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La Trilogie de Mars est une série de trois romans de science-fiction de Kim Stanley Robinson chroniquant la colonisation et la terraformation de la planète Mars. Ces romans sont intitulés Mars la rouge (1992), Mars la verte (1993) et Mars la bleue (1996). Un recueil additionnel de nouvelles, Les Martiens (1999), complète cette série.
Mars la rouge commence en 2026 avec la première expédition de colonisation sur Mars. Plus tard, les premiers colons, « les Cent Premiers » (composés — pour l'essentiel — de Russes et d'Américains) établissent la première implantation sur Mars (nommée « Underhill ») et tracent les plans pour les scientifiques et ingénieurs à venir. Cependant, à cause de l'avidité des firmes transnationales qui dominent et contrôlent les États-nations sur Terre, les villes martiennes deviennent surpeuplées et sous-entretenues. Les forces anti-terraformation sont tenues responsables de nombreux cas de sabotage des infrastructures de terraformation. La situation débouche sur une violente révolution en 2061 dans laquelle de nombreux membres des Cent Premiers sont tués, ainsi qu'une grande part de l'infrastructure martienne, notamment l'ascenseur spatial, détruite. L'essentiel des survivants des Cent Premiers est contraint de se cacher.
Mars la verte tire son titre de l'étape de terraformation qui permet l'apparition des plantes. L'histoire reprend à la fin de Mars la rouge et suit les vies des survivants des Cent Premiers (ainsi que celles de leurs enfants et petits-enfants) jusqu'au début de la Seconde Révolution dans les années 2120. Cette dernière est en grande partie causée par un événement majeur : une montée soudaine et catastrophique du niveau des mers sur Terre causée non pas par l'effet de serre, mais par l'éruption d'une chaîne de volcans sous la glace de l'Ouest Antarctique, provoquant la fonte d'une partie de la banquise.
Mars la bleue tire son titre de l'étape de terraformation qui voit l'augmentation de la pression atmosphèrique et de la température jusqu'à permettre l'apparition d'eau liquide à la surface de la planète, formant des rivières et des mers. Il suit la fin de Mars la verte mais couvre un champ beaucoup plus large que les deux livres précédents, relatant un siècle entier après le Seconde Révolution et montrant la propagation de la colonisation humaine dans tout le système solaire — un processus que Robinson nomme Accelerando.
Les Martiens est un recueil de nouvelles se déroulant dans l'intervalle de temps de la trilogie originale, mais aussi dans des versions parallèles du roman où la mission des Cent Premiers serait plus une mission d'exploration qu'une mission de colonisation.
Les livres spéculent aussi sur la colonisation d'autres planètes et lunes du système solaire et incluent des descriptions de villes sur Callisto, Mercure, Triton et Vénus.
Une large partie de Mars la bleue est consacrée aux effets de l'extrême longévité des protagonistes de fiction, qui pour la plupart vivent plus de deux cents ans grâce à des traitements spéciaux. Robinson spécule en particulier sur les effets psychologiques de l'ultra-longévité comme la perte de mémoire, la modification de la personnalité, l'instabilité mentale et l'ennui. C'est un thème qu'il a également abordé dans son roman Les Menhirs de glace.