Mars a assez de vent pour alimenter des bases près des pôles toute l’année

Une analyse de l’énergie éolienne disponible sur Mars révèle qu’une turbine bien placée pourrait permettre à un groupe de six personnes de vivre près des pôles toute l’année

Par Christa Lesté-Lasserre

Les éoliennes sur Mars pourraient théoriquement fournir suffisamment d’énergie aux scientifiques pour explorer en toute sécurité les régions extérieures de la planète lors de missions en équipage.

L’énergie solaire pourrait être suffisante pour étudier Mars près de l’équateur, mais pour vivre plus près des pôles toute l’année, d’autres sources d’énergie sont nécessaires. En combinaison avec l’énergie solaire, des éoliennes bien placées pourraient fournir suffisamment d’énergie pour qu’un groupe de six personnes puisse vivre et travailler sur Mars toute l’année, sans les risques de rayonnement associés à l’énergie nucléaire, explique Victoria Hartwick du centre de recherche Ames de la NASA à Mountain View, Californie.

“C’est vraiment excitant qu’en combinant l’énergie éolienne potentielle avec d’autres sources d’énergie, nous ouvrons de grandes parties de la planète à l’exploration et à ces zones vraiment scientifiquement intéressantes que le [scientific] la communauté a peut-être déjà été discréditée en raison de ses besoins énergétiques », dit-elle.

Les vents martiens ont environ 99 % de force en moins par rapport aux vents de même vitesse sur Terre en raison de la faible atmosphère de la planète. Les études des vents martiens depuis les années 1970 se sont concentrées soit sur les zones d’atterrissage – qui doivent être peu ventées pour des atterrissages en toute sécurité – soit sur des évaluations uniques des crêtes montagneuses. Ceux-ci ne fournissent pas une image complète du potentiel éolien d’une région, qui peut varier considérablement au cours d’une journée, d’une saison et d’une année, explique Hartwick.

Elle et ses collègues ont adapté un modèle climatique mondial initialement conçu pour la Terre afin qu’il regarde Mars. Ils ont utilisé des informations détaillées sur Mars, telles que son paysage précis, son énergie thermique, ses niveaux de poussière et son rayonnement solaire dans différentes régions, tirées de cartes réalisées par les missions Mars Global Surveyor et Viking. Fort de ces informations, le modèle a simulé les différentes vitesses de vent sur la planète, de jour comme de nuit, au fil des saisons et même des années, car les tempêtes varient d’une année à l’autre.

Pour chaque unité de surface sur Mars, les chercheurs ont calculé la puissance maximale pouvant être produite à l’aide d’une éolienne efficace à 100 %. Ils ont également calculé les retours de puissance théoriques de quatre turbines commerciales de différentes tailles actuellement utilisées sur Terre. Ensuite, ils ont comparé cela avec les besoins énergétiques estimés pour soutenir six personnes sur Mars pour une mission d’une durée de 500 jours martiens, comme déterminé dans des études précédentes.

Les chercheurs ont découvert que l’énergie éolienne pouvait non seulement compléter l’énergie solaire – en particulier la nuit et lors de fortes tempêtes de poussière qui bloquent la lumière du soleil – mais la remplacer entièrement à certains endroits, explique Hartwick.

“Ce fut l’un des résultats incroyablement surprenants de notre étude, [as] ce n’était pas ce à quoi nous nous attendions lorsque nous l’avons examiné pour la première fois », dit-elle.

L’énergie éolienne a montré le potentiel le plus fort le long des bords des cratères martiens et des hautes terres volcaniques. Les vents soufflant des dépôts de glace pendant l’hiver dans l’hémisphère nord étaient comme une “brise de mer”, qui pourrait fournir une partie de l’énergie nécessaire aux sites d’exploration dignes de recherche, dit-elle.

“Lorsque nous parlons de missions humaines sur Mars, nous voulons des ressources énergétiques stables, dans les lieux scientifiques les plus intéressants”, dit-elle. “Avec l’éolien de concert avec le solaire, des portions vraiment intéressantes sont accessibles.”

Les aspects pratiques de la construction d’éoliennes sur Mars nécessitent une enquête plus approfondie, dit-elle. Mais des turbines à ballon légères et à faible volume et l’utilisation de matériaux martiens sur place pourraient être des options réalistes pour éviter d’expédier des équipements massifs à travers le système solaire. “Il s’agit d’une piste majeure de recherche supplémentaire que nous encourageons vraiment”, déclare Hartwick. “Nous sommes ravis de voir ce que la communauté des ingénieurs proposera.”

Référence de la revue : Astronomie naturelleDOI : 10.1038/s41550-022-01851-4

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