fbpx

Utiliser le sol lunaire pour construire une vie durable sur la Lune : voilà le plan de l'ESA pour la rendre habitable.

par Laura Boudoux | 8 février 2019

Cinquante ans après le petit pas de Neil Armstrong, l’hu­ma­nité se prépare sérieu­se­ment à prendre pied sur la Lune. L’Agence spatiale euro­péenne (ESA) et Aria­neG­roup envi­sagent « une présence humaine auto­nome » à la surface du satel­lite dès 2030. Les deux géants ont en effet annoncé en janvier 2019 la signa­ture d’un contrat visant à étudier la possi­bi­lité d’une mission avant 2025.

Dans un premier temps, le maté­riau néces­saire à l’ins­tal­la­tion d’un camp de robots doit être trans­porté à bord d’une fusée Ariane 64, afin de collec­ter et trans­for­mer le régo­lithe qui tapisse la surface du satel­lite. Car le plan est d’uti­li­ser cette couche du sol lunaire pour la trans­for­mer en eau, en oxygène, en carbu­rant, et même en maté­riau de construc­tion anti­ra­dia­tion. David Parker, le direc­teur de l’ex­plo­ra­tion humaine et robo­tique de l’ESA, raconte comment l’Eu­rope compte instal­ler ses nouveaux bureaux sur la Lune d’ici 11 ans.

La fusée Ariane 64
Crédits : Aria­neG­roup/ESA

Qu’al­lez-vous faire sur la Lune ?

En forant sa surface, nous voulons collec­ter du régo­lithe afin de voir comment conver­tir ce maté­riau en eau, en oxygène ou en maté­riau de construc­tion. Sur la Lune, la terre n’est pas vrai­ment de la terre, puisqu’elle ne contient pas de matière orga­nique. On trouve essen­tiel­le­ment du régo­lithe sous la surface. Au cours des 50 dernières années, nous avons iden­ti­fié des traces d’eau, étroi­te­ment liées à cette matière, présent prin­ci­pa­le­ment dans le pôle sud. Cette région se trouve en perma­nence dans l’ombre, ce qui signi­fie que moins la lumière du Soleil atteint la surface de la Lune, plus on trouve d’eau et de régo­lithe.

Quel inté­rêt y a-t-il à collec­ter du régo­lithe ?

Le premier, c’est qu’il nous permet­tra d’en savoir plus sur les prémices du système solaire. Par exemple, la disper­sion de l’eau avant son arri­vée sur Terre devrait être éluci­dée. Nous sommes quasi­ment certains que la Lune a été créée lorsqu’un objet géant, de la taille d’une planète, a frappé la Terre primi­tive, qui n’était à l’époque âgée que d’un milliard d’an­nées. En d’autres termes, elle serait née de débris proje­tés depuis la Terre primi­tive et refor­més dans son orbite. Il y a de bonnes chances pour que nous y trou­vions des miné­raux qui sont en quelque sorte les vestiges de cet impact destruc­teur. Très récem­ment, nous avons réexa­miné certaines roches lunaires rappor­tées sur Terre par le programme Apollo (1961–1975), et nous avons décou­vert que l’une d’elles vient de chez nous. En allant sur la Lune, nous pouvons donc espé­rer en apprendre davan­tage sur les premières heures de la Terre.

Mais il y a une autre raison : les maté­riaux qui se trouvent sous la surface de notre satel­lite offrent la possi­bi­lité d’en­vi­sa­ger un avenir là-bas. Pour le moment, nous devons tout rame­ner – l’eau, l’oxy­gène et les maté­riaux de construc­tion – si nous voulons nous instal­ler de manière perma­nente sur la Lune. Mais le régo­lithe a une chance de chan­ger la donne. Est-il possible de le trans­for­mer en maté­riau de construc­tion ? D’en extraire de l’eau potable et trans­for­mer cette eau en oxygène respi­rable ? Ou même de l’uti­li­ser comme carbu­rant pour nos fusées ? Cette étude menée avec Ariane Group fait partie d’une vision sur le long terme, et répon­dra à ces ques­tions à travers le déve­lop­pe­ment de tech­no­lo­gies permet­tant une explo­ra­tion durable.

Le proto­type de village lunaire de l’ESA
Crédits : ESA/Foster + Part­ners

Quelles seraient ces tech­no­lo­gies ?

Diffé­rentes tech­niques sont à l’étude. L’une d’elles implique de faire chauf­fer le maté­riau, afin de l’ex­traire à travers des procé­dés ther­miques. On peut égale­ment utili­ser des cellules de carbu­rant, comme lorsqu’on utilise de l’hy­dro­gène pour produire de l’élec­tri­cité. Nous analy­sons égale­ment la possi­bi­lité d’uti­li­ser des ondes, un peu comme si nous passions le sol lunaire au micro-ondes, pour le faire fondre et obte­nir ainsi un maté­riau de construc­tion. Enfin, nous étudions la possi­bi­lité d’ex­ploi­ter l’im­pres­sion 3D, en utili­sant le régo­lithe comme matière première, pour impri­mer des sortes de briques, afin de bâtir des struc­tures sur la Lune. Chaque approche est étudiée spéci­fique­ment par une équipe, et nous ne savons pas pour le moment quelle est la plus effi­cace.

Il est peu probable en revanche qu’il ait une utilité sur Terre. Le coût de trans­port pour rame­ner les maté­riaux serait incom­men­su­rable. Les gens rêvent d’ex­ploi­ta­tion minière sur les asté­roïdes pour rame­ner du platine, ou des métaux précieux dont nous avons besoin pour les équi­pe­ments élec­tro­niques, et qui sont très rares sur Terre. Mais pour le moment, cela ne semble pas viable écono­mique­ment, à cause des coûts de trans­port. Notre objec­tif est de nous instal­ler de manière durable sur la Lune, pas de rame­ner des miné­raux sur Terre.

Comment s’or­ga­ni­se­rait le travail à la surface de la Lune ?

Il faudra déjà dispo­ser d’une quan­tité impor­tante de régo­lithe. Pour le récol­ter et le trans­for­mer, des robots seront néces­saires. Cela pour­rait durer des semaines, des mois, voire des années, avant qu’une instal­la­tion soit prête. De cette manière, lorsque les humains arri­ve­ront, la Lune sera déjà habi­table.

La future station en orbite autour de la Lune
Crédits : ESA

Nous travaillons déjà aux prochaines étapes de l’ex­plo­ra­tion : nous prépa­rons les fusées et les véhi­cules spatiaux de demain. L’ESA contri­bue à la concep­tion du véhi­cule d’Ariane qui trans­por­tera les astro­nautes en direc­tion de la Lune. L’idée est d’abord de bâtir un pôle, un camp de base en orbite baptisé Lunar Gate­way (la Station lunaire), dont la construc­tion commen­cera dans les cinq premières années de la décen­nie à venir, soit entre 2020 et 2025. Nous pour­rons ensuite débu­ter les travaux robo­tiques, contrô­lés par les astro­nautes en orbite au-dessus de la Lune.

Le retour des êtres humains sur la Lune aura lieu en 2030. Désor­mais, tout est une ques­tion de finan­ce­ment, afin de passer de la science à l’in­gé­nie­rie pratique. C’est là que l’Euro­pean Explo­ra­tion Enve­lope Programme (E3P) inter­vient. Cette enve­loppe inclut notre travail sur les stations spatiales, tout ce qui concerne notre mission robo­tique et la construc­tion du Lunar Gate­way. Nous voulons envoyer le premier astro­naute euro­péen sur la Lune, et nous souhai­tons égale­ment instal­ler une mission robo­tique sur Mars, afin de forer sa surface, dès 2020.

Combien coûtent toutes ces missions ?

Il y a envi­ron 500 millions d’ha­bi­tants dans l’Union euro­péenne. L’ESA coûte à chaque personne envi­ron un euro par an, et pour faire les choses que nous souhai­tons faire, nous aime­rions ajou­ter un supplé­ment de 20 centimes par an à cette addi­tion. Voilà de quel genre de budget nous parlons : nous avons besoin de 600 à 700 millions d’eu­ros par an. Et j’es­père sincè­re­ment que nous y parvien­drons.

Oui, on peut parler d’igloo lunaire
Crédits : ESA/Foster + Part­ners

Quand on pense que la NASA dépense 50 millions de dollars par semaine pour son programme d’ex­plo­ra­tion, nous nous devons de faire cet effort. D’au­tant que nous avons d’ex­cel­lents retours sur inves­tis­se­ment, en termes de décou­vertes scien­ti­fiques et de nouvelles tech­no­lo­gies. Tout l’argent que nous dépen­sons reste sur Terre et alimente nos indus­tries euro­péennes, nos univer­si­tés. La robo­tique, l’in­tel­li­gence arti­fi­cielle, les systèmes éner­gé­tiques : nous faisons concrè­te­ment progres­ser nos tech­no­lo­gies euro­péennes. L’ex­plo­ra­tion spatiale est un bon moyen d’im­pliquer l’Eu­rope dans des projets inter­na­tio­naux et d’ins­pi­rer les géné­ra­tions futures. Nous ne voyons que des béné­fices à ces missions.

Existe-t-il une réelle colla­bo­ra­tion entre les pays et les agences spatiales ?

Tout à fait, tout repose là-dessus. Cette année, nous allons envoyer l’as­tro­naute italien Luca Parmi­tano sur la Station spatiale inter­na­tio­nale, à bord d’une fusée russe, avec des astro­nautes améri­cains et russes. Cette colla­bo­ra­tion inter­na­tio­nale est capi­tale, même si cela passe par des négo­cia­tions poli­tiques compliquées. Tout ce que nous faisons fait partie d’une colla­bo­ra­tion inter­na­tio­nale : nous travaillons avec les Améri­cains, les Cana­diens, les Japo­nais, les Russes, les Chinois, etc. Il y a telle­ment à faire que nous pouvons tous appor­ter notre contri­bu­tion. Dans les années 1960, une véri­table course à l’es­pace était menée entre les États-Unis et l’Union sovié­tique, mais il existe aujourd’­hui une colla­bo­ra­tion à tous les niveaux.

De quelle manière seront distri­buées les ressources entre les pays ?

En l’état actuel du droit inter­na­tio­nal, il est impos­sible de possé­der la Lune ou ses ressources. Personne ne peut dire « cette partie m’ap­par­tient ». C’est un bien commun, plané­taire. C’est un peu comme les eaux inter­na­tio­nales : vous ne pouvez pas en être proprié­taire. Cepen­dant, sur Terre, il existe des accords qui vous auto­risent à extraire des ressources des mers, pour autant que cela s’ins­crive dans une vision à long terme, un projet durable. Nous abor­dons les ressources présentes sur la Lune de la même manière, afin de les utili­ser de manière durable. C’est un des prin­ci­paux défis du futur, et de nombreux avocats très compé­tents commencent à réflé­chir à ces problé­ma­tiques, tout comme les Nations unies.

Hâte
Crédits : ESA/Foster + Part­ners

Comment rendre la Lune vrai­ment vivable ?

Nous devons d’abord appor­ter à nos explo­ra­teurs humains de l’oxy­gène, de l’eau et de la nour­ri­ture. Alunir requiert ensuite une ingé­nie­rie complexe, avec des systèmes de contrôle de propor­tion et de guidage afin que la sécu­rité soit assu­rée. La pous­sière lunaire, le régo­lithe, repré­sente un véri­table obstacle pour les machines, mais aussi pour les humains. Ces parti­cules sont incroya­ble­ment fines et très, très aigui­sées, ce qui endom­mage énor­mé­ment les méca­nismes des appa­reils. En les dessi­nant, nous devons donc prendre en compte cet envi­ron­ne­ment hostile. Nous devons aussi proté­ger les humains afin d’évi­ter que la pous­sière ne se loge dans leurs poumons, car cela pour­rait causer des problèmes de santé.

En raison de la manière dont la Lune tourne autour de la Terre, qui orbite elle-même autour du Soleil, un jour lunaire dure 14 jours terriens et une nuit autant. Dans l’obs­cu­rité, il fait extrê­me­ment froid, ce qui pose un grand défi aux humains et aux machines. Personne ne l’a relevé jusqu’à présent, même si la Chine a réussi le premier alunis­sage sur la face cachée de la Lune en janvier dernier.

Enfin, c’est un envi­ron­ne­ment qui comporte des radia­tions très sévères, émises par le Soleil et les étoiles. Il faut donc une protec­tion et c’est l’une des utili­tés possibles du régo­lithe : nous pour­rions enter­rer notre base lunaire en-dessous, pour être proté­gés.

La vie sur la Lune sera donc majo­ri­tai­re­ment souter­raine ?

Sur le long terme, ce sera la solu­tion la plus probable, oui. Nous construi­rons de fines struc­tures métal­liques, pour four­nir un envi­ron­ne­ment hermé­tique que nous enter­re­rons sous le sol. Le régo­lithe sera empilé au-dessus de nos bâti­ments, un peu à la manière d’un igloo pour les Esqui­maux, afin de nous proté­ger des radia­tions.

Verrons-nous bien­tôt des complexes touris­tiques se construire sur la Lune ?

Nous ne verrons pas de touristes aller sur la Lune au cours des dix prochaines années. SpaceX parle de construire de très grandes fusées, mais cela ne repré­sente que le début de la réso­lu­tion du problème. Dans quelques années, peut-être que des touristes très riches pour­ront voya­ger autour de la Lune. Mais je pense qu’il faudra attendre les années 2030 avant que vous et moi ne puis­sions réser­ver un billet pour visi­ter notre satel­lite. Ou nous y instal­ler défi­ni­ti­ve­ment. Cela arri­vera certai­ne­ment, car nous sommes extrê­me­ment doués pour résoudre des problèmes !


Couver­ture : Le village lunaire de l’ESA. (ESA/Foster + Part­ners)


Plus de turfu