Prix et aperçu des transferts humains vers Mars

Concept artistique d'astronautes et d'habitats sur Mars. Les missions humaines vers Mars, bien qu'envisagées depuis longtemps, sont confrontées à d'immenses défis en termes de coûts et de logistique. Les estimations pour une expédition sur Mars avec équipage varient considérablement - pour les programmes gouvernementaux comme celui de la NASA, les projections ont atteint des centaines de milliards de dollars pour une seule mission. En revanche, de nouveaux acteurs commerciaux promettent de réduire considérablement ces coûts par voyageur grâce à des vaisseaux spatiaux réutilisables et à des approches innovantes. Ce rapport compare les coûts anticipés du transport d'êtres humains vers Mars au cours de la prochaine décennie, en examinant à la fois les plans annoncés publiquement et les projections spéculatives, et en soulignant la faisabilité, la fiabilité et les modèles de tarification potentiels de chaque option proposée pour le transfert vers Mars.

Plans de transport vers Mars de la NASA (financés par le gouvernement)

La NASA a pour objectif d'envoyer des astronautes sur Mars dans les années à venir. début-milieu des années 2030La Lune est le point de départ de ce projet. Les plans actuels visent une Mission sur Mars avec équipage vers 2035 après que le programme Artemis aura établi une présence humaine durable sur la Lune. L'approche de la NASA implique son Système de lancement spatial (SLS) méga-fusée et Orion une capsule d'équipage pour transporter les équipages en orbite lunaire, une station lunaire Gateway comme point d'étape, et enfin un véhicule de transfert vers Mars et un atterrisseur pour le voyage vers la surface martienne. Cette architecture met l'accent sur des technologies éprouvées, mais nécessite de multiples lancements et un assemblage dans l'espace, ce qui fait grimper les coûts.

- Estimation des coûts : Contrairement aux entreprises commerciales, la NASA ne vend pas de billets. coût par personne peuvent être déduits des budgets des missions. Les analyses suggèrent une une seule mission de la NASA sur Mars pourrait coûter de l'ordre de $500 milliards d'euros (un demi-billion de dollars) si l'on tient compte du développement de tout le matériel et de l'infrastructure nécessaires. Ce chiffre dépasse de loin le coût de toute mission à ce jour et souligne le défi budgétaire. Même le programme Artemis pour la Lune - un "tremplin" vers Mars - est estimée à ~$93 milliards jusqu'en 2025, chaque lancement de SLS/Orion coûtant environ 1,5 milliard d'euros. $4.1 milliards (en grande partie grâce au matériel non réutilisable). À raison de 3-4 astronautes par mission, cela représente en fait plus de $1 milliard par astronaute uniquement pour le voisinage lunaire. Une mission sur Mars serait probablement encore plus coûteuse par personne si l'on utilisait des modèles contractuels similaires et des systèmes à usage unique.

- Financement et viabilité : Les missions de la NASA sont financées par des crédits gouvernementaux. Les missions de la NASA sont financées par des crédits gouvernementaux. coûts élevés Les plans martiens moyens dépendent d'un soutien politique et de budgets durables. La NASA étudie le partage des coûts et les partenariats - par exemple, en tirant parti de l'expérience de la NASA dans le domaine des sciences de la vie. Le vaisseau de SpaceX pour les alunissages - afin de réduire les dépenses. Pour Mars, la NASA peut également s'associer à des fournisseurs commerciaux pour le transport ou la technologie afin de limiter les coûts. Cependant, l'économie n'est pas motivée par le profit ; l'objectif est de réduire les coûts. la justification est scientifique et stratégiqueIl n'y a pas de vente de sièges. Cela rend le financement fragile si les priorités nationales changent. Garantir un programme martien économiquement durable sur plusieurs décennies est un défi majeur pour la NASA.

- Défis technologiques : L'approche conservatrice de la NASA donne la priorité à la sécurité et à la fiabilité, mais les obstacles techniques sont immenses. Les systèmes de survie de longue durée, le blindage contre les radiations pour un voyage aller-retour d'environ 6-7 mois, ainsi que l'entrée, la descente et l'atterrissage (EDL) pour les véhicules lourds avec équipage sur Mars sont autant de défis à relever pour la NASA. principaux facteurs de coûts. Chacune d'entre elles nécessite une nouvelle technologie ou des améliorations substantielles (par exemple, des boucliers thermiques plus grands et une rétropropulsion supersonique pour l'EDL martien). La complexité de l'assemblage d'un véhicule de transfert martien en orbite ou à Gateway et l'éventuel pré-déploiement du carburant de retour sur Mars ajoutent également des coûts et des risques. Ces défis contribuent aux estimations de coûts élevées de la NASA et à ses longs délais (le premier atterrissage n'aura pas lieu avant les années 2030).

- Calendrier et faisabilité : Le calendrier de la NASA (Mars avec équipage d'ici 2035) est ambitieux et pourrait déraper si le financement ou le développement de la technologie prenait du retard. L'agence a l'habitude de retarder les nouveaux programmes de vols habités (par exemple, le développement du SLS a pris plus d'une décennie). Faisabilité d'un atterrissage sur Mars dans les années 2030 dépend des progrès réalisés dans les années 2020 : missions lunaires Artemis réussies, démonstrations de l'habitat martien et de la technologie de support de vie, et éventuellement partenariats internationaux pour partager les coûts. L'approche de la NASA est la suivante fiable dans son concept (en s'appuyant sur l'expérience d'Apollo/ISS/Artemis), mais lent et coûteuxce qui soulève des questions quant à la viabilité à long terme. Les critiques ont fait remarquer qu'un programme martien purement gouvernemental aux niveaux budgétaires actuels pourrait prendre des décennies et des années. des milliers de milliards de dollars au total, ce que beaucoup considèrent comme insoutenable en l'absence de nouvelles stratégies de réduction des coûts.

Les projets de SpaceX en matière de transport vers Mars (commercial)

Rendu du lancement du vaisseau de SpaceX vers l'espace. SpaceX est le principal acteur privé à avoir des ambitions martiennes explicites. La société Vaisseau spatial et de la Super lourd Le système de surpression est conçu comme un système réutilisable SpaceX est un système de transport qui vise à transporter des humains (jusqu'à 100 à la fois) et du fret vers Mars. Elon Musk, le fondateur de SpaceX, a fait de la colonisation de Mars la vision à long terme de l'entreprise, visant à permettre à un grand nombre de personnes de migrer vers Mars. Vaisseau spatial est au cœur de ce projet : un vaisseau spatial en acier inoxydable, rechargeable, qui peut être lancé en orbite terrestre, ravitaillé par des navires-citernes en orbite, puis se rendre sur Mars et en revenir sans être mis au rebut. Cette approche, si elle est couronnée de succès, promet de réduire de plusieurs ordres de grandeur le coût du transport vers Mars.

- Calendrier et plans : L'objectif annoncé publiquement par SpaceX est d'envoyer le premier satellite de l'Union européenne. Vaisseaux cargo vers Mars dès le 2022-2024et le premier Vaisseau spatial avec équipage dès que 2024-2026 (calendrier initialement annoncé en 2016-2017). En réalité, ces dates sont fluctuantes - aucun vaisseau n'a atteint l'orbite en 2023, et un essai de vol orbital en 2023 s'est terminé prématurément - mais le développement est rapide. Une projection réaliste est un vol d'essai avec équipage vers Mars dans les années fin des années 2020En fonction des progrès de l'ingénierie et de l'approbation des autorités de réglementation. SpaceX a démontré sa capacité à itérer rapidement (par exemple, les prototypes de Starship, les essais répétés des moteurs) et prévoit également un voyage en orbite autour de la Lune (le projet chèreLune en 2024 avec Starship) en tant que précurseur. Si Starship parvient à se mettre en orbite et à se ravitailler en carburant d'ici le milieu des années 2020, un vaisseau spatial de type tentative de transfert vers Mars d'ici ~2030 est concevable. Contrairement à la NASA, SpaceX pourrait décider de lancer une mission privée sur Mars dès que la technologie sera prête, ne serait-ce qu'à titre de démonstration avec quelques astronautes de la société ou des clients payants, ce qui rendrait son calendrier potentiellement plus agressif (si c'est techniquement possible).

- Coût par passager : La stratégie de SpaceX consiste explicitement à maximiser la réutilisation et la fréquence des vols afin de répartir les coûts sur de nombreux passagers. Musk a déclaré que coût opérationnel pour le lancement d'un vaisseau spatial ne pouvait être que ~$2 millions (principalement pour le propergol) - incroyablement bas par rapport aux fusées actuelles - si le système est entièrement et rapidement réutilisable. En théorie, un seul vaisseau spatial pourrait transporter de 50 à 100 personnes, ce qui représenterait un investissement de 1,5 milliard d'euros. quelques dizaines de milliers de dollars par personne du coût du carburant. Bien entendu, les coûts de développement (plusieurs milliard dollars) doivent être récupérés, mais la vision de Musk, souvent citée, est celle d'un prix futur du billet pour Mars autour de $100.000 (peut-être même aussi bas que $100k)éventuellement < $500k dans les premières années. Il a suggéré que ce montant soit suffisamment bas pour que "La plupart des habitants des économies avancées pourraient vendre leur maison sur Terre et s'installer sur Mars s'ils le souhaitaient. . En 2017, Musk estimait que le prix initial du billet serait de l'ordre de 1,5 million d'euros. $200k par personneet tombent à ~$100k au fur et à mesure que l'échelle s'améliore. Ces chiffres sont aspirationnel - aucun billet n'est actuellement en vente - mais ils indiquent l'objectif de SpaceX : des ordres de grandeur moins chers que les programmes traditionnels. Il est important de noter que les premiers voyages sur Mars (si, par exemple, une douzaine d'ingénieurs seulement participent à une mission d'essai) ne seront pas vendus commercialement et coûteraient effectivement des centaines de millions à SpaceX ; mais à mesure que le système mûrit, le coût marginal par passager supplémentaire pourrait s'approcher de l'objectif de Musk.

- Financement et modèle économique : Contrairement à la NASA, SpaceX doit tenir compte de la viabilité économique. Le développement de Starship (estimé à $5-10 milliards ) est financée par SpaceX - grâce aux revenus des lancements et à des investissements massifs dans son programme de satellites Starlink (dont Musk a indiqué qu'il servait en partie à financer les ambitions martiennes). SpaceX a également remporté un $2,9 milliards de dollars de contrat avec la NASA pour utiliser Starship en tant qu'atterrisseur lunaire, ce qui permettrait d'injecter de l'argent. À l'avenir, SpaceX envisage de tirer des revenus des voyages sur Mars : vendre des sièges ou même des vols entiers de Starship aux clients. Les premiers clients pourraient être NASA (achat de moyens de transport pour ses astronautes) ou Touristes de l'espace. Par exemple, un voyage financé par un milliardaire (par analogie à DearMoon pour Mars) pourrait financer une première mission avec équipage. Sur une période de plus de 10 ans, si Starship effectue des vols de routine, SpaceX pourrait adopter un système de financement de l'équipage. modèle de compagnie aérienneLe prix des billets est élevé au départ (des millions), mais il diminue pour se situer dans une fourchette à six chiffres au fur et à mesure que le volume et la concurrence augmentent. Musk a même lancé l'idée de billets aller-retour gratuits (vous payez pour aller sur Mars, mais le retour sur Terre est gratuit), afin d'encourager l'émigration tout en veillant à ce que personne ne soit piégé pour des raisons de coût. Le pari économique global est que la baisse spectaculaire des coûts de lancement débloquera une demande suffisante (de la part des chercheurs, des aventuriers, des émigrants et des agences) pour faire du voyage sur Mars un secteur d'activité commercial viable à long terme.

- Défis technologiques et logistiques : Le projet de SpaceX repose sur plusieurs technologies qui n'ont pas encore fait leurs preuves : réutilisation rapideLe vaisseau doit être équipé d'un système d'alimentation en énergie, d'un système de ravitaillement en orbite et d'un système de survie pour de longues durées. Le vaisseau géant en acier inoxydable doit survivre à de multiples rentrées (sur Terre et sur Mars) et à de nombreux déplacements. remplir le vaisseau de carburant en orbite terrestre - un aspect essentiel pour transporter suffisamment de masse vers Mars - doit être démontré. En outre, transporter 100 passagers en toute sécurité dans l'espace lointain nécessite un système de survie robuste, un blindage contre les radiations et peut-être une gravité artificielle (le vaisseau spatial ne fournit pas de gravité, il faut donc atténuer les effets de 0g sur la santé pour un voyage de 6 mois). Ces éléments sont les suivants des défis non triviaux sur lequel SpaceX travaille activement, mais qui augmentera les coûts de développement et la complexité. Un autre facteur de coût est la nécessité de L'infrastructure de Mars: SpaceX prévoit que les premiers vaisseaux spatiaux transporteront du matériel pour produire du carburant sur Mars (via l'utilisation des ressources in situ(par exemple, fabrication de méthane et d'oxygène à partir d'eau martienne et de CO₂). Si cette solution permet d'éviter d'expédier le carburant de retour depuis la Terre, elle nécessite une technologie ISRU fiable sur Mars - un obstacle logistique qui, s'il est retardé, pourrait bloquer des biens ou des personnes sur Mars plus longtemps (ce qui augmenterait les coûts de la mission). Malgré ces difficultés, les antécédents de SpaceX en matière de réutilisation des fusées Falcon et de cycles de développement rapides permettent d'être confiant. Les fiabilité L'utilité de Starship pour la vie humaine n'a pas encore été prouvée ; SpaceX effectuera probablement de nombreux vols de fret et d'essai avant de faire monter des personnes à bord, afin de s'assurer que la sécurité est acceptable. Faisabilité d'atteindre Mars au cours de la prochaine décennie dépend de la capacité à surmonter ces obstacles. Si elle y parvient, SpaceX pourrait réduire considérablement le coût de toutes les autres options, ce qui ferait d'elle l'entreprise la plus rentable du monde. le plus économique (bien qu'encore expérimental) moyen de transport humain sur Mars d'ici les années 2030.

Blue Origin et autres entreprises privées

Blue Origin, la société spatiale fondée par Jeff Bezos, est un autre acteur commercial souvent mentionné aux côtés de SpaceX. Cependant, Blue Origin n'a pas encore annoncé publiquement de projet détaillé de mission humaine sur Mars. pour les 10 prochaines années - elle se concentre principalement sur la Lune et l'orbite terrestre à court terme. Blue Origin développe le Nouveau Glenn (premier lancement prévu au milieu des années 2020), qui pourrait éventuellement envoyer des charges utiles lourdes vers Mars. en équipage Le transport vers Mars ne figure pas encore sur sa feuille de route. En revanche, le grand projet de Blue Origin est le Lune bleue pour la Lune (avec un alunissage en équipage prévu vers 2029 dans le cadre du programme Artemis de la NASA). Cela dit, le projet de Blue Origin vision à long terme est de voir des millions de personnes vivre et travailler dans l'espace, Mars fait donc certainement partie de ses objectifs. Toute entreprise martienne de Blue tirerait probablement parti de ses fusées réutilisables et de son expérience en matière d'atterrisseurs lunaires, mais il est probable qu'elle n'ait pas à se préoccuper de l'avenir de la planète. au-delà de l'horizon de 10 ans.

- Calendrier et plans : Au cours de la période 2025-2035, Blue Origin fera la démonstration de New Glenn (une fusée orbitale partiellement réutilisable) et mènera des missions lunaires. Un transfert vers Mars par Blue Origin avant 2035 serait hautement spéculatif. L'entreprise pourrait apporter une contribution technologique aux efforts de la NASA ou d'autres partenaires pour Mars (par exemple, les moteurs ou les modèles d'atterrisseurs de Blue pourraient être adaptés à Mars). Boeing et Lockheed Martin, géants traditionnels de l'aérospatiale, n'ont pas non plus de programmes indépendants de transport vers Mars en dehors de leur partenariat avec la NASA (Boeing construit le SLS ; Lockheed construit Orion et a proposé le projet Camp de base de Mars concept de station orbitale pour la NASA). Ces concepts restent conceptuel sans financement spécifique. Un autre concept privé notable a été Mars OneMars One est une association néerlandaise à but non lucratif qui, dans les années 2010, a proposé des voyages aller simple vers Mars financés par une émission de télé-réalité. Mars One estimé $6 milliard pour envoyer les 4 premières personnes et $4 milliards pour chaque équipage suivant, soit ~$1,5 milliards par passager pour la mission initiale - bien moins cher que l'approche de la NASA, mais toujours extrêmement élevé et basé sur de nombreuses hypothèses non prouvées. En fin de compte, Mars One n'a pas réussi à obtenir de financement et s'est déclaré en faillite, soulignant la difficulté de financer de tels projets uniquement par des investissements privés et des droits médiatiques.

- Coût et financement : Blue Origin n'ayant pas présenté de plan pour Mars, il n'existe pas de chiffres officiels concernant les coûts ou le prix des billets. Toute projection serait spéculative. Blue Origin est soutenue par la fortune de Bezos (il a personnellement investi dans la société environ $1 milliard par an provenant des ventes d'actions Amazon) et commence à tirer des revenus du tourisme suborbital (les billets pour ses vols suborbitaux New Shepard coûteraient $250k-$500k+ (en anglais) chacun lors de ses premiers vols) et les lancements de satellites à venir. Si Blue se lançait dans le transport vers Mars, elle pourrait potentiellement financer le développement de la même manière que SpaceX - par le biais d'investissements internes et en concourant pour les contrats de la NASA. (Par exemple, Blue Origin a perdu face à SpaceX le premier contrat pour l'atterrisseur lunaire Artemis, mais a remporté un second contrat en 2023 d'une valeur de $3,4 milliards pour un atterrissage sur la Lune en 2029). La philosophie de Blue Origin, qui consiste à développement progressif, par étapes ("Gradatim Ferociter") signifie qu'elle ne s'attaquera probablement à Mars qu'après avoir maîtrisé les vols habités orbitaux et lunaires. À long terme, si Blue Origin construisait un véhicule martien réutilisable, les modèle de tarification pourrait ressembler à celle de SpaceX (billets vendus à des aventuriers fortunés ou services de transport pour la NASA), mais à ce stade, cette tarification n'est que pure conjecture.

- Faisabilité et défis : Pour qu'un nouvel acteur privé (qu'il s'agisse de Blue Origin ou d'un autre) puisse organiser une mission humaine sur Mars, il faut que les conditions suivantes soient réunies sont similaires à celles de SpaceXL'objectif de la mission martienne est d'atteindre les objectifs suivants : capacité de lancement de charges lourdes, ravitaillement en carburant ou assemblage dans l'espace, support de vie avancé et engagement financier massif. La fusée New Glenn de Blue Origin sera de grande taille, mais probablement pas aussi grande que Starship en termes de charge utile ; plusieurs lancements de New Glenn pourraient être nécessaires pour assembler une mission martienne en orbite, ce qui augmenterait les coûts et la complexité. Sans réutilisation complète, les coûts par mission resteraient élevés (le premier étage de New Glenn est réutilisable, mais le deuxième étage est actuellement consommable). La fiabilité des systèmes de Blue devra être prouvée progressivement (ils ont eu des problèmes de plusieurs vols d'équipage suborbitaux réussismais pas encore de vols orbitaux). En résumé, d'autres entreprises privées n'ont pas de calendrier concret pour Mars pour la prochaine décennieLes entreprises de l'Union européenne ne sont pas en mesure d'offrir des solutions de transport alternatives, mais elles peuvent éventuellement le faire, SpaceX reste le principal concurrent commercial pour un transfert précoce de l'homme vers Mars, en raison de son avance dans les technologies concernées.

Plans internationaux : Chine et autres

Au-delà des efforts américains, Chine planifie activement l'exploration humaine de Mars. En 2021, la Chine a annoncé une feuille de route pour le lancement de sa première mission d'exploration humaine de Mars. Mission sur Mars avec équipage en 2033Ce programme ambitieux s'inscrit dans le cadre d'une vision à long terme de la construction d'un système spatial européen. Ce programme ambitieux s'inscrit dans le cadre d'une vision à long terme visant à construire un système spatial européen. base martienne habitée en permanence et utiliser les ressources martiennes. L'approche de la Chine est pilotée par le gouvernement via la China National Space Administration (CNSA) et les entreprises publiques associées. Après avoir réussi à faire atterrir des robots sur Mars (la mission Tianwen-1 avec le rover Zhurong en 2021), la Chine développe à présent le système de transport lourd Longue Marche 9 et potentiellement à propulsion nucléaire pour permettre des transferts vers Mars avec équipage. Une mission de retour d'échantillons de Mars (robotique) est prévue vers 2030 pour tester certaines des technologies requises.

- Coût et financement : Les estimations détaillées des coûts du programme chinois de vols habités vers Mars ne sont pas accessibles au public. Toutefois, comme il s'agit d'un effort dirigé par l'État, le financement proviendra des budgets gouvernementaux et sera justifié par des motivations stratégiques et de prestige. Le programme spatial chinois est connu pour ses coûts relativement inférieurs à ceux de la NASA dans certains domaines (en raison de coûts de main-d'œuvre moins élevés et d'une rationalisation du processus décisionnel), mais un projet d'équipage sur Mars sera toujours extrêmement coûteux (probablement des dizaines de milliards de dollars sur la durée du programme, voire plus). Comme la Chine n'envisage pas pour l'instant de vendre des "billets" à des civils, il n'y a pas de coût direct par siège - le coût total de la mission est supporté par le gouvernement. En termes de viabilité économique, la Chine considère les missions martiennes avec équipage comme des investissements dans les prouesses technologiques et le prestige national plutôt que comme des investissements lucratifs. Cela signifie que tant que le gouvernement central accorde la priorité au projet, le financement peut être maintenu. (Notamment, le programme lunaire avec équipage de la Chine et les modules de la station spatiale à venir témoignent d'un engagement fort en faveur des vols spatiaux habités).

- Technologie et calendrier : Le calendrier de la Chine 2033 pour le premier atterrissage humain est très ambitieux - à peu près parallèle au calendrier provisoire de la NASA - et nécessiterait le développement rapide de nombreuses nouvelles technologies. Les principaux besoins concernent une fusée super-lourde comparable à SLS/Starship, des systèmes de survie pour des missions de longue durée (jusqu'à présent, les vols spatiaux habités de la Chine sont restés en orbite terrestre basse pendant des jours ou des mois) et des solutions pour un atterrissage et un retour en toute sécurité sur Mars. La Chine mène des recherches sur la propulsion nucléaire thermique pour raccourcir les temps de transit (ce qui pourrait réduire les voyages à quelques mois), ce qui pourrait réduire certains coûts (moins de consommables, moins d'exposition aux radiations), mais cette technologie pourrait ne pas être prête d'ici les années 2030. La fiabilité des lanceurs chinois est élevée pour les fusées Long March existantes, mais les nouvelles méga-fusées et les systèmes de transport d'équipage dans l'espace lointain n'auront pas fait leurs preuves dans un premier temps. Il est également question de la coopération internationale: La Chine a invité des partenaires internationaux (et compte tenu des ambitions spatiales de la Russie et de son isolement actuel par rapport aux États-Unis et à l'Europe, un partenariat avec l'Union européenne pourrait être envisagé). Partenariat Chine-Russie sur Mars pourraient voir le jour, en partageant les coûts et l'expertise). Dans l'ensemble, le plan martien de la Chine semble réalisable compte tenu des ressources de la nation et de ses antécédents en matière de réalisation d'objectifs spatiaux ambitieux (station spatiale, atterrissage sur la face cachée de la Lune, etc. S'il est réalisé, il offrirait un système alternatif de transport humain vers Mars (exploité par le gouvernement, non ouvert aux passagers privés), et potentiellement moins coûteux que l'approche de la NASA (bien qu'il soit encore loin des faibles coûts espérés par SpaceX).

- Autres efforts nationaux : D'autres agences spatiales (l'ESA européenne, la Roscosmos russe, l'ISRO indienne, etc.) n'ont actuellement pas de programmes indépendants de vols habités vers Mars prévus pour les années 2020 ou le début des années 2030, principalement en raison de leur coût énorme. L'Europe apporte des technologies aux plans de la NASA (par exemple, des composants pour Orion et Gateway) et pourrait envoyer des astronautes européens sur une mission martienne dirigée par la NASA, mais n'a pas de véhicule autonome pour Mars. Russie s'est périodiquement déclarée intéressée par Mars (et dispose de concepts d'habitat dans l'espace lointain et de propulsion nucléaire sur papier), mais les contraintes budgétaires et les facteurs géopolitiques rendent improbable une mission humaine sur Mars dirigée par la Russie au cours de la prochaine décennie. Inde, Japon, EAU et d'autres se concentrent pour l'instant sur l'exploration robotique de Mars. Les EAULa NASA, par exemple, a une vision à très long terme d'une ville martienne d'ici 2117, mais n'a aucun projet de lancement d'un être humain dans un avenir proche. En résumé, tout transport humain vers Mars non américain et non chinois dans les dix prochaines années se ferait très certainement en collaboration - par exemple, des astronautes étrangers participant à des missions de la NASA ou de SpaceX - plutôt qu'avec un système de transfert distinct à comparer.

Analyse comparative des options de transfert de Mars

Le tableau ci-dessous résume les principaux acteurs et les projets de transport d'êtres humains vers Mars, en les comparant à leurs projets. les calendriers, les estimations du coût par personne et les modèles de financement:

Programme / Véhicule	Organisateur	Première cible humaine sur Mars	Coût est. Coût par passager	Modèle de financement et de tarification
NASA (SLS/Orion et partenaires)	Gouvernement américain (NASA)	~2035 (mission aller-retour)	Pas de billets ; coût de la mission ≈ $500+ milliards total (milliards par astronaute)	Financement public (contribuable). Pas de prix direct par siège ; les coûts sont justifiés par la science/l'intérêt national. Coûts de développement et d'exploitation extrêmement élevés, faible taux de vol.
Vaisseau spatial SpaceX	SpaceX (privé)	~2028-2030 (optimiste)	$100k-$500k (billet aspirant à l'avenir) . Premiers vols effectivement coûteux (des centaines de $M pour la mission d'essai ; pas encore de vente de billets au public). Le coût marginal à long terme pourrait être de <$100k avec une réutilisation complète ( ~$2M/lancement pour 100 personnes ).	Développement financé par le secteur privé (SpaceX/Elon Musk, plus des contrats avec la NASA). Il est prévu de vendre des sièges à des agences et à des clients privés. Les premières missions peuvent être financées par des investisseurs ou des sponsors jusqu'à ce que la vente de billets devienne viable.
Blue Origin (véhicule martien dérivé de New Glenn) [spéculatif]	Blue Origin (privé)	Pas de plan explicite (probablement après 2035)	N/A - Pas de prix annoncé pour le transport vers Mars. Coûts potentiels élevés en l'absence de réutilisation complète (New Glenn dépense le deuxième étage). On pourrait viser des prix compétitifs si la réutilisation est possible.	Financement par des milliardaires (Jeff Bezos) et contrats gouvernementaux. Chercherait probablement à obtenir le soutien de la NASA. Modèle de tarification indéterminé ; peut-être similaire à SpaceX (vente de services de transport) si un véhicule martien est développé.
Mission chinoise sur Mars	CNSA (gouvernement chinois)	2033 premier atterrissage (avec équipage)	N/A (mission gouvernementale). Le coût total du programme n'a pas été divulgué ; on s'attend à ce que les des dizaines de milliards. Coût par astronaute non commercialisé (équipage parrainé par l'État).	Financé par l'État en tant que programme national. Pas de billets commerciaux. L'économie d'échelle n'est pas un facteur primordial ; on dépensera ce qui est nécessaire pour atteindre les objectifs de la mission. Coûts de fabrication potentiellement inférieurs à ceux des États-Unis, mais investissement global élevé.
Mars One [défunt]	Mars One (privé)	~2026 (aller simple) (jamais réalisé)	$1,5 milliard par personne (dans un seul sens) - $6B pour les 4 premières personnes . Suivis $4B par 4 (~$1B chacun).	Financement prévu pour une émission de télé-réalité (échec). Pas de financement viable ; les coûts étaient spéculatifs. Démonstration de la difficulté d'un financement purement privé à une telle échelle.

Tableau : Comparaison des principaux projets de transport de l'homme vers Mars, y compris leur calendrier prévisionnel, les coûts approximatifs par personne ou le prix des billets (le cas échéant), et leur mode de financement. (Remarque : Le scénario martien de Blue Origin est hypothétique, car la société n'a pas encore annoncé de programme martien avec équipage ; son entrée est incluse à des fins de comparaison, compte tenu de son importance dans les vols habités. De même, Mars One est présenté comme un exemple de projet privé rendu public, bien qu'il ne soit plus actif).

Comme le montre le tableau, Le vaisseau de SpaceX se distingue par son des objectifs de coûts radicalement inférieurs par passager, grâce à une réutilisation totale et à une capacité élevée. Si Starship réussit, le prix d'un voyage sur Mars pourrait être ramené à un niveau qui, tout en restant élevé, est à la portée des gouvernements et même des particuliers (quelques centaines de milliers de dollars, soit le prix d'une maison). En revanche, les missions de la NASA et de la Chine menées par les gouvernements, du moins dans un premier temps, seront les suivantes ne pas vendre de sièges du tout - il s'agit de missions d'exploration avec des équipages d'astronautes triés sur le volet, dont les coûts implicites par personne se chiffrent en centaines de millions ou en milliards lorsque les budgets des programmes sont répartis. Fiabilité et la sécurité sont également susceptibles de différer : La NASA aura des marges de sécurité extrêmement strictes (et donc des coûts plus élevés et un développement plus long), tandis que SpaceX peut accepter un risque plus élevé au départ afin d'itérer rapidement et de réduire les coûts (en visant finalement une sécurité comparable à celle des avions de ligne grâce à une expérience de vol massive). Les premières missions martiennes avec équipage - qu'elles soient menées par la NASA ou SpaceX - comporteront intrinsèquement des risques importants, simplement parce qu'aucun humain n'a jamais fait le voyage auparavant.

Facteurs clés affectant le coût et la faisabilité

Plusieurs les facteurs technologiques et logistiques influencera fortement le coût du transport humain vers Mars pour l'ensemble de ces plans :

- Réutilisation ou utilisation : Les véhicules réutilisables (comme Starship, et potentiellement les futurs systèmes d'autres acteurs) répartissent l'énorme coût de développement sur de nombreux vols et éliminent la nécessité de reconstruire une nouvelle fusée pour chaque mission. Il s'agit de la pierre angulaire de la stratégie low-cost de SpaceX. En revanche, le SLS de la NASA est actuellement à usage unique - chaque fusée $4B est jetée - ce qui fait grimper en flèche les coûts par mission. La réutilisation (en particulier des gros propulseurs d'appoint et des engins spatiaux) est un défi technique, mais elle offre les avantages suivants des économies considérables en cas de succès. Il s'agit d'un compromis : les systèmes réutilisables peuvent être moins coûteux que les autres. éprouvé au début (il faut de nombreux vols d'essai pour établir la fiabilité), mais promettent des coûts moins élevés à long terme.

- Masse de lancement et assemblage/ravitaillement en orbite : Atteindre Mars avec un vaisseau spatial habité nécessitera probablement soit une très grosse fusée, soit plusieurs lancements de taille moyenne. Le plan de la NASA pourrait utiliser plusieurs lancements SLS pour assembler un véhicule martien ou pour envoyer du fret à l'avance, tandis que SpaceX ravitaillera Starship en orbite terrestre pour envoyer un vaisseau entièrement chargé. Le ravitaillement et l'assemblage en orbite ajoutent de la complexité et des points de défaillance potentiels, mais peuvent réduire la taille (et le coût) des fusées nécessaires. Toutefois, la mise en place de dépôts de carburant ou l'exécution de plusieurs lancements par mission pourraient augmenter les coûts opérationnels s'ils ne sont pas rationalisés. La capacité d'emporter plus de personnes par lancement affecte également le coût par personne : SpaceX embarque 100 personnes dans un seul véhicule, ce qui réduit considérablement le coût par personne (mais augmente également les enjeux d'un lancement). La méthode de la NASA pourrait permettre d'envoyer moins de 10 astronautes à la fois, ce qui signifie que le coût du lancement est réparti entre un nombre plus restreint de personnes.

- Durée de vie et durée de la mission : Les humains voyageant vers Mars auront besoin de nourriture, d'eau, d'air et de protection pour un voyage d'une durée approximative de 6-9 mois dans chaque sensplus le temps passé sur Mars. Les systèmes de survie doivent être très fiables et probablement régénératifs (recyclage de l'air et de l'eau) - leur développement est coûteux (une estimation de la NASA évalue le coût des systèmes de survie pour une mission sur Mars à 1,5 milliard d'euros). $2+ milliard ). Si une propulsion avancée (par exemple nucléaire thermique) pouvait réduire la durée du voyage à quelques mois, cela réduirait les consommables nécessaires (et l'exposition aux radiations nocives), ce qui pourrait faire baisser certains coûts, mais ce type de propulsion pourrait ne pas être prêt pour les premières missions. Des séjours plus longs sur Mars (la NASA prévoit jusqu'à ~500 jours à la surface) signifient que l'habitat doit être robuste et peut-être partiellement autosuffisant (énergie, protection contre les radiations, etc.), ce qui augmente les coûts mais permet d'obtenir un meilleur rendement scientifique. La résolution de ces problèmes est cruciale pour la sécurité, et l'efficacité de cette résolution permettra de distinguer les plans les plus rentables des plus coûteux.

- Entrée, descente et atterrissage (EDL) sur Mars : L'atterrissage d'humains sur Mars est beaucoup plus difficile que l'atterrissage sur la Lune ou le retour sur Terre. L'atmosphère martienne est suffisamment épaisse pour générer une chaleur intense lors de l'entrée dans l'atmosphère, mais trop fine pour ralentir un vaisseau spatial lourd de manière adéquate avec les seuls parachutes. Les solutions proposées (atterrissage rétropropulsif, décélérateurs gonflables, grands systèmes de parachutes, ou une combinaison de ces solutions) impliquent toutes nouvelle technologie. La mise au point d'un atterrisseur martien capable de transporter en toute sécurité un habitat d'équipage de grande taille (plus de 20 tonnes) est l'un des principaux facteurs de coût du plan de la NASA. Le vaisseau Starship de SpaceX est conçu pour entrer dans l'atmosphère martienne et atterrir de manière propulsive en un seul morceau, mais cette manœuvre (souvent appelée la "parachutiste supersonique"En raison du profil de rentrée ventrale de Starship, l'EDL n'a pas encore été testé sur Mars et constitue l'un des éléments les plus risqués de leur plan. Toute défaillance de l'EDL pourrait entraîner la perte de la mission, c'est pourquoi la redondance et les tests sont essentiels, mais ces tests (qui pourraient inclure des atterrissages de démonstration sans équipage sur Mars) seront coûteux. Une capacité EDL robuste n'est pas négociable pour les missions humaines, et s'assurer qu'elle fonctionne de manière fiable nécessitera un investissement substantiel (que ce soit par la NASA, SpaceX ou la Chine), ce qui aura une incidence sur le coût global.

- Échelle des opérations : Le coût par personne s'améliorera considérablement si/quand le transport sur Mars passera d'un mode de transport à un autre. missions ponctuelles à un programme soutenu avec des vols réguliers. Le programme Apollo de la NASA a été annulé en raison d'une baisse des coûts et de la volonté politique ; pour éviter cela, les futurs projets martiens (en particulier les projets commerciaux) chercheront à s'inscrire dans une cadence autosuffisante. La vision de SpaceX des centaines de colons à chaque fenêtre de lancement amortirait les coûts et utiliserait les économies d'échelle (achat de matériel en gros, opérations de routine) pour faire baisser les prix. Si seules quelques missions ont lieu, chacune d'entre elles supportera l'intégralité des coûts de développement. Ainsi, les fiabilité des véhicules et la demande de voyages sur Mars détermineront si nous entrons dans un cycle vertueux de vols fréquents (réduisant les coûts) ou si nous restons dans un mode de missions rares et expérimentales (maintenant des coûts extrêmement élevés).

Viabilité économique et perspectives

Au cours des dix prochaines années, la viabilité économique du transport humain sur Mars sera probablement testé pour la première fois. Missions conduites par les gouvernements (NASA, CNSA) ne sont pas destinées à faire des bénéfices ; leur viabilité se mesure au soutien politique et public. La NASA aura besoin d'une augmentation constante de son financement pour atteindre l'objectif de Mars à l'horizon 2030, et bien que Mars suscite un grand intérêt de la part du public, elle est en concurrence avec d'autres priorités. Ce qui pourrait changer la donne, c'est que les fournisseurs commerciaux réduisent la barrière des coûtsLa NASA peut ainsi essentiellement acheter des services de transport vers Mars plutôt que de tout développer en interne. Ce modèle de contrat commercial (analogue à la manière dont la NASA achète aujourd'hui des vols vers l'ISS à SpaceX) pourrait rendre une mission vers Mars plus acceptable économiquement pour les législateurs en externalisant une partie des coûts de développement. L'inspecteur général de la NASA a explicitement averti que la trajectoire actuelle des coûts (SLS/Orion à $4B par lancement) est "insoutenable" ce qui pousse la NASA à adopter des solutions moins coûteuses (comme Starship) ou à risquer l'annulation du programme.

Pour entreprises privéesEn revanche, rendre le transport vers Mars économiquement viable n'est pas une mince affaire. Le marché des billets martiens à $100k+ n'est pas prouvé - il repose sur l'hypothèse qu'un nombre suffisant de personnes se rendront sur Mars. vouloir Les clients potentiels sont des personnes qui ont envie de partir et qui ont les moyens de le faire (ou des organisations qui parraineront des voyages). Pour la période 2025-2035, les clients probables sont les suivants les gouvernements (pour la recherche/la plantation de drapeaux) et les ultra-riches (pour l'aventure ou la philanthropie). Le tourisme spatial vers l'orbite terrestre basse et la Lune commence à peine à émerger ; Mars représentera un nouvel acte de foi pour tout client payant, compte tenu du coût plus élevé, de l'engagement à plus long terme (~2 ans de voyage) et du risque plus important. Cela signifie que les premiers Les vols vers Mars pourraient être déficitaires pour SpaceX - il s'agit davantage de prouver le concept que de gagner de l'argent. Elon Musk a reconnu que la construction d'une ville sur Mars ne sera pas immédiatement rentable, mais qu'il s'agit d'une entreprise à long terme pour l'avenir de l'humanité (c'est pourquoi il y consacre les bénéfices d'autres entreprises). Blue Origin et d'autres entreprises seraient confrontées au même problème : il n'y a pas de profit à court terme sur Mars, et il faut donc un capital patient et visionnaire. Le bon côté des choses, c'est que de nombreuses technologies développées pour Mars (par exemple, les systèmes de survie, les habitats en circuit fermé, les lanceurs lourds) ont des applications pour les missions suivantes Opérations en orbite terrestre et projets lunairesqui ont des clients à plus court terme (NASA, armée, sociétés de télécommunications, etc.). Ainsi, les entreprises peuvent initialement récupérer certains coûts en desservant ces marchés (comme SpaceX le fait avec les lancements de satellites et Starlink, et comme Blue Origin espère le faire avec New Glenn) tout en se préparant pour Mars.

Si l'on se projette dans une dizaine d'années, on peut s'attendre à ce que.. :

- SpaceX de continuer à jouer un rôle de premier plan dans la réduction des coûts de lancement, en menant éventuellement la première campagne de lancement de l'Union européenne. tentative de survol ou d'atterrissage sur Mars financée par des fonds privés si Starship devient opérationnel. Leur modèle de tarification évoluera - peut-être en commençant par des missions d'astronautes financées par la NASA (la NASA pourrait passer un contrat avec SpaceX pour faire atterrir ses astronautes sur Mars, à l'instar du contrat lunaire Artemis HLS) avant tout voyage purement touristique. Si les promesses de Starship en matière de coûts se concrétisent, SpaceX pourrait annoncer le prix du billet d'ici la fin des années 2020 et commencer à accepter des acomptes pour les futurs voyages sur Mars (à l'instar de Virgin Galactic qui a vendu des billets suborbitaux des années à l'avance).

- NASA sera probablement encore en phase de préparation jusqu'aux années 2020, testant le matériel lors de missions lunaires et affinant les plans. Le projet première mission martienne avec équipage parrainée par la NASA pourrait être autorisé à voler à la fin des années 2030, éventuellement en utilisant une approche hybride (équipage de la NASA à bord d'un vaisseau/atterrisseur martien fourni par le secteur privé, sous la supervision de la NASA). Le coût par mission devrait baisser si des partenariats commerciaux sont utilisés - par exemple, l'utilisation d'une variante du SpaceX Starship plutôt que le développement d'un tout nouvel atterrisseur martien pourrait permettre à la NASA d'économiser des milliards. L'agence poursuivra également ses partenariats internationaux afin de répartir les coûts (par exemple, contributions de l'Europe, du Japon et du Canada en échange de sièges d'astronautes).

- Chine L'objectif de 2033 est ambitieux, mais même s'il est reporté à la fin des années 2030, la Chine pourrait n'être que le deuxième pays à envoyer des humains sur Mars. Le coût est absorbé dans le budget de l'État, et la Chine peut ne pas divulguer l'intégralité des dépenses, mais les progrès de son programme feront indirectement pression sur les États-Unis pour qu'ils ne tardent pas (une nouvelle dynamique de "course à l'espace"). Rien n'indique que la Chine offrirait des sièges à des fins commerciales ; leurs missions seront des missions d'État, bien qu'elles puissent transporter des astronautes de pays alliés en guise de geste diplomatique.

- Autres acteurs (Blue Origin, etc.) ne permettront probablement pas d'envoyer des humains sur Mars d'ici 10 ans, mais elles pourraient préparer le terrain. Par exemple, Blue Origin pourrait développer un deuxième étage plus grand ou un vaisseau spatial qui pourrait ensuite évoluer vers un véhicule de transfert vers Mars, en particulier si la NASA se montre intéressée par le financement d'un tel développement. Nous pourrions également voir de nouveaux acteurs - par exemple des start-ups ou des consortiums public-privé - proposer des approches créatives (peut-être des missions à plus petite échelle, comme un survol de Mars par deux personnes, qui a déjà été proposé par Space Adventures/Tito). Si l'un d'entre eux s'impose, ses coûts seront comparés à ceux des deux grands (NASA et SpaceX).

En termes de faisabilité et fiabilitéChaque option comporte des compromis. Le plan de la NASA est le suivant conservateur sur le plan technologique et extrêmement coûteux, mais il donnera la priorité à la sécurité des astronautes (prise de risque progressive). SpaceX a un effet perturbateur sur les coûts et pourrait atteindre les objectifs suivants capacité opérationnelle précoceMais la fiabilité de Starship devra être démontrée à grande échelle ; il s'agit d'une approche plus risquée et plus rentable. Les fiabilité L'idée d'une flotte de vaisseaux spatiaux se rendant fréquemment sur Mars n'a pas été prouvée, alors que les missions ponctuelles de la NASA considéreront chaque vol comme une expédition majeure avec des tests approfondis (mais des années sépareront les vols). À long terme, si le Starship ou des systèmes similaires s'avèrent sûrs, ils pourraient également devenir la méthode de transport de la NASA, fusionnant ainsi les voies commerciales et gouvernementales en une seule.

Conclusion

Le coût de l'envoi d'humains sur Mars est de devrait diminuer Au cours de la décennie à venir, le coût de l'exploration de Mars augmentera grâce à l'innovation des entreprises spatiales commerciales, mais il restera important. Au début des années 2020, les estimations pour un voyage sur Mars variaient entre des centaines de milliards (à la manière de la NASA) à quelques cent mille dollars par personne (vision de SpaceX) - un fossé énorme. D'ici 2035, nous assisterons probablement aux premières tentatives de transfert d'humains vers Mars et, avec elles, à une tarification plus concrète. Une mission financée par le gouvernement, si elle a lieu, coûtera effectivement des milliards par astronaute si l'on tient compte du développement, ce qui en fait un projet de prestige viable uniquement pour les nations superpuissantes ou les coalitions. En revanche, si le vaisseau de SpaceX devient opérationnel, il pourrait inaugurer une nouvelle ère de développement (relativement) durable. des voyages interplanétaires abordablesLe prix d'un billet d'avion pour Mars pourrait ainsi entrer dans le domaine des transactions privées et de l'économie de marché.

Il est essentiel que la obstacles technologiques et les inconnues sont aussi importantes que les aspects financiers. Quelle que soit l'approche retenue - publique, privée ou partenariale -, il s'agit de garantir la survie de l'équipage et la réussite de la mission au cours d'un voyage de 34 millions de kilomètres qui ne pardonne pas. Chaque solution à ces défis (qu'il s'agisse d'un meilleur moteur de fusée, d'une technique d'atterrissage plus sûre ou d'une avancée en matière de systèmes de survie) a un impact direct sur le coût. En résumé, de multiples voies vers Mars sont explorées : La NASA et la Chine avec des programmes étendus (et coûteux) soutenus par l'État, et SpaceX (suivie éventuellement par d'autres) avec une approche commerciale plus légère et tolérante au risque. Les dix prochaines années nous diront si les prévisions optimistes concernant les coûts réduits peuvent se réaliser, ou si le voyage sur Mars restera dans un premier temps une entreprise très coûteuse. Quoi qu'il en soit, l'humanité est sur le point de faire de Mars non plus un rêve lointain, mais une destination - et l'on peut s'attendre à ce que le projet de l'Union européenne soit un succès. le prix de ce billetLe rythme et la forme de notre avenir interplanétaire seront déterminés par l'utilisation de la technologie de l'information, en dollars et en innovation.