in

Pourrait-on se passer du nucléaire pour vivre sur Mars ?

Illustration d'artiste d'une base martienne avec équipage. Crédits : Pat Rawlings/NASA

Une équipe de chercheurs s’est récemment penchée sur le meilleur moyen de produire de l’électricité sur Mars dans le but de soutenir une présence humaine durable. Selon leurs analyses, l’énergie solaire aurait plus de sens près de l’équateur martien. L’énergie nucléaire serait quant à elle une option sans doute intelligente au niveau des pôles.

De plus en plus d’acteurs de l’aérospatial ambitionnent de s’établir un jour sur la planète Mars. Citons notamment la NASA, SpaceX ou encore la Chine. À terme, ces futurs explorateurs auront ainsi besoin d’électricité pour soutenir leurs missions au sol. Cette énergie sera nécessaire pour générer de la chaleur, de l’oxygène et de l’eau potable. Elle sera également essentielle pour alimenter des activités plus avancées permettant la pousse des cultures ou l’impression de pièces utiles en 3D. La question est donc de savoir quelle serait la meilleure façon d’alimenter une telle mission.

Pendant longtemps, la cohérence du nucléaire et la précarité du solaire ont conduit certains experts à suggérer que le nucléaire pourrait être le choix le plus intelligent. En effet, de nombreux facteurs doivent être pris en compte lorsqu’il s’agit de produire de l’énergie solaire sur la planète rouge. L’énergie solaire doit par exemple être stockée pour être utilisée la nuit, ce qui pose des difficultés supplémentaires. Sur Mars, la puissance des panneaux solaires peut également être réduite par la poussière. De plus, un dispositif à fission nucléaire est indépendant de l’emplacement (et peut donc être placé n’importe où).

Dans le cadre de nouveaux travaux, des chercheurs de l’Université de Californie ont ainsi  comparé différentes manières de générer de l’énergie sur la planète rouge en comparant les exigences d’un système à propulsion nucléaire par rapport à différents dispositifs photoélectrochimiques et photovoltaïques disponibles sur le marché.

Tout est une question de géographie

Les scientifiques ont pris en compte plusieurs facteurs, dont la quantité d’équipements devant être expédié de la Terre à Mars pour une mission longue durée impliquant six personnes. Concernant le solaire, les chercheurs ont naturellement considéré les variations d’intensité solaire, cartographié les températures de surface et analysé la façon dont les gaz et les particules absorbent, et diffusent la lumière sur place. Tous ces facteurs auront en effet une influence sur la capacité des cellules solaires à produire de l’énergie.

mars recyclage
Vue d’artiste d’un astronaute sur Mars. Crédits : dottedhippo

D’après leurs analyses, il s’avère que le solaire est comparable, voire meilleur que le nucléaire sur plus de la moitié de la surface martienne. Ce serait notamment le cas au niveau de l’équateur où la plupart des acteurs ambitionnent de s’établir. Cela est dû en grande partie aux récentes améliorations de l’industrie, notamment concernant l’efficacité et la flexibilité des systèmes photovoltaïques. Toutefois, cela n’est vrai que si l’énergie diurne est utilisée pour produire de l’hydrogène gazeux pour alimenter les cellules qui seraient ensuite utilisées pour éclairer la colonie martienne la nuit ou lors de tempêtes de sable.

« La production d’énergie photovoltaïque couplée à certaines configurations de stockage d’énergie dans l’hydrogène moléculaire surpasse les réacteurs à fusion nucléaire sur 50% de la surface de la planète« , confirme en effet Aaron Berliner, principal auteur de ces travaux. « Cela contraste assez fortement avec ce qui a été proposé à maintes reprises dans la littérature« .

Les résultats, publiés dans Frontiers in Astronomy and Space Sciences, suggèrent que le nucléaire reste également une option viable, notamment au niveau près des pôles où cette technologie y serait plus efficace que le solaire.