La vision est pour le moins rétro-futuriste avec des fusées dignes de Flash Gordon et des bâtiments industriels qui ressemblent à des cheminées. Le cabinet new yorkais SEArch+ (pour Space Exploration Architecture) a imaginé le logis martien des astronautes pour le compte de la Nasa, dans le cadre de la phase 3 du concours d'habitat imprimé 3D. Et il prend la forme d'un cylindre évasé, ressemblant étrangement à la tour de refroidissement d'une centrale nucléaire, bien loin des dômes climatiques imaginés dans les films d'anticipation. La firme explique : "Dans un environnement à faible pression atmosphérique, la force s'exerce de l'intérieur vers l'extérieur. Enfermer une atmosphère dans le presque vide martien est donc un moteur essentiel du design. La forme hyperboloïde autorise un renforcement continu de la structure, depuis la base jusqu'au sommet".

Du régolithe martien imprimé par un droïde

Mais la construction sur Mars de telles tours, de plusieurs dizaines de mètres de hauteur, chargées d'héberger la vie et les activités humaines, pose un problème de taille : comment acheminer les matériaux sur place sans surcharger les vaisseaux de transport ? Tout simplement en utilisant le sol martien comme matière première agrégée autour d'un noyau technique préfabriqué. La première phase de la mission consistera donc à déployer une fusée automatisée (nommée Hercules dans cette vidéo) capable de mettre en œuvre un robot imprimeur 3D exploitant le régolithe pour produire des parois de béton martien additionné de fibres de basalte longitudinales. Il est estimé que le bras robotisé pourra imprimer une couche de 30 mm de large et 20 mm d'épaisseur chaque minute. Le montage de la structure ne prendra donc que quelques semaines, si tout se passe bien. Mais surgit un autre souci : si, structurellement, ce matériau est bien suffisant pour résister à la pression interne d'une atmosphère, le béton restera intrinsèquement poreux. Ce qui sera incompatible avec la conservation de l'air à l'intérieur de la construction. SEArch+ ajoute donc une membrane d'étanchéité en HDPE, elle aussi synthétisée sur place, qui jouera le rôle de "chambre à air dans un pneu où le régolithe assure la fonction structurelle". Les nuits étant fraîches sur Mars, l'isolation thermique sera assurée par une mousse expansive polyéthylène, située sous le régolithe et les longues fibres de basalte qui renforceront la structure.

Toutes les caractéristiques d'un immeuble mixte, activité-logement

Autre sujet primordial : l'apport de lumière naturelle à l'intérieur des constructions. La société explique tirer profit des capacités de l'impression 3D pour donner, à chaque ouverture, un angle maximum de 30° par rapport à l'horizon. Ceci afin de garantir une filtration des rayons solaires par une épaisseur optimale d'atmosphère martienne, très ténue. Côté aménagement intérieur, le volume de la tour se répartira comme suit : 32% à la base dédiés aux laboratoires de recherche (où les occupants passeront le maximum de temps), puis 42% au centre, consacrés au couchage, surplombés de 26% de salles communes et postes opérationnels. Un réservoir d'eau couronnera l'ensemble et viendra apporter une protection contre les rayons cosmiques. La ventilation intérieure sera segmentée en trois compartiments, dont deux pour des laboratoires isolés et un troisième pour les espaces de vie. Un corridor de secours serpente autour de la structure pour évacuer en cas de problème (dépressurisation, incendie), tout en restant dans un environnement préservé. Des jardins verticaux permettront de produire de l'oxygène tout en capturant du CO2 et de traiter les eaux grises. Tout a donc été anticipé. Restent à convaincre des Terriens de s'y établir pour quelques temps...

MARS X-HOUSE: SEArch+ / Apis Cor Virtual Level 2 from SEArch+ on Vimeo.