé Znamia lancé en 1993. Il mesurait 20m de diamètre

d) Transformer un satellite de Mars en petite étoile En allumant des réactions nucléaires au sein de Phobos dans le but de la convertir en étoile. Grâce à sa chaleur, Mars dégèlerait. ,[object Object]

e) Réveiller les volcans de Mars. L'explosion de bombes nucléaires dans les cratères des anciens volcans martiens les rendrait actifs. La grande quantité de gaz injectés dans l'atmosphère, grâce aux volcans, augmenterait la pression et la température. ,[object Object]

Ces procédés visent à augmenter la température pour faire fondre la glace sur Mars et libérer du dioxyde de carbone pour créer une atmosphère, mais cela ne règle pas le problème de la pression, ni du trop-plein de gaz carbonique et du manque de dioxygène. De plus, ils sont difficilement réalisables et très chers (il faudrait environ plusieurs centaines de millions d'euros pour cela).

2) Terraformation complète a ) Produire en masse des gaz a effet de serre En libérant le CO 2 contenu dans les calottes polaires et les hautes latitudes, l'atmosphère deviendrait plus épaisse et permettrait ainsi l'augmentation de la pression qui serait de 400 à 500 mbars. ,[object Object],[object Object]

CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 Atmosphère plus épaisse

Si l'homme parvient à mettre en œuvre ce système : ,[object Object],[object Object]

Fonte des calottes Cliquez ici Pression plus forte Température plus élevée

b) Les CFC (Chlorofluorocarbures) La quantité de CO 2 risquant d'être insuffisante, on pourrait les remplacer par des CFC, un gaz dont l'effet de serre est 10000 fois supérieur à celui du CO 2 . Pour fabriquer d'énormes quantités de CFC qui seront libérés dans l'atmosphère martienne, des usines doivent être implantées à la surface de Mars. ,[object Object]

c) Les microorganismes On sait que l'oxygène sur Terre a été injecté dans l'atmosphère par des microorganismes et est devenu le gaz dominant dans l'air. Alors, pourquoi ne pas faire la même chose pour Mars ? ,[object Object],[object Object],[object Object]

- avoir une pression de 100hPa (déjà présente depuis le début du processus)

- de l'eau liquide (avec la fonte des calottes)

- diminution du flux de rayons UV et cosmiques

Pour augmenter la teneur en oxygène, il faut disséminer, sur la surface de Mars, des cyanobactéries (variété d'algues). Ces bactéries, habituées aux situations extrêmes, comptent parmi les premiers êtres vivants de la Terre. Leur rôle est de capter du dioxyde de carbone et de libérer du dioxygène grâce à leurs activités photosynthétiques. Ce qui permet le changement de la composition de l'atmosphère martienne.

Il existe 2 espèces de cyanobactéries envisageables : ,[object Object]

- Matteia , résistantes à d'importantes déshydratation et possédant la propriété de dissoudre des roches carbonatées pour y trouver protection. Cette espèce peut également fixer l'azote atmosphérique. ,[object Object],

d) Activation de l'hydrosphère Il est nécessaire de transformer l'eau des calottes en gaz, la chaleur utilisée permettra également de liquéfier la glace d'eau contenue dans le permafrost sur une profondeur de 10 mètres. La vapeur d'eau libérée accentuera l'effet de serre et élèvera la température. Cette même vapeur permettra l'apparition de nuages et de gouttes de pluie. ,[object Object]

Ainsi Mars deviendra une seconde Terre !

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