Les scientifiques découvriront de la vie dans des grottes spatiales

Les volcans construisent des grottes

Les grottes du système solaire sont aussi diverses que les corps célestes sur lesquels elles se trouvent.

Sur des corps froids et recouverts de glace tels que Pluton, Europe, la lune de Jupiter, et Encelade, la lune de Saturne, les volcans de glace et les geysers peuvent créer des grottes. Les volcans crachent des substances volatiles telles que de l’eau et du méthane qui s’évaporent rapidement et laissent des cavités dans le cratère volcanique ou la calotte glaciaire.

La Lune, Mars et Titan, la lune de Saturne, ne sont pas recouverts de glace. Ici, les grottes se forment selon des processus que nous connaissons également sur Terre.

Le point commun des grottes est qu’elles sont constituées de substances liquides. La plupart des grottes sur Terre, par exemple, sont formées par des courants d’eau qui creusent la surface.

Mais les grottes peuvent également se former à partir de matériaux de surface fondus suite à des impacts de météores ou à des coulées de lave provenant de volcans.

Si les scientifiques accèdent aux grottes des planètes et des lunes, ils peuvent trouver des réponses à un certain nombre de questions scientifiques.

Par exemple, les grottes peuvent nous renseigner sur la géologie des corps au fil du temps. Et des études sur la lave solidifiée peuvent révéler de quoi sont constitués les corps.

La Terre, par exemple, fonctionne comme une archive de l’histoire du climat.

Des dépôts de calcaire sur des stalactites dans des grottes de Majorque ont révélé que le niveau de la mer était plus élevé de 16 mètres il y a 3,3 millions d’années – un signe avant-coureur de ce qui nous attend si le réchauffement climatique se poursuit.

Sur Terre, les biologistes et les archéologues profitent également de la recherche sur les grottes, car d’innombrables découvertes montrent que nos propres ancêtres cherchaient refuge dans les grottes.

Les grottes au sol attirent également les animaux : de nombreuses espèces vivent toute leur vie dans un environnement protégé mais sombre.

La vie prospère dans les ténèbres éternelles

Les biologistes ont découvert des écosystèmes complètement isolés dans des grottes. Ici, la vie regorge, même si la lumière du soleil ne l’atteint jamais.

Un exemple frappant est la grotte de Movile en Roumanie, découverte en 1986 et où la vie est coupée du monde extérieur depuis 5,5 millions d’années.

La grotte, plongée dans l’obscurité totale, regorge de sangsues jaunâtres, d’escargots, d’araignées, de gobelins et de scorpions. Dans un monde sans lumière, où personne n’a d’yeux, les couleurs n’ont aucun sens.

Le manque de lumière présente des défis, mais aussi des avantages. La grotte offre une protection contre les intempéries et le vent, et la température est constante 24 heures sur 24, toute l’année.

Les mêmes avantages s’appliquent aux grottes ailleurs dans le système solaire. À la surface de la Lune, par exemple, la température varie de 127 degrés le jour à moins 173 la nuit – mais dans les grottes, elle est beaucoup plus stable.

je 2022 découvert Des chercheurs de l’Université de Californie aux États-Unis ont découvert que la température dans un trou à la surface de la Lune, qui est vraisemblablement l’entrée d’une grotte, est de 17 degrés confortables.

Les chercheurs ont conclu que les grottes sur la Lune offrent des températures stables et des environnements sûrs, adaptés à la fois à l’exploration et à l’habitation sur la Lune.

Il en va probablement de même pour les grottes de Mars. Ici, les grottes offriront non seulement une température constante, mais aussi une protection contre les violentes tempêtes de sable. Et sur la Lune comme sur Mars, les grottes protégeront contre le rayonnement cosmique mortel du soleil et du reste de la galaxie.

De nouveaux robots exploreront

L’exploration de grottes sur d’autres planètes présente des défis techniques majeurs. Dans un premier temps, l’exploration sera réalisée à l’aide de robots.

Mais comme le terrain dans les grottes est probablement aussi accidenté que celui des grottes sur Terre, cela nécessite le développement de robots autres que les rovers que les chercheurs ont utilisés pour explorer la surface.

En 2019, l’ESA a lancé un appel à de nouvelles idées pour des robots capables d’explorer les grottes de la Lune. L’une des propositions soumises par des chercheurs de l’Université de Manchester au Royaume-Uni consiste à envoyer un groupe de robots sauteurs pour enquêter sur le trou de Marius Hills.

Sur Titan, la lune de Saturne, un groupe de robots plus petits pourrait également être pertinent. Contrairement à la Lune et à Mars, Titan possède une atmosphère dense. En fait, l’atmosphère est si épaisse et la gravité si faible que les humains pourraient voler s’ils avaient une paire d’ailes attachées à leurs bras.

La Nasa travaille sur un concept appelé Shapeshifter, qui regroupe jusqu’à douze drones. Les drones pentagonaux peuvent voler individuellement, mais ils peuvent également être assemblés en une boule qui peut rouler sur le terrain ou naviguer sur les lacs de méthane liquide de Titan.

Ainsi, les robots sont équipés pour tout environnement qu’ils pourraient rencontrer dans les grottes de Titan.

Reste cependant un problème technique global : comment les chercheurs resteront-ils en contact avec les robots ? Les ondes radio ne peuvent pas pénétrer les parois et le plafond de la grotte, et sans contact, les chercheurs ne peuvent ni envoyer d’instructions aux robots ni recevoir de données de leur part.

Mais aujourd’hui, une équipe d’ingénieurs a également trouvé une solution à ce problème. Sous la direction de Wolfgang Fink de l’Université d’Arizona aux États-Unis, l’équipe a développé un système de communication destiné à être utilisé par un groupe de mini-robots dans des grottes sur Mars.

Le système s’inspire du conte de fées Hansel et Gretel, a expliqué Wolfgang Fink lorsque les chercheurs ont présenté l’idée.

“Si vous vous souvenez du livre, vous savez qu’Hansel et Gretel ont jeté du fil d’Ariane pour être sûrs de pouvoir retrouver leur chemin.”

Dans la version des chercheurs, les miettes sont de petits appareils électroniques que les rovers jettent à chaque fois qu’ils tournent au coin d’une rue ou qu’ils se déplacent dans les couloirs.

Les appareils agissent comme des points de contact qui reçoivent et transmettent les signaux radio des rovers. Cela les maintient en contact permanent avec un « morrover » plus grand situé à l’entrée de la grotte.

Les petits rovers seront équipés d’un lidar capable de scanner les grottes en trois dimensions. L’un des objectifs est de déterminer s’ils conviennent à l’habitation humaine.

Sur Mars, les tunnels de lave sont intéressants du point de vue d’une base permanente et à terme d’une véritable colonie. Les tunnels longs d’un kilomètre peuvent atteindre plusieurs centaines de mètres de large, ce qui laisse suffisamment d’espace.

“Les tunnels et les grottes de lave constitueront l’habitat idéal pour les astronautes, car ils n’auront rien à construire. Ils sont automatiquement protégés des radiations cosmiques nocives, il ne leur reste donc plus qu’à les décorer et à les rendre plus confortables”, explique Wolfgang Fink.

Lorsque les scientifiques trouveront le bon endroit pour s’installer, il sera intéressant de voir si les astronautes deviendront les premiers habitants des grottes de Mars, ou s’ils partageront une maison avec la vie originelle sur Mars.