Une forme de vie se cache-t-elle dans ces habitats souterrains ?
Là seront-ce les premières villes construites sous la surface par les premiers colons humains. Les tunnels de lave se forment lorsque la surface de la lave en fusion refroidit et se solidifie, tandis que la lave de la couche inférieure continue de couler et peut rester chaude et s’écouler, laissant une grotte de plusieurs kilomètres de long. Sur Terre, le tunnel de lave le plus long et le plus profond connu est la grotte de Kazamura à Hawaï (États-Unis), longue de 64 kilomètres.
Depuis les années 1960, on suppose que ces formations pourraient également exister sur Mars et sur la Lune, ce qui a été confirmé ces dernières années par les orbiteurs envoyés lors de différentes missions.
Dans une nouvelle étude, les chercheurs affirment qu’il est temps de les explorer en détail et de les considérer comme un habitat très probable pour de futurs colons.
« Les plus grands tunnels de lave sur Terre atteignent au maximum 40 mètres de large et de haut », explique Riccardo Pozzobon, géoscientifique à l’université de Padoue (Italie), et co-auteur de l’étude. « Ils peuvent s’étendre sur des dizaines de mètres, tel une autoroute souterraine. »
C’est largement assez grand pour que plusieurs personnes puissent y entrer. Mais sur Mars, les tunnels de lave effondrés sont environ 80 fois plus grands que sur notre planète, avec des diamètres compris entre 40 et 400 mètres. Sur la Lune, en revanche, ils sont encore plus colossaux, avec des diamètres de 300 à 700 fois supérieurs à ceux de la Terre et une longueur pouvant atteindre 900 mètres.
« Un tunnel de lave sur la Lune pourrait facilement abriter une petite ville à l’intérieur de ses murs », explique Pozzobon.
L’échelle gigantesque de ces formations extraterrestres est probablement due à la faible gravité martienne et lunaire, ainsi qu’au fonctionnement des volcans sur ces corps célestes, différent de celui observé sur Terre.
Pour évaluer la taille des tunnels de lave lunaires et martiens, les chercheurs ont réalisé des scans laser 3D des tunnels terrestres, effondrés et intacts. Ils ont ensuite rassemblé toutes les images satellites disponibles de tunnels de lave effondrés sur Mars et la Lune et modélisé la taille des tunnels intacts en se basant sur les relations entre les tunnels détruits et intacts sur Terre.
Habitats pour les colons
Ces formations sont idéales pour l’habitat humain pour plusieurs raisons. Premièrement, elles offrent une protection contre les météorites, qui brûlent moins facilement dans les atmosphères ténues de Mars et de la Lune. Elles contiennent également des substances chimiques utiles, comme la glace d’eau et des composés volatils, qui peuvent servir de combustible. Une épaisse couche de roche faisant office de toit protège aussi du rayonnement solaire. Enfin, les puits de lumière présents sur ces tubes permettent une remontée rapide vers la surface.
Il arrive que des auteurs de science-fiction, comme Kim Stanley Robinson, imaginent la pressurisation de cratères ou de tunnels de lave pour les remplir d’air respirable. Mais Pozzobon estime ce scénario improbable, notamment pour les tunnels de lave lunaires, dont les entrées peuvent être aussi larges qu’un terrain de football.
« Compte tenu de sa taille immense et du risque de fuites dues à des fractures dans la roche, je juge l’hypothèse d’une pressurisation improbable », explique le scientifique. « Il serait plus probable que des établissements humains s’y soient installés, soit pour loger des personnes, soit pour entreposer du matériel. »
Cependant, même installer une base à l’intérieur d’un tunnel de lave représente un défi.
« Bien qu’un tunnel de lave puisse offrir un abri contre les oscillations thermiques, les radiations et les micro-impacts, il est difficile d’accès, les roches basaltiques à l’intérieur peuvent être extrêmement coupantes et le terrain est très accidenté », a déclaré Pozzobon. « Le défi technique que représente l’installation d’habitats gonflables dans ce contexte est considérable et nécessite des études préliminaires très approfondies. »
Exploration plus poussée des tubes
Le défi immédiat consiste à recueillir davantage d’informations sur les tunnels de lave intacts sur la Lune et sur Mars. Pour l’instant, ces structures ne peuvent être identifiées que grâce à des images satellites, en repérant les ouvertures ou les effondrements. Mais il est difficile de distinguer une ouverture d’un simple trou dans le sol.
D’après les modèles, les tunnels de lave martiens auraient atteint un point de rupture lorsque la planète était géologiquement active ; il serait donc plus difficile de les trouver intacts. En revanche, une grande partie de leurs homologues lunaires seraient structurellement stables, ce qui en ferait de meilleurs candidats à l’exploration.
À l’heure actuelle, aucun rover n’est suffisamment autonome pour explorer les grottes extraterrestres. Avant d’en concevoir et d’en lancer un destiné à une telle mission, il est nécessaire que des satellites équipés de radars à pénétration de sol ou d’autres technologies de télédétection établissent des cartes précises de ces formations souterraines.
« Le processus de découverte de sites idéaux pour l’habitabilité sublunaire ou sous-marine prendra beaucoup de temps et comportera de nombreuses étapes intermédiaires », concluent les chercheurs.
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