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Robert Johnson, physicien, découvre qu’un projet militaire top secret, baptisé « Projet Orange », veut disperser dans la stratosphère un liquide ancien, le Sépilut, capable d’amplifier l’effet d’une explosion nucléaire et d’absorber l’oxygène de la planète. Pour l’en empêcher, il réunit d’anciens collègues — mathématicien, biologiste, chirurgienne, informaticienne, psy et pilote — plus une mystérieuse assistante, Sophie Brown, dont il a besoin pour accéder aux laboratoires. En enquêtant, ils apprennent que ces humains « Marsouls » ne sont autre que les véritables Arkemars, descendants d’une civilisation atlante venue de Mars, gardiens d’un savoir oublié. Traqués par un ennemi invisible, Robert et son équipe n’ont que quelques jours pour modifier discrètement la formule et sauver la Terre d’une catastrophe planétaire.