Pouvons-nous construire une planète habitable à partir de rien?

Qu'il s'agisse de construire une station spatiale planétaire ou une réplique planétaire complète, il est peu probable que nous assistions à cet exploit, du moins de notre vivant. La terraformation d'une planète existante, cependant, est une option plus viable.

Dans la science-fiction, nous voyons souvent des humains habiter des objets de la taille d'une planète. De la légendaire Star Wars Death Star à la structure de construction de planètes dans Le guide de l'auto-stoppeur de la galaxie en passant par le géant Ring World, le prototype de la sphère Dyson. La question est: pouvons-nous le faire? Si oui, comment pouvons-nous faire cela?

Conditions de base

Pour commencer, si nous avons l'intention de peupler une planète créée artificiellement, nous devrons lui trouver un endroit approprié dans l'espace. Le plus important est qu'elle soit dans l'habitat. Cela signifie que l'orbite de cette planète créée artificiellement ou la distance de celle-ci à l'étoile la plus proche doit être adaptée pour que la température soit acceptable.

Si cette planète est trop proche d'une étoile, nous ferons simplement frire du rayonnement stellaire, alors qu'une trop grande distance signifie que nous gèlerons par temps froid. De plus, nous aurons besoin d'un approvisionnement abondant en eau liquide, car sans eau, il ne peut y avoir de vie.

En plus de la température correcte et de la bonne distance de l'étoile, nous avons également besoin d'une atmosphère avec de l'air respirable, d'une gravité terrestre stable, de cycles jour et nuit corrects, etc. Si nous pouvons remplir ces conditions préalables, ce n'est qu'alors que nous pourrons penser à construire une planète habitable à partir de rien.

Ce qui pourrait être considéré comme une «planète artificielle mais habitable» pourrait avoir deux interprétations.

L'interprétation littérale est de créer une réplique exacte de la planète, dans laquelle un énorme morceau de roche se transforme en une sphère géante qui sera presque impossible à distinguer des autres planètes de notre système solaire.

Une autre façon de faire est de construire un satellite massif dans l'espace, éventuellement une station spatiale sphérique, comme l'étoile de la mort de Star Wars. Cette deuxième option ne sera pas une planète au vrai sens du terme, sauf pour une forme sphérique. Il ne tournera pas non plus sur une orbite fixe autour du Soleil, mais il pourra simplement planer au-dessus de la Terre, comme nos autres satellites.

L'une ou l'autre approche serait une tâche ardue pour les ingénieurs et les scientifiques, mais la deuxième approche est comparativement plus viable, alors commençons par cela.

Station spatiale planétaire

Comme mentionné précédemment, construire une station spatiale sphérique qui ressemble à une planète est plus facile que de construire une planète géante comme la Terre.

L'étoile de la mort présentée dans Star Wars IV: Un nouvel espoir avait un diamètre d'environ 160 km, ce qui est beaucoup! En comparaison, la plus grande station spatiale que nous ayons jamais construite mesure moins de 120 mètres de long. Cependant, si vous comparez une telle station au diamètre de la Terre de 12 742 km, elle ressemblera toujours à un nain.

Si nous construisons cette nouvelle station spatiale semblable à une planète et la construisons principalement en acier, cela prendrait environ un quadrillion de tonnes (105) tonnes d'acier. Pour extraire cette quantité d'acier avec nos progrès technologiques actuels, il faudra plus de 800 000 ans pour extraire uniquement de l'acier! Actuellement, nous ne pouvons produire qu'environ 1,8 milliard de tonnes d'acier dans le monde par an.

La seule façon d'obtenir les matières premières pour construire une station spatiale semblable à une planète est de l'obtenir de l'espace lui-même, plutôt que de compter sur les ressources de la Terre. Pour ce faire, nous aurons probablement besoin de développer des astéroïdes et peut-être même la lune. En fait, de nombreuses entreprises travaillent sur cette idée, et plusieurs études sur ce sujet sont en cours.

Maintenant, si nous supposons que nous surmontons en quelque sorte ce problème logistique avec l'extraction des matières premières, nous avons besoin de robots avancés (capables de travailler en microgravité) capables de construire un corps sphérique dans lequel nous pourrions vivre.

Nous devrons construire une station spatiale comme une planète pour qu'elle ait une gravité comme celle de la Terre, car nos corps souffriront du manque de gravité. Les astronautes effectuant de longues missions vers la Station spatiale internationale (ISS) sont souvent confrontés à une perte osseuse, à une pression artérielle basse et à d'autres problèmes de santé associés à la microgravité.

Bien que la création d'une station spatiale sphérique planétaire ressemblant à une étoile de la mort semble être une idée très tentante, elle souffre probablement d'un défaut inhérent: le manque de stabilité.

L'étoile de la mort

Il faudra beaucoup d'entretien actif pour le maintenir stable. Pour y parvenir, nous devons être une civilisation au moins de type 1 à l'échelle de Kardashev et, selon certains scientifiques, nous sommes encore à plusieurs siècles d'atteindre ce statut.

Alors ... que diriez-vous de créer une planète complète?

Copie planétaire

Mark Hempsell, ingénieur aérospatial chez Reactions Engines, une société aérospatiale britannique privée, a réalisé une étude complète sur la faisabilité d'une réplique planétaire. Ses travaux sont publiés dans le Journal of the British Interplanetary Society (JBIS).

Hempsell estime qu'il n'est pas nécessaire de copier la Terre à sa taille exacte pour en construire une copie.

Nous pouvons très bien gérer une réplique plus petite. Il pensait que pour atteindre l'équivalent de la gravité terrestre sur une planète artificielle, les ingénieurs pourraient chercher à «emballer» un dixième de la masse de la Terre dans une sphère presque de la taille de la Lune.

Pour référence: la masse de la Terre est de 5842 quintillions de tonnes (5,9 × 1024 kg), et le diamètre de la Lune est de 3474 km. Ce n'est pas tout, mais Hempsell suggère comment les ingénieurs peuvent imiter la façon naturelle dont la planète a été créée.

Les planètes rocheuses comme la Terre ont été formées à partir des restes de matière libérée par le Soleil lors de sa naissance. Ces grains restants se sont réunis, morceau par morceau, pendant des millions d'années, jusqu'à ce que la planète réelle soit formée. Hempsell pense que nous pouvons essayer d'imiter le processus de création de la planète par la nature, mais à un rythme accéléré.

Pour accélérer le processus, nous devrons construire une installation thermonucléaire avancée près du Soleil, où les matériaux plus lourds qui seront nécessaires pour créer une nouvelle planète semblable à la Terre pourront être extraits.

Des éléments plus denses tels que l'osmium, l'iridium et le platine seraient de bons choix pour créer une réplique de la planète, a déclaré Hempsell. Des couches de ces éléments plus lourds pourraient être posées les unes sur les autres et ensuite refroidies.

Hempsell admet qu'actuellement, le seul moyen connu d'obtenir ces éléments est par des explosions de supernova thermonucléaire. Nous devrons peut-être passer à une civilisation de type 2 à l'échelle de Kardashev afin de maîtriser la fusion nucléaire avec une telle puissance.

Cela étant dit, même si nous pouvions accélérer le processus de construction d'une planète en utilisant ce processus, il faudrait encore des milliers d'années pour créer une planète en utilisant cette méthode.

Terraforming: la meilleure alternative

Comme alternative à ces deux idées passionnantes, il existe une option plus réaliste: la colonisation des planètes ou de leurs satellites par terraformation.

Lors de la terraformation, vous n'avez pas besoin de construire une planète à partir de zéro. Tout ce que nous avons à faire est de manipuler la planète existante pour la rendre habitable à vie.

Par exemple, nous pourrions conduire des explosions nucléaires sur Mars et chauffer l'atmosphère de la planète à notre guise, puis chercher des moyens de doter cette planète d'une atmosphère semblable à la Terre. De nombreux chercheurs pensent que cela sera possible d'ici quelques décennies.

Donc, en conclusion, l'idée de construire une planète à partir de zéro est une bonne intrigue de science-fiction, mais en fait, nous ne sommes même pas près d'y parvenir dans un proche avenir. Cependant, dans quelques décennies, nous pourrions terraformer Mars ou la Lune, ce qui sera encore un exploit incroyable pour l'humanité et une nouvelle étape dans notre avenir cosmique!