Un physicien américain découvre un raccourci pour atteindre Mars en 90 jours, et ce n'est presque pas de la science-fiction

Ce long vol sera l'un des nombreux risques auxquels seront confrontés les astronautes voyageant vers Mars. Ces voyages de six à neuf mois sont à peine inférieurs à la limite de radiation acceptable fixée par la NASA : 600 mSv. Le problème serait oublié s'il était possible d'atteindre Mars en seulement 90 jours. Et c'est possible avec la technologie actuelle, selon des recherches récentes.

Le physicien Jack Kingdon, chercheur à l'Université de Californie à Berkeley, a publié dans la revue Scientific Reports une proposition qui rompt avec les idées reçues sur les voyages vers Mars. En général, un vol vers la planète rouge dure de six à neuf mois, ce qui pose de nombreux problèmes en raison de l'exposition aux radiations. Le voyage de Kingdon durerait 90 jours.

Le plus surprenant est que leurs calculs sont basés sur la méthode classique d'optimisation des trajectoires interplanétaires (problème de Lambert) et ne s'appuient pas sur des moteurs futuristes, mais sur une fusée chimique actuelle : le Starship de SpaceX.

La mission sur Mars nécessiterait six engins spatiaux : deux avec équipage et quatre cargos voyageant séparément. Leur mise en route nécessiterait environ 45 lancements sur deux à trois semaines, un rythme ambitieux, mais cohérent avec les projets de SpaceX d'expansion massive de ses opérations.

Le véritable défi logistique se présenterait en orbite basse. Là, une flotte de ravitailleurs Starship (engins spatiaux exclusivement dédiés au transport de carburant) exécuterait une chorégraphie complexe :

• Les deux vaisseaux spatiaux habités auraient besoin d'environ 15 ravitaillements chacun pour transporter les 1 500 tonnes de propulseur qui leur permettraient de suivre la trajectoire rapide.
• Les quatre cargos, conçus pour transporter du matériel et des fournitures, ne recevraient que quatre ravitaillements chacun et seraient envoyés vers Mars sur une trajectoire plus lente et à plus faible énergie.

Une fois alimentés en méthane et en oxygène liquide, les deux vaisseaux habités allumeraient leurs moteurs pour quitter l'orbite terrestre. Ils suivraient une trajectoire de Lambert à haute énergie avec une durée de vol de 90 jours. Juste avant d'être capturés par la gravité martienne, les vaisseaux effectueraient une mise à feu clé pour décélérer, réduisant ainsi leur vitesse d'entrée d'environ 9,7 km/s à environ 6,8 km/s.

L'atmosphère martienne dissiperait l'énergie restante par aérocapture, une manœuvre au cours de laquelle le vaisseau spatial "glisse" dans l'atmosphère pour ralentir sans brûler de carburant. Enfin, un bref allumage des moteurs permettrait un atterrissage propulsif à la surface. L'étude montre que ce schéma est mathématiquement réalisable pour la fenêtre de lancement de 2035, mais il dépend de la maîtrise par SpaceX de deux technologies clés : le ravitaillement orbital cryogénique à grande échelle et l'aérocapture hyperbolique.

Et le voyage de retour ? Un plan encore plus complexe. Si l'idée est de revenir, la mission devient beaucoup plus audacieuse. Il faudrait d'abord implanter une usine de production de combustible (comme les réacteurs Sabatier) sur Mars pour produire du méthane et de l'oxygène à partir du CO₂ et de la glace de la planète.

Le plan de retour prévoit que le vaisseau spatial habité décolle de la surface de Mars et se mette en orbite. Là, le vaisseau cargo, arrivé plus tôt, décollerait également pour servir de ravitailleur en orbite martienne, transférant tout le carburant nécessaire au vaisseau spatial habité pendant son voyage de retour de 90 jours vers la Terre.

Cependant, cet optimisme ne fait pas l'unanimité. Le document lui-même reconnaît que sa proposition entre en conflit avec les points de vue d'agences comme la NASA, qui ont historiquement privilégié la propulsion nucléaire pour les missions rapides vers Mars, une technologie qui, selon l'auteur de l'étude, est encore sous-développée et se heurte à d'importants obstacles réglementaires.

L'idée d'Elon Musk est d'envoyer d'abord des robots puis des volontaires pour construire une ville autosuffisante sur la planète rouge.