Coloniser Mars : les risques de contamination par la vie terrestre

Éthique de l’exploration spatiale

L’environnement de la planète Mars est très rude, et toute bactérie qui aurait accompagné les diverses astromobiles autonomes envoyées depuis la Terre aurait eu du mal à y survivre. Les appareils qui sont envoyés dans l’espace sont en outre soumis à des normes de stérilisation, destinées à réduire le risque de contamination biologique des planètes et des corps célestes explorés. Cependant, l’envoi de personnes sur Mars engendrerait un risque nouveau de contaminer la planète avec des bactéries provenant de la Terre. Cette contamination, qui perturberait l’étude scientifique de Mars, pose également des questions éthiques.

Par David Weintraub, Université Vanderbilt, le 8 novembre 2018.

L’endroit le plus proche de l’univers où la vie extraterrestre pourrait exister est Mars, et les humains sont prêts à tenter de coloniser cette voisine planétaire au cours de la prochaine décennie. Mais dans le même temps, il existe une possibilité très réelle que les premiers pas de l’homme sur la surface de Mars entraînent une contamination du biote indigène de Mars par la vie terrestre.

Si la planète rouge était stérile, la présence humaine ne poserait aucun dilemme moral ou éthique dans ce domaine. Mais s’il y a de la vie sur Mars, il y a aussi la possibilité que les explorateurs humains puissent facilement provoquer l’extinction de toute forme d’activité. En tant qu’astronome qui explore ces questions dans mon livre Life on Mars : What to Know Before You Go, je soutiens que nous, terriens, devrions être conscients de ce scénario possible et discuter à l’avance des conséquences potentielles de la colonisation de la planète voisine. Dans cette perspective, les missions destinées à conduire des humains sur Mars nécessiteront peut-être un certain délai.

Où la vie pourrait-elle exister ?

La vie, d’un point de vue biologique, a des exigences élémentaires. Elle peut apparaître et se maintenir n’importe où dans l’univers où il y a de l’eau liquide, une source de chaleur et d’énergie, et des quantités abondantes de quelques éléments essentiels, comme le carbone, l’hydrogène, l’oxygène, l’azote et le potassium.

Mars remplit ces conditions, tout comme au moins deux autres planètes de notre système solaire : tant Europe, l’une des grandes lunes de Jupiter, qu’Encelade, une grande lune de Saturne, semblent en effet posséder ces conditions préalables pour accueillir une biologie indigène.

Je suggère que la façon dont les scientifiques ont planifié les missions d’exploration de ces deux lunes fournit un cas d’école pour réfléchir à la façon d’explorer Mars sans risquer de la contaminer.

Sous les épaisses couches de glace à leur surface, Europe et Encelade abritent des océans dans lesquels il est possible que, après quatre milliards et demi d’années de brassage de la « soupe primitive », la vie se soit développée et ait pris racine. Les engins spatiaux de la NASA ont même capturé des images spectaculaires de geysers crachant des panaches d’eau de ces océans souterrains dans l’espace.

Pour découvrir s’il y a de la vie sur l’une ou l’autre de ces deux lunes, les scientifiques planétaires développent activement la mission « Europa Clipper » en vue d’un lancement dans les années 2020 ou 2030. Ils espèrent également planifier de futures missions vers Encelade.

Être attentifs à ne pas polluer

Depuis le début de l’ère spatiale, les scientifiques ont pris au sérieux la menace de contamination biologique humaine : dès 1959, la NASA a organisé des colloques pour discuter de la nécessité de stériliser les engins spatiaux envoyés vers d’autres mondes. Depuis lors, toutes les missions d’exploration planétaire sont soumises à des normes de stérilisation afin d’équilibrer leurs objectifs scientifiques avec les contraintes de sensibilité à la contamination des corps étudiés, et ne pas compromettre l’étude scientifique. Les protocoles de la NASA suivent désormais des conventions internationales pour la protection de tous les corps du système solaire, Mars y compris.

C’est précisément parce qu’éviter la contamination biologique d’Europe et d’Encelade a été une exigence prioritaire, extrêmement bien prise en compte lors de toutes les missions envoyées dans les environnements de Jupiter et de Saturne, que les lunes de ces deux planètes n’ont pas été altérées.

La mission « Galileo » de la NASA a exploré Jupiter et ses lunes de 1995 à 2003. Compte tenu de l’orbite de Galileo, il était possible que l’engin spatial, une fois privé de la poussée de sa fusée et soumis aux caprices des forces gravitationnelles de Jupiter et de ses nombreuses lunes, entre un jour en collision avec Europe et la contamine.

Une telle collision pourrait ne pas se produire avant plusieurs millions d’années. Cependant, même si le risque n’était pas très élevé, il était réel. La NASA a prêté une attention particulière aux directives du Committee on Lunar and Planetary Exploration of the National Academies, qui ont fait état de sérieuses objections nationales et internationales à un éventuel déversement accidentel du vaisseau spatial « Galileo » sur la lune Europe.

Afin d’éliminer complètement ce risque, le 21 septembre 2003, la NASA a utilisé la dernière petite quantité de carburant restant dans le vaisseau spatial pour le lancer dans l’atmosphère de Jupiter. À une vitesse de plus de quarante-huit kilomètres par seconde, Galileo s’est évaporé en quelques secondes.

Quatorze ans plus tard, la NASA a répété ce scénario de protection : la mission Cassini a été placée dans l’orbite de Saturne pour etudier la planète et ses lunes entre 2004 et 2017. Le 15 septembre 2017, alors qu’il ne restait que peu de carburant et conformément aux instructions de la NASA, les opérateurs de Cassini ont délibérément lancé le vaisseau spatial dans l’atmosphère de Saturne, où il s’est désintégré.

Qu’en est-il de Mars ?

Mars est la cible de sept missions actives, dont deux astromobiles, « Opportunity » et « Curiosity ». Par ailleurs, la mission InSight de la NASA doit se poser sur Mars le 26 novembre, où elle effectuera des mesures de la structure intérieure de la planète rouge. Ensuite, avec les lancements prévus en 2020, le rover Rosalind Franklin de la mission ExoMars de l’ESA et le rover Perseverance de Mars 2020 de la NASA sont tous deux destinés à rechercher des traces de vie¹.

La bonne nouvelle est que ces rovers robotisés présentent peu de risques de contamination, car tous les engins spatiaux destinés à atterrir sur cette planète sont soumis à des procédures strictes de stérilisation avant leur lancement. C’est le cas depuis que la NASA a imposé, dans les années 1970, des « procédures de stérilisation rigoureuses » pour les capsules d’atterrissage « Viking », qui ont été en contact direct avec la surface martienne.

Ainsi, le nombre de passagers clandestins microbiens transportés par ces rovers est probablement minuscule. Tout biote terrestre qui aurait résisté aux procédures et réussi à voyager à l’extérieur des rovers aurait beaucoup de mal à survivre au voyage d’une demi-année entre la Terre et Mars, car le vide spatial, associé à l’exposition aux rayons X, ultraviolets et cosmiques incessants, stériliserait presque certainement l’extérieur de tout engin spatial envoyé sur la planète rouge.

Toute bactérie qui se glisserait dans l’un des rovers pourrait arriver vivante sur Mars, mais si, une fois sur place, elle en sortait, la mince atmosphère martienne n’offrirait pratiquement aucune protection contre les rayonnements stérilisants à haute énergie de l’espace, qui la tueraient instantanément.

En raison de cet environnement difficile, la vie sur Mars, si elle existe, est presque certainement cachée sous la surface, mais comme aucun vaisseau spatial n’a exploré les grottes ou creusé des trous profonds, nous n’avons pas encore eu l’occasion de rencontrer d’éventuels microbes martiens.

L’exploration de Mars s’étant jusqu’à présent limitée à des rovers non habités, la planète restera très probablement exempte de toute contamination terrestre.

Mais lorsque la Terre enverra des astronautes sur Mars, ils voyageront avec des systèmes de survie et d’alimentation électrique, des habitats, des imprimantes 3D, de la nourriture et des outils. Aucun de ces matériaux ne peut être stérilisé de la même manière que les systèmes robotiques des vaisseaux spatiaux. Les colonisateurs humains produiront des déchets, tenteront de faire pousser de la nourriture et utiliseront des machines pour extraire l’eau. En vivant simplement sur Mars, les colons humains vont polluer la planète.

Pas de retour en arrière après la contamination

Les chercheurs en aérospatial ont développé une approche approfondie de l’exploration robotique de Mars et une attitude non interventionniste à l’égard des lunes Europe et Encelade. Alors pourquoi sommes-nous collectivement prêts à négliger le risque pour la vie martienne que représentent l’exploration et la colonisation de la planète rouge par l’homme ?

La contamination de Mars n’est pas une conséquence imprévue. Il y a un quart de siècle, un rapport du National Research Council américain intitulé « Biological Contamination of Mars : Issues and Recommendations » affirmait que les missions transportant des humains sur Mars contamineraient inévitablement la planète.

Je pense qu’il est crucial de tout mettre en œuvre pour obtenir des preuves d’une vie passée ou présente sur Mars bien avant les futures missions qui prévoient une présence humaine. Ce que nous découvrirons pourrait influencer notre décision collective d’envoyer ou non des colonisateurs.

Même si nous ignorons ou ne nous préoccupons pas des risques que la présence humaine ferait courir à la vie martienne, la question de ramener cette vie sur Terre a également de graves implications sociales, juridiques et internationales qui méritent d’être discutées avant qu’il ne soit trop tard : quels risques la vie martienne pourrait-elle faire courir à notre environnement ou à notre santé ? Y a-t-il un pays ou un groupe qui ait le droit de risquer une « contre-pollution » si ces formes de vie martiennes pouvaient attaquer la molécule d’ADN et mettre ainsi en danger toutes les formes de vie sur Terre ?

Mais il existe déjà des acteurs publics – NASA, Mars 2117 des Émirats arabes unis – et privés – SpaceX, Mars One, Blue Origin – qui prévoient de transporter des colons pour construire des villes sur Mars. Des missions qui représenteront une pollution de la planète.

certains scientifiques pensent avoir déjà découvert des preuves solides de l’existence de la vie sur Mars, passée et présente. Si la vie existe déjà sur Mars, alors Mars, du moins pour le moment, appartient aux Martiens : c’est leur planète, et la vie martienne serait menacée par la présence humaine.

L’humanité a-t-elle un droit inaliénable à coloniser Mars simplement parce que nous serons bientôt en mesure de le faire ? Nous disposons de la technologie nécessaire pour utiliser des robots capables de déterminer si Mars est habitée. L’éthique n’exige-t-elle pas que nous utilisions ces outils pour obtenir une réponse définitive à la question de savoir si Mars est habitée ou est une planète stérile, avant de poser le pied sur sa surface ?

The Conversation (France)

L’auteur

David Weintraub, Professeur d’astronomie à l’Université Vanderbilt (Tennessee).

Notes

Note 1. Initialement planifié pour mai 2018, le lancement de l’astromobile Rosalind Franklin du programme ExoMars (Agence spatiale européenne, ESA) a été reporté à 2022. Lancée depuis la Terre le 30 juillet 2020, l’astromobile Perseverance (National Aeronautics and Space Administration, NASA) s’est posé à la surface de la planète rouge le 18 février 2021.

Entités nommées fréquentes : Mars, Encelade, NASA, Europe, Jupiter, Galileo, Saturne, Terre.