Les vols sur la Lune
L'écrivain Jules Verne a consacré deux romans aux voyages dans l'espace: De la Terre à la Lune (1865) et Autour de la Lune (1869). Aux USA, après la guerre de Sécession, les membres d'un club d'artilleurs décident d'envoyer vers le satellite naturel de la Terre un boulet de canon creux avec trois voyageurs à l'intérieur. La vitesse de libération est assurée par une charge de poudre explosant dans une mine souterraine. Les réserves d'oxygène sont alimentées en vol grâce à des réactions chimiques avec l'usage de chlorate de potassium et d'hydroxyde de sodium.
Dans son roman Les Premiers Hommes dans la Lune (1901) l'écrivain Herbert Wells a envoyé des hommes dans l'espace à l'intérieur d'une capsule fabriquée dans une matière mystérieuse appelée «cavorite», non soumise aux lois de la gravité. La cavorite, synthétisée à partir de métaux avec un mélange de substances gazeuses, ne laissait passer aucune forme d'«énergie rayonnante», ni la force de la gravitation.
Dans la réalité, la première station spatiale a atterri sur la Lune en 1959 — il s'agissait de la sonde soviétique Luna-2. L'homme y a mis les pieds dix ans plus tard. La technologie était différente: il s'agissait de moteurs à réaction. Mais si l'antigravitation relève toujours du domaine de la science-fiction, l'obus-wagon de Jules Verne pourrait être mis en œuvre dans un dispositif appelé «canon électrique» (ou «canon à rails» ou «rail gun»).
Un autre moyen de franchir le champ gravitationnel serait d'utiliser un ascenseur spatial — solution proposée pour la première fois par le chercheur russe Konstantin Tsiolkovski à la fin du XIXe siècle. De nos jours, l'idée a été plutôt bien justifiée théoriquement: en fixant l'extrémité d'un câble au-dessus de l'orbite géostationnaire, par exemple grâce à un astéroïde, et l'autre extrémité près de la surface de la Terre, alors il serait possible de lancer un monte-charge pour acheminer une cargaison en orbite ou au-delà.
Y a-t-il une vie sur Mars?
A la fin du XIXe siècle, l'astronome italien Giovanni Schiaparelli a découvert sur Mars un réseau de canaux linéaires. On a supposé qu'ils avaient été créés par des êtres intelligents appartenant à une civilisation de niveau élevé.
Herbert Wells a développé cette idée dans son roman La Guerre des mondes, qui raconte l'invasion de la Terre par les habitants de la Planète rouge. Dans son histoire, les Martiens débarquent dans des cylindres métalliques et adoptent immédiatement un comportement agressif. Ils anéantissent les humains venus faire connaissance avec eux en utilisant un rayon thermique similaire au laser, inventé presque 50 ans plus tard.
Aujourd'hui, la plupart des canaux martiens ont pu être expliqués par une illusion d'optique, ce qui a été confirmé par les photos haute résolution de la surface de la planète prises par des vaisseaux spatiaux. Certains canaux ont visiblement été formés par de puissantes coulées de boue. Il existe également d'autres hypothèses à la formation naturelle de structures linéaires à la surface de Mars.
Aucun signe de vie intelligente ni aucune forme de vie n'ont encore été découverts sur la Planète rouge. Néanmoins, Mars est considérée comme prometteuse pour la recherche de la vie extraterrestre. C'est ce que pensait au milieu des années 1960 le biochimiste soviétique Noraïr Sissakian, fondateur de la médecine spatiale soviétique. Selon les informations actuelles, la découverte de signes de vie est plus probable dans l'hémisphère nord de la planète qui, dans des temps anciens, était recouvert d'un océan géant d'eau liquide.
Les fusées à réaction et la colonisation de Mars
L'idée de moteurs à réaction propulsant un vaisseau avec des hommes à bord jusqu'à l'orbite terrestre et au-delà a été exposée par Constantin Tsiolkovski. L'action de son livre Au-delà de la Terre, paru à Kalouga en 1916, se déroule en 2017. Le scientifique décrit en détail le vaisseau à bord duquel les hommes sont partis sur la Lune: il s'agit d'un fuseau de cent mètres composé de 20 fusées à réaction. Dans chacune d'elles se trouvent des compartiments avec des vitres en quartz, et à l'extérieur les fusées sont recouvertes d'un matériau thermorésistant.
Constantin Tsiolkovski avait également imaginé le système de survie et les scaphandres pour sortir dans l'espace, ainsi que des compartiments remplis de liquide pour protéger les passagers des surcharges pendant le décollage. Il a décrit en détail l'orangerie installée à bord, prévue pour fournir de l'oxygène et de la nourriture végétale aux voyageurs de l'espace. Dans cette histoire, les humains communiquent avec la Terre à l'aide de télégrammes et le premier message transmis d'une fusée a été lu le 10 avril. Constantin Tsiolkovski a pratiquement deviné la date à laquelle le monde entier célèbre à présent la Journée de la cosmonautique (12 avril).
Pratiquement tous les faits du livre, sauf la colonisation d'autres planètes, se sont déjà réalisés.
Le concept de biosphère spatiale a été testé dans la série d'expériences soviétiques Bios à Krasnoïarsk. En 1964, des chercheurs ont lancé la création d'un système écologique fermé capable d'alimenter les hommes en eau et en oxygène pendant longtemps grâce à la culture de micro-algues. Rapidement a été ajouté à l'expérience un phytotron pour cultiver des légumes et des céréales. En 1972-1973, dans le système Bios-3 construit par l'Institut de biophysique du département sibérien de l'Académie des sciences de Russie, a été établi un record de durée d'isolement des personnes: trois expérimentateurs ont passé 6 mois dans ce dispositif.
En 2011, l'Institut d'études médico-biologiques affilié à l'Académie des sciences de Russie a organisé une expérience similaire dans le cadre de la préparation d'un vol interplanétaire. L'équipage a passé 520 jours dans la capsule du programme Mars-500.
Le fondateur de la compagnie spatiale privée SpaceX, Elon Musk, a récemment fait part de ses plans de conquérir Mars. Il a l'intention d'envoyer sur la Planète rouge un vaisseau en 2022, puis d'y construire un dôme de verre pour les colonisateurs, une orangerie et une centrale électrique. Son objectif consiste à créer sur Mars une ville autonome d'au moins un million d'habitants.
«Pour l'instant c'est purement de l'utopie. SpaceX n'a même pas d'expérience de lancement d'un simple vaisseau habité, pas d'expérience d'arrimage. Le projet d'un immense vaisseau n'est qu'une belle image, personne ne s'occupe sérieusement de sa construction. Le problème d'un atterrissage en douceur sur Mars d'une structure aussi conséquente n'est pas réglé. Personne n'a encore jamais décollé de Mars. La réalisation de tout cela ne prendra pas des années, mais des décennies. D'où la question centrale: qui investira pendant tout ce temps sans une chance d'en tirer le moindre profit? Elon Musk est un excellent ingénieur et homme d'affaires, il surprendra le monde encore plus d'une fois, mais dans un avenir prévisible Mars n'est pas à sa portée», déclare Anton Pervouchine.
Les microbes dans l'espace extra-atmosphérique
Selon son hypothèse, ce sont justement les spermaties qui sont arrivées sur Terre et ont donné naissance à la vie. Le chercheur soviétique Vladimir Vernadski pensait que la vie dans l'univers était transportée par les météorites. Le chimiste Alexandre Oparine, au contraire, pensait qu'un être vivant avait pu se former sous l'effet des réactions chimiques à l'étape précoce de la formation de la Terre. Ses expériences sur la synthèse des molécules organiques contenues dans les cellules vivantes et les protéines ont servi de base scientifique à la théorie de l'abiogenèse — l'autogenèse de la vie sur la planète. Cependant, la panspermie et l'abiogenèse restent des concepts scientifiques qui n'ont pas encore été confirmés par des preuves claires et directes.
«La confirmation de l'hypothèse de la panspermie ne changera rien fondamentalement à la question de l'origine de la vie. Même si la vie était née à un autre endroit, de toute manière il faudrait découvrir les mécanismes de sa formation. Admettons que demain nous découvrions que les premiers microorganismes sont arrivés sur Terre depuis Mars — cela ne ferait que compliquer le problème. D'un autre côté, si nous découvrons les traces d'une vie foncièrement différente, beaucoup de choses changeraient: il faudra renoncer au géocentrisme biologique une bonne fois pour toutes, et les théories les plus incroyables sur la vie dans l'univers ne pourront plus être qualifiées de fantastiques», poursuit Anton Pervouchine.
Les recherches d'êtres intelligents, d'une substance vivante, y compris fossile, se poursuivent dans plusieurs directions à la fois: l'étude des météorites, du sol lunaire et martien, la recherche de l'eau liquide sur les planètes, le suivi des planètes du système solaire à l'aide de vaisseaux spatiaux et la découverte d'exoplanètes — situées au-delà du système solaire et dont les caractéristiques sont similaires à celles de la Terre.
On perfectionne également des expériences pour la synthèse de la matière vivante en laboratoire, et l'étude de la viabilité des microbes sur l'ISS. Le projet SETI n'a pas non plus été oublié, dont l'objectif est de rechercher des signaux radio d'êtres intelligents dans l'espace. En 2016, l'homme d'affaires russe Iouri Milner et le physicien Stephen Hawking ont présenté Breakthrough Starshot: un projet pour le lancement d'une série de nanosatellites vers le système stellaire le plus proche, Alpha Centauri, où une exoplanète a été découverte.
«La propulsion de la sonde Milner-Hawking nécessitera un dispositif laser consommant 100 GW d'énergie. Un GW d'énergie correspond à la puissance d'un réacteur entier d'une centrale nucléaire, ou encore à la consommation de toute la Crimée. Comment générer et accumuler autant d'énergie? Pour une raison qu'on ignore, les auteurs du projet n'y songent même pas — or sans énergie le vol n'aura pas lieu», explique l'expert.
Les planètes artificielles
Constantin Tsiolkovski fut l'un des premiers à proposer de construire des logements habitables dans l'espace. Il les imaginait sous la forme de cônes avec la base tournée en direction du Soleil pour capter l'énergie thermique. Les cônes, reliés entre eux, formeraient des «chaînes de villes d'éther» où des orangeries fleuriraient toute l'année. Le scientifique pensait qu'à l'aide des villes d'éther, les humains pourraient coloniser le système solaire.
En 1960, le physicien américain Freeman Dyson a suggéré l'idée d'une sphère artificielle entourant une étoile pour utiliser son énergie au maximum. Le diamètre de la sphère avoisinerait les 150 millions de kilomètres, et sa construction nécessiterait la matière de toute la planète. Selon lui, l'homme serait parfaitement capable de rendre sa surface intérieure habitable, réglant ainsi le problème de surpopulation de la Terre.
Selon la classification du radioastronome Nikolaï Kardachev élaborée en 1964, la construction d'une sphère de Dyson est à la portée d'une civilisation de type II, c'est-à-dire une civilisation qui a atteint un niveau foncièrement nouveau de développement technologique et consommant d'immenses quantités d'énergie. Une civilisation de type III est capable de maîtriser les ressources et l'énergie de toute la galaxie.
Les commentaires sur les corps-candidats au rôle de sphères de Dyson bouleversent de temps à autre le public. Ainsi, depuis trois ans, des astronomes américains observent l'étoile KIC 8462852 dans la constellation du Cygne qui clignote mystérieusement, ce qui pourrait signaler l'existence d'une sphère artificielle autour d'elle.