Une nouvelle approche du voyage interplanétaire, présentée par un chercheur de l’Université de Californie à Berkeley, pourrait bouleverser la manière dont l’humanité envisage l’exploration de la planète rouge.

Jusqu’à présent, se rendre sur Mars représentait un périple de six à neuf mois, au-delà des limites d’exposition recommandées aux radiations cosmiques pour les astronautes. Mais selon Jack Kingdon, physicien à l’Université de Californie à Berkeley, ce voyage pourrait ne durer que 90 jours, sans avoir besoin de technologies futuristes. Sa proposition, publiée récemment dans la revue Scientific Reports, s’appuie uniquement sur les technologies existantes, notamment la fusée Starship de SpaceX.

Un raccourci interplanétaire basé sur la physique classique

Le cœur du projet repose sur une optimisation des trajectoires interplanétaires selon le problème de Lambert, une méthode bien connue des ingénieurs aérospatiaux. Contrairement aux idées reçues, cette trajectoire accélérée ne nécessite pas de propulsion nucléaire ou ionique encore en développement, mais uniquement une fusée chimique puissante et réutilisable : le Starship.

Le plan prévoit l’envoi de six vaisseaux spatiaux : deux habités et quatre cargos non habités transportant du matériel et des ressources. Pour les préparer, environ 45 lancements seraient nécessaires sur une période de deux à trois semaines. Un rythme intensif mais cohérent avec les ambitions logistiques de SpaceX.

Une manœuvre en orbite basse avant le grand départ

Le défi le plus complexe serait l’organisation en orbite terrestre. Des ravitailleurs Starship, spécialisés dans le transport de carburant, devraient procéder à une série de ravitaillements cryogéniques :
• Les deux vaisseaux habités nécessiteraient 15 ravitaillements chacun, pour embarquer environ 1 500 tonnes de propulseur.
• Les quatre cargos recevraient chacun quatre ravitaillements et emprunteraient une trajectoire plus lente mais économiquement avantageuse.

Une fois ravitaillés en méthane et oxygène liquide, les vaisseaux habités s’élanceraient sur une trajectoire de type Lambert à haute énergie, permettant un transit en 90 jours. À l’approche de Mars, une manœuvre de freinage permettrait de réduire leur vitesse de 9,7 km/s à environ 6,8 km/s avant d’entrer dans l’atmosphère martienne.

Aérocapture et atterrissage propulsif

La phase finale du voyage vers Mars serait marquée par une aérocapture, technique audacieuse mais prometteuse : le vaisseau utiliserait l’atmosphère martienne pour freiner sans consommer de carburant, avant un atterrissage propulsif sur la surface.

Le scénario proposé serait réalisable dès 2035, selon les calculs, à condition que SpaceX réussisse à maîtriser deux éléments critiques : le ravitaillement cryogénique orbital à grande échelle et l’aérocapture à haute vitesse, encore jamais testés en conditions réelles.

Le voyage retour, un pari technologique

Le retour vers la Terre serait encore plus complexe. Le plan nécessiterait la construction préalable d’une usine de production de carburant sur Mars, reposant sur le procédé Sabatier, qui transforme le dioxyde de carbone et l’eau martienne en méthane et oxygène.

Une fois ravitaillé en orbite martienne par l’un des cargos envoyés plus tôt, le vaisseau habité pourrait alors entamer un voyage retour de 90 jours vers la Terre.

Une proposition ambitieuse mais controversée

Si la proposition de Jack Kingdon suscite l’enthousiasme, elle ne fait pas l’unanimité dans la communauté scientifique. Le chercheur admet que ses idées contredisent les approches privilégiées par des institutions comme la NASA, qui misent encore sur la propulsion nucléaire thermique, jugée plus adaptée aux voyages rapides, bien que cette technologie soit loin d’être mature sur le plan technique et réglementaire.

Vers une colonie humaine sur Mars ?

Cette avancée s’inscrit dans une vision plus large portée par Elon Musk, qui souhaite bâtir une ville autosuffisante sur Mars. Pour y parvenir, SpaceX envisage d’y envoyer dans un premier temps des robots pour la construction d’infrastructures de base, avant de faire voyager les premiers colons volontaires.

En réduisant la durée du voyage à seulement trois mois, le scénario de Kingdon pourrait bien rapprocher cette ambition d’une réalité tangible — à condition de surmonter les nombreux défis logistiques, techniques et financiers que pose une telle expédition.