Le serious game TerraforMars est un jeu de Stratégie en Temps Réel (STR) où l’objectif du joueur est de procéder à la terraformation de Mars, c’est-à-dire à la mise en place des conditions nécessaires pour rendre cette planète habitable. Pour ce faire, il devra développer ses ressources, ses unités, ses recherches et ses technologies.
Le jeu s'articule autour de quatre grands objectifs :
La reconstruction
de l’atmosphère
L’élévation de
la température
L’importation d’eau
L’écopoïèse

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Base de commandement
Bâtiment principal qui permet de construire les autres bâtiments.
Laboratoire
Bâtiment qui permet d'effectuer des recherches.
Aérogare
Bâtiment qui permet d'effectuer les opérations de transport.
Centrale de transformation
Bâtiment qui permet d'effectuer des opérations de transformation.
Serre photosynthétique
Bâtiment qui permet d'effectuer des opérations botaniques.
Usine de production
Bâtiment qui permet d'effectuer des opérations de production.
Mine
Bâtiment qui permet d'effectuer des opérations de forage.
Antenne de communication
L'antenne de communication permet de véhiculer des signaux interstellaires grâce aux ondes hertziennes. Le monde physique ne fournit pas de transporteur d'énergie comparable ou supérieur aux ondes électromagnétiques, tant du point de vue de leur vitesse de propagation que de celui de leur portée. Il reste que leur spectre est immense et que les ondes radio n'en forment qu'une très modeste séquence. Rien n'empêche, en théorie, de mobiliser pour le même usage des ondes de haute fréquence telles que les rayons X. Cependant, les radioastronomes constatent que les rayonnements de ce type, qui sont émis par des sources naturelles très puissantes situées dans notre galaxie, nous parviennent faiblement, largement absorbés en chemin. Les ondes molles du type hertzien, de fréquence beaucoup plus faible, n'ont pas cet inconvénient, tout au moins pendant la traversée des espaces galactiques. Les ondes courtes s'imposent donc pour les communications galactiques.
Guilde
Bâtiment qui permet de rejoindre, gérer ses guildes et de bénéficier des bonus communautaires.
Importation et diffusion de suie de Phobos / Deimos
Réduire le coefficient d'albédo de la surface permettra de mieux conserver la chaleur reçue. Le but étant à terme de vaporiser la calotte. Pour y arriver, la solution évoquée consiste à noircir la calotte en y déposant de la poussière, de la suie (provenant des lunes de Mars, Phobos et Deimos, car leur suie est sombre et pourra être dispersés uniformément sur Mars), ou de la vie microbienne tel que les lichens qui transféreront une grande partie de la chaleur à la surface avant de renvoyer l'autre partie dans l'espace. L'avantage des formes de vie est qu'elles peuvent se propager d'elles-mêmes. Toutefois, les vents martiens, assez violents, posent un problème sérieux.
Importation et diffusion de Méthane de la Terre / Titan
Un moyen de reconstruire l'atmosphère est d'importer du méthane ou d'autres hydrocarbures, communs dans l'atmosphère de Titan. Ces hydrocarbures pourront être diffusés dans l'atmosphère martienne, ce qui permettra d’établir l'effet de serre et d’augmenter significativement la pression atmosphérique. De même, lors d'une étape ultérieure de la terraformation de Mars, ces gaz pourront être utilisés pour produire de l'eau et du CO2, via une réaction qui pourra être enclenchée par la chaleur ou par les radiations UV sur Mars. Avec le réchauffement de la planète, le CO2 des pôles se sublimera dans l'atmosphère et contribuera à la chauffer. Les forts courants atmosphériques générés par le déplacement des gaz créeront de grandes tempêtes de poussière, qui contribueront également à réchauffer directement la planète (par l'absorption des radiations solaires). La température de Mars pourra alors être suffisamment élevée pour que le CO2 ne se solidifie pas aux pôles, mais l'eau liquide ne sera pas encore présente à cause d'une pression trop faible.
Forage et lancement de roquettes de CFC / PFC
Puisqu'une stabilité climatique sur le long terme est nécessaire pour permettre l'établissement de population humaine, l'utilisation de gaz à effet de serre puissants est nécessaire, dont les halocarbones comme les chlorofluorocarbones (CFC) et les perfluorocarbones (ou PFC). Ces gaz sont les candidats les plus sérieux pour une insertion artificielle dans l'atmosphère martienne à cause de leurs effets. Cela peut évidemment être fait à relativement bon marché en envoyant des fusées contenant des CFC pour qu'elles s'écrasent sur Mars et libèrent leur contenu dans l’atmosphère. Un rythme stable entre chaque lancement de roquette de CFC devra être établi pendant un peu plus d'une décennie afin que les changements planétaires puissent être constatés. Extraire du sous-sol martien des minerais contenant du fluor pourrait constituer une source possible d’approvisionnement en CFC et en PFC. Ils sont supposés y être au moins aussi communs que sur Terre. Ceci permettrait de produire sur place les composants nécessaires à la mise en place de l'effet de serre et donc de maintenir une température « confortable ».
Importation et fusion de glace de(s) lunes joviennes / Saturne
Le principal moyen de reconstituer l'atmosphère martienne est l'importation d'eau, à partir de la glace d'astéroïdes ou de la glace des lunes joviennes ou de Saturne. L'ajout d'eau et de chaleur à l'environnement martien permettra de rendre ce monde sec et froid propice à la vie.
Transformation de l'hydrogène selon la réaction de Bosch
L'apport d'hydrogène pourra favoriser les modifications atmosphériques et hydrosphériques. L'importation et la réaction de l'hydrogène produira de la chaleur, de l'eau et du graphite via la réaction de Bosch. De même, l'hydrogène, réagissant avec le dioxyde de carbone via la réaction de Sabatier, produira du méthane et de l'eau.
Fabrication et mise en orbite de miroirs
Cette solution consiste à utiliser des miroirs géants de 100 km de rayon et de 200 000 tonnes en orbite. Ces miroirs réfléchiront la lumière du soleil vers le pôle sud afin d'augmenter l'insolation de la planète. Ceci fera fondre la calotte glaciaire et libérera le CO2 qu'elle contient. La construction de tels miroirs n'est pas évidente mais le projet russe Znamya de 1999 a montré un type de technologie utilisable même s'il ne s'agissait que de « petits » miroirs de 25 m de diamètre. La température plus agréable et l'atmosphère plus dense ne rendent pas la planète plus humide. Pour réactiver le cycle de l'eau, nécessaire au développement de la vie, on peut recourir à certains principes évoqués précédemment. La calotte sud doit en contenir une quantité importante, libérée lors de sa fonte par exemple. Le sol en contient probablement également sous forme de permafrost / pergélisol. Ensuite, il faut la vaporiser, à l'aide des miroirs dont on concentrerait la lumière sur une zone restreinte, ou bien directement à partir d'un noyau de comète, glacé, qui s'écraserait à la surface. Ces méthodes restent préférables à l'emploi de bombes thermonucléaires, qui rendrait la planète radioactive. Si l'eau se répand à la surface de la planète, un immense océan (Oceanus Borealis) recouvrira l'hémisphère nord de la planète et les cratères de l'hémisphère sud formeront de grands lacs pratiquement circulaires.
Culture d’organismes photosynthétiques
Après la fin des forts tourbillons de poussière, la planète, plus chaude, pourra probablement être habitable pour quelques formes de vie terrestre. Certaines formes d'algues et de bactéries qui sont capables de vivre en Antarctique sont les principales candidates. En remplissant quelques fusées de spores d'algues et en les faisant s'écraser aux pôles (où il y aura encore de la glace d'eau), ils pourront non seulement grandir mais aussi se multiplier dans un environnement sans compétition, à haute radiation et à fort niveau de CO2. Si les algues se propagent d'elles-mêmes sur la planète, cela aura pour effet de réduire l'albédo de celle-ci. En absorbant plus de lumière, le sol réchauffera d'autant plus l'atmosphère. De plus, les algues relâcheront peu à peu de l'oxygène dans l'atmosphère, même si cela ne sera pas encore suffisant pour permettre aux humains de respirer. Si l'atmosphère devient plus dense, alors la pression s'élèvera à une valeur proche de celle de la Terre. Au début, et jusqu'à ce qu'il y ait suffisamment d'oxygène dans l'atmosphère, les humains n'auront besoin que d'un masque à oxygène. La réduction des métaux dans le sol pourra aussi permettre de produire les matériaux nécessaires et de l'oxygène. De même, l'importation de plantes (ainsi qu'une vie microbienne inhérente aux sols fertiles) pourra permettre aux humains de répandre la vie végétale sur Mars, ce qui accroîtra l'apport en oxygène sur Mars.
Plantation de plantes supérieures / génétiquement modifiées
Une atmosphère suffisamment dense et de l'eau en abondance permettront le développement de certaines bactéries primitives de la Terre. Cette phase d'emploi de bactéries s'appelle l'écopoïèse. En effet, certaines formes de vie supportent l'absence d'oxygène dans l'air et pourront donc proliférer dans les conditions créées sur Mars. Se nourrissant du CO2 pour la photosynthèse, ces bactéries introduiront progressivement de l'oxygène dans l'air martien, ouvrant la voie à des plantes supérieures lorsque la pression partielle atteindra 1 mbar. L'Homme devra ensuite attendre environ 900 ans pour se défaire de son masque à oxygène et respirer de l'air avec une pression partielle en oxygène de 120 mbar, correspondant au minimum vital. Le taux de CO2 devra également être réduit par l'ajout de gaz inerte, comme l'azote. La génétique pourra avoir un rôle dans ces opérations afin de créer des plantes réalisant la photosynthèse la plus efficace possible, pour accélérer le phénomène. Certains scientifiques proposent parfois de sauter la phase bactérienne en brûlant directement le sol à l'aide des miroirs pour décomposer ses oxydes. On pense aussi que le contact entre l'eau et les oxydes libèrera directement de l'oxygène, ce qui facilitera le travail. Cependant, le processus est long et les technologies actuelles insuffisantes, sans parler des nombreuses inconnues qui persistent.
Epuration des eaux
L'épuration des eaux est un ensemble de techniques qui consistent à purifier l'eau soit pour recycler les eaux usées dans le milieu naturel, soit pour transformer les eaux naturelles en eau potable.
Recouvrement de peinture
Recouvrir de peinture un astéroïde ou une comète permettra de modifier ses propriétés de réflexion et ainsi, sous l'influence de la lumière du Soleil, de le faire dévier de sa trajectoire initiale.
Protection électrique
La protection des réseaux électriques et des infrastructures de haute technologie en cas d'activité solaire intense constitue l'amorce d'un système opérationnel d'alerte face aux catastrophes climatiques provenant de l'espace.
Mesures parasismiques
Ces mesures impliquent l'application de règles parasismiques pour les constructions. Elles ont pour but d'assurer la protection des personnes contre les effets des secousses sismiques. Elles définissent les conditions auxquelles doivent satisfaire les constructions pour atteindre ce but.
Surveillance sismique
Afin de prévenir les dégâts dans les bâtiments et les infrastructures, ainsi que les pertes de fonction, il faut pouvoir évaluer les dégâts les plus importants pouvant être causés par un séisme. Ceci revient à déterminer l'intensité macrosismique maximale que l'on peut ressentir dans la région en question.
Calfeutrage
Les courants atmosphériques sont comme toute tempête : il est impossible de les éviter s'ils arrivent sur vous. C'est pourquoi, en premier lieu, il faut se protéger et se calfeutrer dans un endroit fermé. Si les courants atmosphériques semblent imparables, il est néanmoins possible de s'y préparer. Les stations météorologiques jouent alors un rôle essentiel de prévision et de prévention pour appliquer les mesures de prévention établies.
Filtre lumineux
La lumière est constituée de plusieurs couleurs formant le spectre solaire. Au-delà du violet, l'ultra-violet est invisible à l'œil nu et participe activement au développement des algues. Un produit filtrant agit telle une barrière, bloquant certains rayons lumineux et empêchant ainsi le développement des algues.
Endiguement
Une digue est un ouvrage destiné à contenir épisodiquement les eaux, à protéger contre leurs effets ou à guider leur cours. Elles sont de deux types : transversales au lit du cours d'eau ou longitudinales. Certaines sont très anciennes, d'où la nécessité de vérifier leur état et de les entretenir régulièrement. Les digues constituent souvent l'unique recours pour la protection des zones colonisées.
Equipe de réparation
Les solutions ne sont pas multiples. Pour réparer des équipements défectueux, il faut envoyer une équipe de réparations qualifiées sur les lieux. Une telle expédition peut cependant parfois se révéler dangereuse, longue et coûteuse en fonction de la position de l'incident technique.
Rénovation
Etant donné la durée d'une mission de terraformation, il est inenvisageable de ne pas prévoir de rénovation du parc immobilier. Une grande campagne de rénovation est donc nécessaire pour mener à bien cette mission.
Motivation des troupes
Opérations peu coutumières lors d'une mission d'exploration spatiale, les opérations de divertissement peuvent cependant se révéler parfois très bénéfiques pour redonner la motivation des différents membres de la colonie.
Prévention volcanique
Le fait de connaître tous les paramètres d'un volcan à l'état de repos est d'une extrême importance pour pouvoir déceler les phases anormales de son évolution pouvant annoncer une future éruption. Il faut assembler toutes ces observations pour pouvoir prédire le réveil du volcan et être capable de dire où et quand une explosion risque de survenir, et quel type d’explosion.
Alerte : rations
Envoi de signaux de détresse : En cas de pénurie de nourriture, l'antenne de communication est le seul lien qui relie la colonie martienne à la Terre. Envoyer des signaux de détresse pourra peut-être sauver l'équipage.
Alerte : matériaux
Envoi de signaux de détresse : Lorsque les stocks de matériaux commencent à manquer, une aide extérieure est toujours la bienvenue. Sans matériaux, la mission risque vite d'être fortement ralentie.
Alerte : énergie
Envoi de signaux de détresse : L’énergie est vitale sur Mars. Sans énergie, toutes les missions risquent fort d'être écourtées. Envoyer des signaux de détresse en direction de la Terre peut parfois représenter le dernier recours.