Il faut en général six à neuf mois pour aller sur Mars avec les technologies actuelles, soit environ 250 jours pour un trajet aller simple d’une sonde : Curiosity a mis 254 jours, Mars Express environ six mois et demi et Mariner 4 environ 225 jours. La durée varie surtout selon la date de départ, car les bonnes fenêtres de lancement ne s’ouvrent que tous les 26 mois environ, quand la Terre et Mars sont bien placées l’une par rapport à l’autre. Pour un équipage, la mission serait bien plus longue : six à neuf mois à l’aller, une attente d’environ 500 jours sur place, puis le même trajet au retour, soit près de trois ans au total. Des propulsions plus puissantes pourraient raccourcir le voyage, mais ces gains restent théoriques.
Infos à retenir
- 🚀 6 à 9 mois de trajet aller : avec les moteurs chimiques actuels, le vol simple prend environ sept mois selon la vitesse de départ.
- 🪐 Une fenêtre de tir tous les 26 mois : c’est l’alignement orbital précis qui permet de dépenser le moins de carburant possible.
- ⏳ Une mission globale de près de 3 ans : l’équipage doit attendre environ 500 jours sur place que les planètes se repositionnent pour le retour.
- ⚛️ Le saut technologique du moteur nucléaire thermique : cette technologie en développement vise à réduire le trajet à environ 3 ou 4 mois.
Pourquoi ne vole-t-on jamais en ligne droite vers la planète rouge ?
Dans les films de science-fiction, le vaisseau pointe son nez directement vers sa cible et traverse l’espace en quelques jours. Dans la réalité de l’astrophysique, une telle trajectoire réclamerait une quantité infinie d’ergols (carburant) qu’aucune fusée ne pourrait arracher à la gravité terrestre.
Pour voyager sans épuiser les réservoirs, les ingénieurs utilisent l’orbite de transfert de Hohmann. Au moment du décollage, le vaisseau possède déjà la vitesse orbitale de la Terre (environ 107 000 km/h autour du Soleil). Les moteurs donnent une impulsion pour élargir son orbite et créer une grande ellipse tangente à l’orbite martienne. Le vaisseau coupe ensuite ses moteurs et voyage en « chute libre » pendant des millions de kilomètres, porté par l’élan initial et l’attraction du Soleil. On ne tire donc pas là où se trouve Mars le jour du décollage, mais vers l’endroit précis où elle croisera la trajectoire de la capsule six à neuf mois plus tard.
Moteurs chimiques actuels, propulsion nucléaire ou voilier solaire : quelle durée de voyage pour rejoindre Mars ?
Le temps passé dans le vide spatial dépend entièrement du mode de propulsion embarqué et de la masse totale de la charge utile :
| Technologie de propulsion | Temps de trajet aller estimé | Maturité technique et limites réelles |
|---|---|---|
| Propulsion chimique classique (Méthane/LOX ou Hydrogène) | 6 à 9 mois (environ 210 jours en moyenne). | Technologie maîtrisée à 100 % (missions Perseverance, Curiosity, Hope). Très lourd en ergols au décollage. |
| Propulsion nucléaire thermique (Projet DRACO de la NASA) | 3 à 4 mois (environ 100 jours). | Réacteur chauffant de l’hydrogène liquide. Efficacité doublée ; prototypes prévus en test orbital d’ici quelques années. |
| Moteur ionique / plasmique de forte puissance (VASIMR) | 39 jours à 2 mois (sur le papier). | Nécessite une source d’énergie électrique nucléaire massive (centrale embarquée) encore inexistante sous ce format compact. |
| Voile solaire propulsée par faisceau laser | Quelques jours à 3 semaines pour des micro-sondes. | Applicable uniquement à des puces électroniques de quelques grammes ; impossible pour un vaisseau habité pesant plusieurs dizaines de tonnes. |
Les chiffres du tableau mettent les choses au clair : pour les premières missions habitées prévues au cours de la décennie 2030 ou 2040, les équipages devront tabler sur un voyage aller d’au moins six mois dans des conditions de confinement strict, les technologies de rupture n’étant pas encore certifiées pour le transport d’astronautes vivants.
La contrainte des fenêtres de lancement : pourquoi doit-on attendre 26 mois entre deux départs ?
La Terre met 365 jours pour faire le tour du Soleil, alors que Mars met 687 jours terrestres. La Terre, qui tourne sur une piste intérieure plus serrée, dépasse régulièrement sa voisine.
Tous les 26 mois environ (environ deux ans et deux mois), les deux planètes se trouvent dans une configuration géométrique idéale : c’est ce que l’on appelle l’opposition martienne. C’est le seul moment où l’alignement permet d’emprunter l’ellipse de Hohmann avec une dépense minimale de carburant. Si vous manquez ce créneau de quelques semaines, il devient impossible d’atteindre Mars avec la capacité d’emport d’une fusée : il faut impérativement attendre plus de deux ans que la Terre rattrape à nouveau la planète rouge sur son circuit.
Le rappel d’un ingénieur de vol spatial
« Sur Terre, quand on rate un train, on prend le suivant deux heures après. Pour Mars, si vous manquez la fenêtre de tir de trois semaines, votre fusée reste au sol pendant plus de sept cents jours. Cette contrainte pèse aussi sur le retour : les astronautes arrivés sur place ne peuvent pas repartir le lendemain, ils sont obligés de vivre sur Mars en attendant que les planètes se replacent. »
Combien de temps dure une mission habitée complète avec le retour sur Terre ?
Le temps passé dans la fusée n’est qu’une fraction du calendrier d’une expédition scientifique complète :
- Le transit aller : environ 200 à 250 jours dans l’espace interplanétaire.
- Le séjour forcé sur le sol martien : environ 450 à 550 jours (soit près d’un an et demi) sur place, le temps que la Terre et Mars se rapprochent à nouveau pour ouvrir la fenêtre de retour.
- Le transit retour : environ 200 à 250 jours pour revenir amerrir sur notre planète.
Au total, un être humain qui posera le pied sur Mars devra s’engager pour une mission globale d’environ 900 à 1 000 jours, soit près de trois années entières loin de la Terre. Durant toute cette période, les communications subissent un décalage radio incompressible allant de 3 à 22 minutes dans chaque sens, interdisant toute discussion fluide en direct avec la base de Houston ou de Toulouse.
Les répercussions médicales d’un si long séjour dans l’espace
Passer plus de six mois en apesanteur avant d’atterrir sur un sol hostile impose des contraintes physiologiques lourdes au corps humain :
Sans gravité, les muscles s’atrophient rapidement et les os perdent entre 1 % et 1,5 % de leur densité minérale par mois malgré deux heures d’exercices physiques quotidiens. À cela s’ajoute l’exposition aux rayonnements cosmiques et aux tempêtes solaires : hors du champ magnétique protecteur de la Terre, les astronautes reçoivent des doses de radiations susceptibles d’augmenter le risque de cancer à long terme et d’endommager leur rétine. Les ingénieurs travaillent donc sur des boucliers renforcés en polyéthylène ou en eau pour aménager un abri antiradiations au cœur du vaisseau spatial.
Foire Aux Questions (FAQ)
⚡ Quel a été le voyage le plus rapide d’une sonde vers Mars ?
La sonde New Horizons, lancée à plus de 58 000 km/h en 2006 à destination de Pluton, a croisé l’orbite martienne en seulement 78 jours (environ deux mois et demi), mais elle est passée devant la planète à pleine vitesse sans pouvoir freiner ni se mettre en orbite.
⏳ Pourquoi le robot Perseverance a-t-il mis près de sept mois à arriver ?
Parti de Cap Canaveral le 30 juillet 2020, le rover Perseverance s’est posé dans le cratère Jezero le 18 février 2021, soit un trajet de 203 jours : ce profil de vol modéré est choisi pour économiser le carburant nécessaire aux manœuvres de correction et à l’entrée atmosphérique finale.
🛰️ Les vaisseaux Starship de SpaceX peuvent-ils aller plus vite ?
Elon Musk envisage des trajectoires plus tendues et énergivores réduisant le trajet à environ quatre ou cinq mois, mais cela impose de ravitailler le vaisseau avec plusieurs lancements préalables de tankers en orbite basse terrestre avant de faire feu vers Mars.
