Où se posera la première colonie martienne ?

Les sources examinées ne confirment aucun site pour la première colonie. L’atelier NASA de 2015 a reçu 47 propositions de zones d’exploration. Une étude distincte de 2021, avec des auteurs de SpaceX et du JPL, a retenu sept sites : trois dans Arcadia Planitia, deux dans Phlegra Montes et deux dans Erebus Montes.

Tout projet de première colonie martienne se heurte au même obstacle avant même d’aborder les habitats, les serres ou les budgets énergétiques. Aucun endroit sur Mars ne satisfait simultanément à toutes les exigences.

La glace d’eau se trouve vers les pôles. L’ensoleillement et des températures viables se concentrent vers l’équateur, tandis que l’atmosphère suffisamment dense pour freiner un vaisseau en descente se situe à basse altitude. Un site d’atterrissage résulte d’un compromis entre ces contraintes, ce qui explique pourquoi les mêmes noms reviennent sans cesse.

Où la NASA préconise-t-elle l’atterrissage d’un premier équipage ?

Le premier atelier NASA sur les sites d’atterrissage et zones d’exploration pour les missions habitées vers Mars s’est tenu au Lunar and Planetary Institute de Houston du 27 au 30 octobre 2015. Son bilan recense 47 zones proposées dans 45 résumés, dont 44 ont été présentés. Il s’agissait de propositions, pas de sites approuvés.

L’atelier a introduit une unité de planification qui structure encore le débat. Une Exploration Zone est un ensemble de Regions of Interest regroupées dans un rayon d’environ 100 kilomètres autour d’un site d’atterrissage central. Ce rayon intègre une hypothèse sur la distance qu’un équipage peut parcourir et revenir en pratique. Choisir un point d’atterrissage, c’est en réalité choisir tout ce qui se trouve dans un rayon de 100 km : la science, la glace, les matériaux de construction.

Aucun site n’a été retenu à l’époque, et aucun ne l’a été depuis. Ces 47 propositions constituaient un appel à idées plutôt qu’un concours avec un gagnant.

Pourquoi ne pas atterrir simplement à l’équateur ?

Parce que deux des trois contraintes y poussent, mais pas la plus cruciale.

La pression au sol sur Mars représente environ un pour cent de celle de la Terre : un terrain plus bas offre davantage d’atmosphère pour freiner. Les critères publiés pour InSight exigeaient une altitude de −2,5 km ou moins par rapport au niveau de référence. Cette limite concerne ce véhicule, pas tous les atterrisseurs habités.

Énergie, température et relief imposent des contraintes distinctes. La bande finale d’InSight allait de 3°N à 5°N. Son site respectait des pentes inférieures à 15° aux échelles de 2 et 84 m et une couverture rocheuse inférieure à 10 %. Ces exigences étaient propres à InSight ; l’étude Starship de 2021 utilisait une pente de référence inférieure à 5° sur 10 m.

Un chiffre mérite d’être retenu. L’entrée balistique d’InSight a donné une ellipse d’atterrissage de 130 sur 27 kilomètres. On ne choisit pas un point sur Mars. On choisit une zone, et il faut être prêt à vivre n’importe où à l’intérieur.

Ainsi, l'équateur l'emporte en termes d'ensoleillement, de chaleur et, dans les bassins peu élevés, d'atmosphère. Mais il perd sur la ressource qui détermine si une base peut se développer : l'eau accessible.

Où la glace est-elle suffisamment proche de la surface pour être exploitable ?

C'est la question à laquelle une décennie de travaux orbitaux a répondu. Le projet Subsurface Water Ice Mapping (SWIM), mené par le Planetary Science Institute pour le Mars Exploration Program de la NASA, combine des données orbitales pour établir des cartes de la consistance de la glace avec une résolution d'environ 3 km par pixel, réparties en trois bandes de profondeur : 0 à 1 mètre, 1 à 5 mètres, et au-delà de 5 mètres.

L’atelier de 2015 considérait des sites entre 50°S et 50°N. La synthèse ultérieure de SWIM a trouvé des valeurs positives de compatibilité avec la glace jusque dans les bandes de 20°–30°. Ce sont des indices de télédétection, pas la preuve d’une glace peu profonde et exploitable partout. L’article de Morgan et ses collègues dans Nature Astronomy, publié le 8 février 2021, mettait en avant Arcadia Planitia et Deuteronilus Mensae.

Phoenix apporte des preuves par prélèvement direct. La sonde s’est posée à 68,22°N et a creusé dans de la glace peu profonde. Le JPL a annoncé le 20 juin 2008 la disparition de fragments dans Dodo-Goldilocks, à partir des images des sols 20 et 24 (15 et 19 juin). Le 31 juillet, une autre annonce signalait l’identification d’eau par l’analyseur thermique et de gaz dans un échantillon de sol. Ce sont deux confirmations distinctes.

Disparition du matériau brillant dans la tranchée Dodo-Goldilocks sur quatre sols : sublimation, et donc glace d'eau plutôt que sel. Crédit : NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Texas A&M University. Source : Image NASA PIA10906

Phoenix a prouvé l'existence de la glace, mais s'est posée trop près du pôle pour être un candidat à l'installation d'une colonie. Son énergie solaire a diminué avec l'hiver boréal et la mission a pris fin. Le terrain utile se situe plus au sud, et de nouveaux impacts ont discrètement cartographié cette zone : en deux décennies, les caméras HiRISE et Context de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter ont répertorié des centaines de nouveaux cratères, et certains, aux latitudes moyennes à élevées, ont directement percuté de la glace enfouie. Un cratère de 13 mètres dans Arcadia Planitia a exposé de la glace à la fois dans sa cavité et dans ses éjectas, avec une zone d'impact sombre s'étendant sur près de 850 mètres depuis le centre. Ce cratère est l'image en haut de cet article.

Les travaux orbitaux ultérieurs ont continué à pointer dans la même direction. Les différentes phases de cartographie SWIM ont persisté à soutenir la présence d'une vaste couche de glace souterraine peu profonde dans Arcadia, sans remettre en cause cette interprétation.

Qu'a étudié publiquement SpaceX ?

Une liste d'études, pas une destination. Lors de la conférence Lunar and Planetary Science de 2021, un article intitulé SpaceX Starship Landing Sites on Mars présentait sept sites sélectionnés pour une étude plus approfondie. Les affiliations à l'origine de ce travail sont intéressantes : le JPL et SpaceX apparaissent côte à côte, aux côtés de l'University of Arizona, du Planetary Science Institute, de Purdue, de Brown et de NASA Ames. Une entreprise et un centre de la NASA travaillaient ensemble sur la problématique de la localisation, dans la littérature ouverte.

Les sept comprennent trois sites d’Arcadia (AP-1, AP-9, AP-8), deux de Phlegra (PM-1, PM-7) et deux d’Erebus (EM-16, EM-15). Quatre sites principaux ont été retenus sans classement : PM-1, AP-1, AP-9 et EM-16. Les sites secondaires étaient AP-8, EM-15 et PM-7, par ordre de priorité. Le tableau 1 couvre 35,23°N–40,75°N et des altitudes de −3,9 à −2,3 km. C’est une présélection, pas une capacité d’atterrissage ou d’extraction démontrée.

Les images orbitales documentent la recherche élargie. L’image HiRISE ESP_060416_2195 du 17 juin 2019 est centrée sur 39,083°N, 189,793°E et désignée comme candidate Starship dans la région d’Arcadia. Son centre ne figure pas parmi les sept coordonnées du tableau de 2021 ; une image candidate ne se confond pas avec la présélection ultérieure.

Arcadia Planitia occidentale près de 39°N, 179°E. Les couches concentriques et les matériaux affaissés à l'intérieur de ce cratère sont le type de caractéristique indiquant la présence de glace en surface ou sous la surface. Crédit : NASA/JPL/Arizona State University/Cornell University. Source : Image NASA PIA04263

Un candidat n’est pas un engagement. Le résumé de 2021 décrit 22 sites potentiels avant d’en retenir sept : un nombre supérieur peut donc désigner une étape antérieure de la même étude. Cette liste est un résultat de recherche daté, pas une destination habitée approuvée par la NASA ou SpaceX.

Comment se compare la shortlist ?

Les noms qui reviennent, et ce que chacun offre réellement :

• Arcadia Planitia, près de 40°N. Trois des sept sites retenus : AP-1, AP-9 et AP-8. Faible altitude, terrain relativement lisse et indices orbitaux de glace enfouie justifient leur étude ; le travail ne désigne pas Arcadia comme région choisie.

• Phlegra Montes et Erebus Montes. Deux sites retenus dans chaque région, associés à des dépôts de type glaciaire. Pentes, rochers et accès à la glace doivent être évalués site par site.

• Deuteronilus Mensae. Un candidat intéressant pour la glace selon SWIM, avec des dépôts de type glaciaire. Mais l’étude Starship de 2021 jugeait les terrains observés trop rocheux pour y identifier des surfaces adaptées. Des indices de glace ne prouvent pas la sûreté d’un atterrissage.

• Cratère Jezero, 18,44°N, 77,45°E, fond situé à environ 2.600 mètres sous le niveau de référence. Où opère Perseverance. Science exceptionnelle, ancien delta fluvial, mais aucune prétention particulière à une glace accessible.

• Oxia Planum, 18,28°N, 335,37°E, son unité argileuse s'étendant d'environ 2.600 à 3.100 mètres sous le niveau de référence. Cible du rover Rosalind Franklin de l'ESA, choisie pour ses argiles anciennes plutôt que pour ses ressources.

• Utopia Planitia, vers 48°N au site de Viking 2. Posé en 1976, Viking 2 reste la deuxième mission de surface réussie la plus septentrionale après Phoenix. C’est un exemple historique, pas l’un des sept sites retenus pour Starship.

La comparaison distingue la recherche de milieux anciens de l’accès à une eau exploitable avec un atterrissage sûr. Les sept candidats Starship s’étendent approximativement de 35°N à 41°N, pas tous près ou au nord de 39°N. La latitude seule ne garantit pas l’aptitude d’un site à accueillir une base.

Que nous apprennent les atterrissages robotisés déjà réalisés ?

Notre carte interactive de Mars permet de comparer les régions, mais un repère ne désigne pas toujours la position confirmée d’un engin. Il faut distinguer positions mesurées, estimations historiques approximatives et cibles de missions qui ne se sont pas encore posées. Carte interactive de Mars.

Parmi les missions ayant fonctionné au sol, Viking 2 et Phoenix sont les exceptions septentrionales : environ 48°N et 68°N. Les six rovers ayant roulé sur Mars se sont posés à moins d’environ 26° de l’équateur, d’Opportunity à 1,95°S à Zhurong à 25,07°N. Les 45°S souvent cités pour Mars 3 sont une position prévue approximative ; le rapport JPL de 2013 ne confirmait pas les éléments repérés.

La bande candidate de 35°N–41°N n’a pas encore bénéficié d’une étude par rover des ressources en glace envisagées. Les sources citées ne donnent pas de positions matérielles confirmées pour Mars 2, Mars 6 ou Mars Polar Lander. Beagle 2 est différent : des images orbitales ont identifié en 2015 son atterrisseur partiellement déployé, arrivé intact mais incapable de communiquer.

L'historique des missions correspondant à ces points est détaillé dans notre chronologie des missions martiennes, et ce qu'une base devrait construire une fois sur place est expliqué dans notre guide sur la colonisation de Mars.

Ce que nous ignorons encore

Les lacunes avérées, car elles sont plus vastes que les connaissances établies :

• Aucune agence ni entreprise n'a sélectionné de site d'atterrissage pour une première mission habitée, et encore moins pour une base permanente.

• La profondeur et la pureté de la glace des sites candidats dépendent encore de l’interprétation des observations à distance. Phoenix a prélevé bien plus au nord ; les impacts exposant de la glace apportent des vérifications locales depuis l’orbite, pas une étude d’exploitation des sept sites.

• Le compromis entre accès à la glace et énergie solaire ne fait l'objet d'aucun consensus. Le projet SWIM propose une zone optimale à la lisière sud de la ceinture de glace, mais il s'agit d'une hypothèse de recherche, pas d'une décision.

• La liste de 2021 décrit une étape de recherche. Toute affirmation ultérieure exige sa propre source primaire ; ni l’âge de l’étude ni un décompte différent ne permettent de trancher.

Ce qui trancherait la question, ce serait une vérité terrain : une mission précurseur qui se poserait dans la bande candidate et mesurerait la profondeur réelle de la glace, sa pureté et la difficulté à l'extraire. En attendant, la liste restreinte reste une liste restreinte. Les questions connexes trouvent leurs réponses sur ce site, notamment la durée du voyage, son coût et la survie aux radiations.

Questions fréquentes

Un site d'atterrissage pour la première colonie martienne a-t-il été choisi ?

Non. En 2015, la NASA a recueilli 47 propositions de *Exploration Zones* et n'en a retenu aucune. L'article de 2021 cosigné par SpaceX et le JPL a réduit la sélection à sept sites pour des études approfondies, ce qui constitue une liste de recherche, pas un engagement.

Pourquoi Arcadia Planitia revient-elle si souvent ?

Les études citées identifient des plaines basses, des surfaces relativement lisses et des indices compatibles avec de la glace enfouie vers 40°N. Cela justifie des recherches, pas l’affirmation que l’extraction, l’énergie toute l’année ou les atterrissages sûrs de Starship y sont démontrés.

Une colonie pourrait-elle se poser aux pôles, où la glace est plus abondante ?

La glace y est plus accessible, mais tout le reste devient plus difficile. L'ensoleillement faiblit, les températures chutent, et les calottes sont composées de dioxyde de carbone saisonnier surplombant de la glace d'eau. *Phoenix* a atteint 68,22°N en 2008 et a perdu toute alimentation électrique dès l'arrivée de l'hiver boréal.

Quelle superficie couvre réellement un site d'atterrissage sur Mars ?

Plus vaste que ce que la plupart imaginent. Une *Exploration Zone* s'étend sur environ 100 kilomètres autour de son point central, et l'entrée balistique d'*InSight* a dessiné une ellipse de 130 sur 27 kilomètres. Toute l'ellipse doit être viable, pas seulement son centre.

À quelle profondeur se trouve la glace sur ces sites ?

Les cartes du projet SWIM distinguent trois bandes : 0 à 1 mètre, 1 à 5 mètres, et plus de 5 mètres. De récents cratères dans Arcadia ont mis au jour de la glace près de la limite supérieure de cette fourchette. *Phoenix*, bien plus au nord, a rencontré de la glace à environ 5 centimètres de profondeur. Personne n'a encore creusé dans la ceinture candidate elle-même.

Le cratère Jezero est-il un candidat pour une colonie ?

Jezero a été choisi pour la recherche par Perseverance de milieux anciens habitables et de biosignatures possibles, pas comme mine de glace prouvée pour une colonie. Son site est à 18,44°N. Il ne figure pas parmi les sept de l’étude Starship de 2021 ; cela n’exclut pas toute architecture future de base.

Qu'est-ce qui ferait passer un site du statut de candidat à celui de site sélectionné ?

Des mesures au sol pourraient préciser profondeur, pureté et difficulté d’extraction de la glace, ainsi que pentes et rochers à l’échelle du véhicule. De meilleures observations orbitales peuvent encore réduire l’incertitude ; l’étude de 2021 demande des évaluations supplémentaires avant toute mission habitée ou présence durable.

Sources

• Atelier First Landing Site/Exploration Zone pour les missions habitées à la surface de Mars, Lunar and Planetary Institute, Houston, du 27 au 30 octobre 2015.

• Golombek et al., Selection of the InSight Landing Site, Space Science Reviews, sur les contraintes d'altitude, de latitude, de pente et d'abondance rocheuse.

• Projet Subsurface Water Ice Mapping (SWIM), Planetary Science Institute, pour le Mars Exploration Program de la NASA.

• Morgan et al., Availability of subsurface water-ice resources in the northern mid-latitudes of Mars, Nature Astronomy, 2021.

• Putzig, Morgan et al., Ice Resource Mapping on Mars, chapitre dans Handbook for Space Resources, Springer, 2023 — la revue par le projet SWIM de l'évolution de sa cartographie des ressources en glace.

• Golombek, Williams, Wooster, McEwen et al., SpaceX Starship Landing Sites on Mars, 52nd Lunar and Planetary Science Conference, 2021.

• NASA — NASA Spacecraft Confirms Martian Water, Mission Extended (2008-07-31)

• Site d'atterrissage candidat pour le Starship de SpaceX dans la région d'Arcadia, ESP_060416_2195, HiRISE, Université de l'Arizona

• JPL — NASA Phoenix Mars Lander Confirms Frozen Water (2008-06-20)

• JPL — NASA Mars Orbiter Images May Show 1971 Soviet Lander (2013-04-11)

• ESA — Beagle-2 lander found on Mars (2015-01-16)

Révision corrective : 8 novembre 2026. Les décomptes régionaux de l’étude de 2021, les dates bibliographiques et la distinction entre positions prévues et confirmées ont été corrigés. Les observations antérieures conservent leurs dates originales.