Leur vol en ballon remporte la finale du concours Mars City Design

« Imaginez qu’une colonie vient de s’installer sur Mars. C’est avec nostalgie que les colons repensent à leur ancienne vie sur Terre et à toutes les possibilités qui leur étaient alors offertes. Pour trouver une solution à cela, améliorons donc leurs conditions de vie pour qu’à l’avenir, ils se sentent chez eux sur la planète rouge ». Voici l’hypothèse et le challenge lancés en janvier dernier par les organisateurs du concours Mars City Design aux participants de cette compétition visant à développer des solutions technologiques innovantes qui alimenteront la « première ville » sur Mars. Ce concours réunit scientifiques, ingénieurs, astronautes et architectes, et, cette année, le jury regroupait des experts du NASA Jet Propulsion Laboratory, de Dassault Systèmes et de l'European Space Agency (ESA).

Pour relever ce défi, sept élèves* de l’École polytechnique ont décidé de promouvoir le tourisme martien. Ils ont ainsi imaginé un vol de ballon qui permettrait des déplacements sur la planète. Pour leur projet baptisé « Le tour de Mars en 80 jours », les étudiants se sont tout d’abord inspirés des ballons terrestres. Cependant, le sol martien brut, le manque d'oxygène dans l'atmosphère martienne et la très faible densité de l'air les ont obligés à repenser la totalité des composants d'un ballon pour l’adapter aux conditions de la planète. Ainsi, ils ont réalisé le design et modelé un ballon capable de transporter deux passagers et un pilote pour une expédition.

Un ballon entièrement réinventé pour s’adapter à l’atmosphère martienne

Leur objet s’élève dans le ciel grâce à du dihydrogène, non inflammable sur Mars. « Un système composé d’un unique ballon nécessitant une enveloppe trop imposante, nous avons plutôt décidé de superposer deux ballons de rayons moindres. Cela diminuait ainsi le risque de contact de l’enveloppe avec le sol en cas de vent violent », précise Zoé Ghiron, élève polytechnicienne de la promotion X 2015. Les étudiants ont également développé de nouveaux processus de décollage et d'atterrissage pour assurer la sécurité des passagers et de la structure dans des conditions martiennes sans précédent, le décollage et l'atterrissage sur Terre étant trop violents pour être reproduits sur Mars. Pour cela, ils ont notamment conçu un système basé sur une « ancre » permettant de stabiliser le ballon en altitude, ainsi qu’un rover pour attraper l'ancre et arrêter le ballon.

Un partenariat entre Mars City Design et l’École polytechnique

Grâce au soutien de la Fondation, les sept étudiants ont pu défendre leur projet et les couleurs de l’X à Los Angeles lors des différentes épreuves de sélection jusqu’à la finale. Sur les 135 projets participants, l’équipe a dans un premier temps été sélectionnée parmi les dix finalistes avant de remporter le 1er prix de la catégorie « Transport » le 12 octobre 2017. Au-delà de cette distinction, et grâce à l’investissement des étudiants dans ce concours, le think tank Mars City Design a décidé d’engager un partenariat avec l’École polytechnique dans le cadre d’un projet de ballon martien pour la récolte d’échantillons sur la planète rouge. Mars City Design prévoit même de présenter ce projet à une bourse de la NASA dès janvier 2018. Pour avancer sur le concept, un groupe d’élèves de la promotion X 2016 a pris le relais et travaille actuellement à partir des résultats produits par l’équipe gagnante. Grâce à leur idée futuriste, les étudiants de Polytechnique auront ainsi donné un nouvel élan aux ballons martiens, sujet d’étude récurrent au sein des agences mondiales mais dont les difficultés de conception limitaient jusqu’ici leur réalisation concrète.

* L’équipe se compose de Zoé Ghiron, Selma Elbez, Antoine Grison, Laure Heidmann, Sarah Kassimi, Yves Sibony, Ziane Rayan.