Une possible économie martienne du futur — scénario de 2023

Un rêve à portée de main

SpaceX (SPCX ) développe Starship avec des ambitions martiennes à long terme. Cette réflexion de 2023 explore l’économie d’une éventuelle communauté sur Mars.

La NASA développe le programme Artemis avec des partenaires internationaux pour retourner sur la Lune. La Chine poursuit un programme lunaire distinct. L’Inde, la Russie et des acteurs européens ont aussi présenté des projets de stations spatiales.

Elon Musk a déclaré vouloir faire de l’humanité une espèce vivant sur plusieurs planètes. Une implantation durable exige toutefois de résoudre d’importants problèmes techniques et économiques.

Si un premier atterrissage habité se concrétise, une communauté durable devra financer son fonctionnement et son développement. L’autonomie économique serait difficile à atteindre.

L’idée a été développée dans la science-fiction, notamment dans la Trilogie de Mars de Kim Stanley Robinson, dont le premier volume est paru en 1992. Environ trois décennies plus tard, les technologies et les connaissances nouvelles permettent de la réexaminer.

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Les coûts

La nécessité d’une économie martienne autosuffisante vient du fait que non seulement l’installation initiale, mais aussi les importations continues de biens et de personnes vers Mars seront extrêmement coûteuses. À long terme, les gens voudront que cela s’autofinance.

Transport

Le transport constitue un coût important et l’un des obstacles aux missions habitées vers Mars, avec notamment les radiations, le maintien en vie et l’atterrissage en sécurité.

Dans le scénario présenté en 2023, un lancement orbital de Starship était supposé coûter de 1 à 5 millions de dollars. Il s’agissait d’un objectif ou d’une hypothèse, pas d’un coût effectif établi. Les quelque 150 tonnes de charge utile étaient aussi une valeur de conception. Un voyage vers Mars exigerait notamment des transferts d’ergols en orbite et plusieurs lancements de soutien.

L’article retenait à titre illustratif un transport vers Mars à 100 000 dollars par tonne ou davantage. Il comparait ce montant à des références historiques de 3 000 à 7 000 dollars par tonne pour le fret aérien terrestre et d’environ 2,50 dollars par tonne sur 1 000 miles, soit environ 1 600 km, pour le maritime. Les trajets, distances et services diffèrent : les chiffres ne sont pas directement comparables.

Ces hypothèses ne démontrent donc pas un rapport général de prix de 100 à 100 000 entre les transports martiens et terrestres.

Des coûts élevés inciteraient à fabriquer localement le plus possible. Les importations pourraient se concentrer sur les biens très précieux ou difficiles à produire sur place.

Cela ressemblera probablement davantage au commerce d’objets précieux et d’épices rares tel qu’il était pratiqué dans le monde pré‑moderne, plutôt qu’à l’économie mondialisée d’aujourd’hui.

Survie

La deuxième question évidente concernant l’économie martienne porte sur tous les coûts supplémentaires liés à la simple vie sur la planète rouge. La Terre nous fournit « gratuitement » de l’air respirable, de l’eau liquide abondante, une protection contre les radiations et des terres fertiles, ce qui rend la culture de nourriture et le simple fait de rester en vie une activité relativement peu coûteuse et peu technologique.

La communauté devrait donc se procurer efficacement les produits essentiels sur place. Des coûts de transport élevés pourraient privilégier les personnes, les machines de grande valeur et les pièces difficiles à fabriquer plutôt que les produits pondéreux courants.

Examinons rapidement comment couvrir les besoins de base : alimentation, eau, abri et chaleur.

Les bases

Alimentation

L’hydroponie et l’aéroponie offrent des pistes de production alimentaire. Sur Mars, elles exigeraient des espaces pressurisés fiables, de la lumière, de l’énergie, des nutriments et le recyclage de l’eau. Les coûts restent inconnus. Les plantes pourraient aussi soutenir le bien-être psychologique ; de petits animaux d’élevage augmenteraient toutefois les besoins en ressources et en maintien en vie.

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Eau

Les connaissances sur l’eau martienne ont progressé. Une étude de 2021 indiquait qu’une grande partie de l’eau ancienne pouvait être liée aux minéraux de la croûte. Cela ne signifie pas qu’il existe de l’eau liquide facilement accessible. Localiser, extraire et purifier la glace ou l’eau liée aux minéraux nécessiterait de l’énergie et du matériel.

Abri

Mars ne possède pas de champ magnétique global comparable à celui de la Terre et son atmosphère est ténue. La protection contre les radiations pourrait reposer sur une couverture de matériau local ou des habitats souterrains. L’impression 3D avec des ressources locales est aussi étudiée. Des informations complémentaires figurent dans cet article scientifique sur les radiations et la vie humaine sur Mars.

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L’auteur envisageait des tunnels et associait cette idée à l’intérêt de Musk pour The Boring Company. C’est une interprétation, pas un plan martien confirmé. Le coût et la durabilité des logements restent inconnus. Les moteurs électriques conviennent, sans être la seule option physique : piles à combustible ou systèmes emportant leur comburant se distinguent d’une combustion dans l’air martien.

Chaleur

La température moyenne de Mars est d’environ −63 °C. Le nucléaire pourrait fournir de l’électricité et de la chaleur. En 2023, Rolls-Royce développait un microréacteur spatial avec l’objectif d’être prêt pour un envoi vers la Lune en 2029 (RRU.DE ). C’était un objectif de développement, pas un réacteur lunaire opérationnel ni une livraison garantie. La chaleur résiduelle pourrait chauffer les habitats.

Source: Rolls Royce

L’éolien a été étudié comme source complémentaire. L’atmosphère ténue réduit aussi la densité de puissance du vent ; une vitesse élevée ne garantit donc pas une production importante. Le site, la saison et la conception des turbines sont déterminants.

À la distance de Mars, le rayonnement solaire moyen est d’environ 43 % de celui reçu à la distance terrestre. La poussière et les saisons affectent aussi la production. Le solaire transmis depuis l’espace reste une possibilité spéculative.

Gagner de l’argent

À long terme, les importations doivent être financées, par exemple par des exportations, des revenus du capital ou un soutien extérieur. Cela n’impose pas à chaque société d’exporter chaque année des biens d’une valeur exactement égale à ses importations.

Au début, les financements publics et privés terrestres seraient probablement importants. Leur poursuite dépendrait du soutien politique et des résultats obtenus.

Et le problème est que certains articles devront être importés pendant des décennies, voire des siècles. Par exemple, les micro‑puces, les machines spécialisées, ou les médicaments avancés et les instruments scientifiques.

Alors, comment les colons martiens pourraient-ils gagner suffisamment d’argent pour payer ces importations ET les coûts exorbitants du transport ?

Recherche

La recherche pourrait être l’une des premières activités au-delà de la survie immédiate. Des institutions terrestres pourraient financer des travaux à la surface, comme en Antarctique mais avec des séjours beaucoup plus longs.

La géologie, l’astronomie et la physiologie humaine dans l’espace pourraient en bénéficier. Des traces de vie ancienne ou actuelle susciteraient aussi un grand intérêt biologique et médical. Une telle vie n’est pas confirmée, et les travaux devraient respecter la protection planétaire.

Tourisme

C’est probablement la première « vraie » industrie que Mars pourrait développer, une fois que les détails non seulement de la survie, mais aussi de la vie dans un confort raisonnable sur un autre monde seront devenus une routine bien établie.

En 2023 déjà, des entreprises comme Virgin Galactic (SPCE ) (SPCE) et Blue Origin, fondée par Jeff Bezos, développaient et réalisaient du tourisme spatial suborbital. Ces vols touristiques n’atteignaient pas une orbite.

Les vols orbitaux comme suborbitaux peuvent offrir de l’apesanteur et des vues de la Terre, mais leurs durées et trajectoires diffèrent.

En comparaison, Mars peut offrir :

Valles Marineris : un réseau de canyons long d’environ 4 000 km, large de quelque 200 km au maximum et profond de 7 km. La gravité de surface, environ 38 % de celle de la Terre, modifierait les déplacements. Les visites exigeraient néanmoins des combinaisons pressurisées, une protection contre les radiations et une planification de sécurité approfondie.

Source: Wikipedia

Olympus Mons : un grand volcan-bouclier culminant à environ 22 km au-dessus du niveau de référence martien, avec une base d’environ 600 km de diamètre. Son sommet n’atteint pas l’espace ; une atmosphère ténue existe encore à cette altitude.

Source: Wikipedia

Le volcan est bordé d’un escarpement de plusieurs kilomètres, décrit dans l’article comme atteignant localement environ 7 km. Le texte utilisait comme comparaison historique un prix de 30 000 à 200 000 dollars pour une expédition à l’Everest. L’alpinisme martien pourrait attirer des clients très fortunés, mais 1 à 5 millions de dollars pour un voyage de un à cinq touristes était un scénario, pas une offre ni un coût démontré.

Si cela ne suffit pas, il y a aussi les trois grands volcans de Tharsis Montes.

Vol aérien : la gravité vaut environ 38 % de celle de la Terre, mais la faible densité de l’air rend la portance difficile à produire. Ingenuity a démontré la possibilité du vol motorisé. Dirigeables, planeurs et appareils de transport de passagers exigeraient une conception spéciale ; une faible gravité ne rend pas automatiquement le tourisme aérien facile.

Complexes touristiques de luxe : les croisières et hôtels luxueux de Dubaï ou Las Vegas montrent que des clients paient pour des environnements contrôlés et des expériences particulières. Une installation martienne serait bien plus dépendante du maintien en vie et d’approvisionnements extérieurs. Le paysage et le caractère unique du lieu pourraient néanmoins attirer des visiteurs.

Prestige et exclusivité

Soyons honnêtes, la principale caractéristique du tourisme spatial en général, et d’une hypothétique industrie du tourisme martien, est son unicité. C’est ce qui vous distingue des mortels ordinaires, et plus les gens sont riches, plus ces symboles de statut sont prisés.

Nous pouvons facilement imaginer que les voyages vers Mars soient vendus aux enchères, avec un nombre limité de places disponibles. De même, le parrainage d’entreprises vendant des places limitées en tant que « soutien à l’expansion de l’humanité » pourrait être une source majeure de revenus pour une colonie martienne.

Pour les mêmes raisons, chacune des grandes puissances mondiales voudra posséder « sa » colonie, et la considérera comme une question de prestige national, ainsi qu’une forme de concurrence non violente avec les autres puissances.

À cet égard, les fortes tensions internationales pourraient être un moteur majeur pour accélérer la colonisation lunaire et martienne, les États‑Unis et la Chine, ainsi que leurs alliés respectifs, se précipitant pour « ne pas être laissés pour compte » dans la nouvelle course à l’espace.

Avec le temps, la baisse des coûts et la perte de la nouveauté changeront probablement l’attrait de cette raison de colonisation. Mais cela pourrait être essentiel pour transformer les colonies naissantes en communautés pleinement stables et en proto‑nations.

Matériaux rares

La géologie martienne peut contenir des minéraux précieux. Toutefois, des gisements d’or, de diamants ou de platine faciles à exploiter et économiquement rentables n’ont pas été démontrés. Des gemmes exclusives ayant une valeur marchande constituent aussi une hypothèse dans ce scénario.

Au prix historique d’exemple de 28 000 dollars par kg, le platine représenterait 28 millions de dollars par tonne. Cela ne prouve pas sa rentabilité : extraction, traitement et retour coûtent de l’argent, de nouvelles quantités peuvent modifier les prix et la capacité disponible d’un véhicule de retour n’est pas gratuite.

Si des gisements rentables étaient découverts, ils pourraient contribuer à l’économie locale. La ruée vers l’or californienne est une analogie, pas une preuve que Mars suivrait le même parcours.

Des objets de collection, comme la première roche martienne ramenée sur Terre, pourraient atteindre un prix élevé. Leur vente dépendrait toutefois de la propriété, des règles et des besoins scientifiques.

Industries à forte valeur ajoutée

Tout produit de grande valeur pourrait également être échangé entre Mars et la Terre. Nous pourrions imaginer que des articles comme les micro‑puces valent les coûts de transport.

Les avantages industriels de la gravité martienne restent inconnus. La microgravité est étudiée pour améliorer la qualité de certaines fibres optiques, mais celles-ci sont aussi fabriquées sur Terre. La gravité partielle de Mars n’équivaut pas à la microgravité orbitale.

Mars pourrait offrir des avantages encore inconnus pour la haute technologie ou la biotechnologie. Un modèle industriel rentable n’est cependant pas démontré.

Il est également probable qu’une culture locale fondée par des scientifiques, ingénieurs et une population entièrement dépendante de la technologie pour survivre produise de nombreux innovateurs et scientifiques de haut niveau. Sur Terre, les lieux les plus riches sont souvent comme Singapour ou la Silicon Valley, pauvres en ressources mais bénéficiant d’une population instruite et productive.

Travail à distance

Le temps de propagation d’un signal entre la Terre et Mars varie selon la position des planètes, d’environ 3 à 22 minutes dans chaque sens. Un appel Zoom ordinaire en temps réel ne fonctionnerait donc pas. La recherche, l’écriture, la conception et d’autres tâches tolérant le délai pourraient en revanche être possibles.

Le courrier électronique et l’échange de fichiers conviennent mieux que les tâches exigeant une interaction immédiate continue. Les interruptions et la capacité limitée des communications doivent aussi être prises en compte.

Services numériques, brevets et redevances pourraient générer des revenus sans transport physique de biens. Leur compétitivité dépendrait néanmoins des compétences, des communications et des coûts de la vie sur Mars.

Autres sources de revenus

D’autres activités plus modestes pourraient aussi apporter des revenus, sans nécessairement devenir les principaux secteurs économiques.

Sports à faible gravité

Pouvez‑vous imaginer jouer au basket‑ball ou au baseball avec seulement 38 % de gravité ? Ou, d’ailleurs, aux arts martiaux mixtes, au football américain et au rugby ? Nous pouvons facilement envisager que de nouveaux sports de niche (ou peut‑être grand public) soient inventés pour exploiter cet environnement unique.

Maisons de retraite et de convalescence

Une gravité moindre pourrait modifier les contraintes physiques et certains symptômes, mais ses effets à long terme sur Mars sont inconnus. Les vols spatiaux présentent des risques connus pour les os, les muscles et le système cardiovasculaire. Un bénéfice martien pour les personnes âgées ou cardiaques n’est pas démontré. Ces établissements restent donc une idée spéculative.

Production cinématographique

Cela sera peut‑être plus vrai pour les stations orbitales que pour Mars, grâce à l’avantage de l’apesanteur. Mais c’est tout aussi probable étant donné que les films sur Mars et l’espace sont déjà très populaires aujourd’hui. Ils pourraient l’être encore davantage dans un futur où la colonisation ne sera plus de la science‑fiction.

Centre de ravitaillement et de réparation

Si les activités s’étendaient à la ceinture d’astéroïdes ou aux lunes de Jupiter et Saturne, Mars pourrait devenir un relais logistique. Extraire du combustible de fusion des géantes gazeuses serait toutefois un projet futur très exigeant, pas une source démontrée, illimitée et immédiatement disponible.

Photo : Planet Volumes — Unsplash

Terraformation

La terraformation consiste à modifier la température, l’atmosphère et les milieux d’une planète pour les rendre plus semblables à ceux de la Terre. Certains pourraient considérer la diffusion de la vie comme un objectif moral à soutenir financièrement. C’est une position éthique, pas une obligation universelle. La technologie actuelle ne permet pas de rendre tout Mars semblable à la Terre : le CO₂ accessible ne suffit pas à créer une atmosphère chaude et terrestre. Une éventuelle vie locale et la protection planétaire doivent aussi être considérées.

Des attentes de cultures agricoles ou de valorisation foncière pourraient attirer des capitaux. Les droits de propriété sur le sol martien et les plus-values futures ne sont cependant pas assurés.

Source: Deviantart

Vie et culture sur Mars

À long terme, nous pouvons nous attendre à ce que la plupart des colons martiens travaillent pour d’autres Martiens, cultivant de la nourriture, produisant de l’énergie et des biens locaux, etc.

Les technologies complexes pourraient longtemps nécessiter des importations. Dans ce scénario, l’automatisation pourrait être moins répandue que sur Terre si le travail local coûtait moins cher que l’importation de puces ou de robots avancés. À l’inverse, les coûts du maintien en vie des travailleurs pourraient favoriser l’automatisation.

Il est également probable que la production locale d’électronique de base doive être rapidement développée, toute offre locale étant beaucoup moins chère que les importations, même si elle n’est pas produite à la même échelle.

Une culture de simplicité et de faible consommation sera probablement nécessaire pour faire face aux conditions de vie difficiles des premières décennies. Une forte croyance en la science et la rationalité dominera également la culture, la technologie étant la seule chose qui maintient tout le monde en vie.

Une des conséquences de la nécessité de construire des habitats souterrains ou fortement blindés pourrait également être une culture qui considère l’extérieur comme un lieu à éviter la plupart du temps.

Une orientation consisterait à préserver la surface et les éventuelles traces de vie avec le moins d’intervention humaine possible.

Une autre serait une industrialisation intense mêlant jardins sous dômes et industrie lourde. L’absence d’écosystèmes susceptibles d’être affectés ne doit pas être présumée, puisque nous ne savons pas si Mars est entièrement dépourvue de vie.

Des idéaux technologiques et écologiques à l’industrialisation intense, de nombreuses voies sont imaginables. La concrétisation d’une telle communauté et son importance historique restent des questions ouvertes sur l’avenir.