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 Mission InSight : le lancement avec la fusée Atlas V s'est déroulé comme prévu le 5 mai 2018 depuis la base californienne de Vandenberg. Le voyage d'environ 485 millions de kilomètres devrait durer 6 mois pour une arrivée le 26 novembre 2018. L'astromobile qui sera déposé sur Mars aura pour objectif d'étudier le sous-sol profond de Mars, sa température et les vibrations grâce à un sismographe conçu par le CNES.

Exploiter la richesse minérale de la Lune

 
Mission Apollo 17 (source NASA)

La richesse minérale de la Lune ouvre des perspectives aussi bien pour l’établissement d’une base humaine permanente que pour l’exploitation minière de notre satellite.

La NASA a en effet démontré qu’il était possible de produire de l’oxygène et de l’eau à partir du sol lunaire. Les procédés mis en œuvre (ROxygen et PILOT) consistent à utiliser l’hydrogène abondante sur la Lune pour produire de l’eau par réduction des oxydes métalliques de la poussière lunaire comme l’Ilmenite (FeTiO3) ) puis à électrolyser cette eau pour générer l’oxygène. Un test, réalisé à Hawaï qui dispose d’un sol volcanique proche du sol lunaire, a ainsi permis de produire de l’eau et de l’oxygène en quantité suffisante pour un équipage de 4 personnes. La NASA envisage à présent de réaliser le même test sur la Lune avec un engin-usine robotisé.

L’Agence Spatiale Européenne travaille de son coté sur la possibilité d’utiliser la poussière lunaire comme matière première pour bâtir en impression 3D une structure habitable capable de préserver les occupants d’une base lunaire des rayonnements solaires et cosmiques, des micrométéorites et des températures extrêmes. Avec la société spatiale italienne Alta SpA et l’école universitaire d’ingénierie Scuola Superiore Sant'Anna basée à Pise, elle a adapté les techniques d'impression 3D aux conditions d’une mission lunaire. Des tests ont pu démontrer la faisabilité du concept en utilisant comme matériau d’impression la roche basaltique d'un volcan en Italie centrale qui se trouve être à 99,8% similaire au sol lunaire.

Les nombreux métaux comme l’aluminium, le fer ou le titane que recèle la Lune sont aussi des ressources potentielles pour les habitants de la Terre. Ces métaux s’y trouvent liés à l’oxygène sous formes d’oxydes comme c’est généralement le cas sur Terre. L’absence d’atmosphère sur la Lune permet toutefois d’envisager une simplification du traitement sur place des minerais en utilisant le vide lunaire pour extraire plus facilement le métal du minerai en fusion. Les métaux ainsi produits pourraient également être de très grande pureté.

Au delà des métaux, un gaz, l’hélium 3 est présent en grande quantité sur notre satellite naturel alors qu’il n’y en pas pratiquement pas sur Terre. L’hélium 3, noté ³He, est un isotope particulier de l'hélium dont le noyau atomique compte deux protons et un seul neutron (au lieu de 2 pour l’hélium courant). C’est un gaz léger, qui, comme l'hydrogène, provient de la nucléosynthèse primordiale des premiers instants de l'Univers. Transporté par le vent solaire, il est repoussé par le champ magnétique terrestre alors qu’il s’accumule à la surface de la Lune où le dépôt est facilité par l’absence d’atmosphère. Des centaines de milliers de tonnes d’hélium 3 seraient ainsi fixées sur le sol lunaire jusqu’à 5 ou 6 mètres de profondeur.

Le grand intérêt de l’hélium 3 est sa valeur énergétique. Bien que non radioactif, il est le combustible idéal d’une centrale nucléaire qui fonctionnerait sur le principe de la fusion nucléaire et non sur celui de la fission comme les centrales nucléaires actuelles alimentées à l’uranium. On estime que la fusion de 100 tonnes d’hélium 3 suffirait pour assurer, pendant une année, la consommation en énergie de la terre entière. Un potentiel qui fait dire au professeur et académicien Ouyang Ziyuan, responsable scientifique du programme chinois d’exploration lunaire, que la lune «est tellement riche en hélium 3, que cela pourrait régler le problème des besoins en énergie de l’humanité pour au moins 10.000 ans».

Pour produire l’hélium-3 lunaire, il suffit de collecter la poussière de roche lunaire sur laquelle le gaz s’est fixé puis de la chauffer pour libérer et récupérer le gaz. Le gaz récupéré, stocké et expédié sur Terre, il reste encore alors à maîtriser le processus de la fusion de l’hélium 3 ce qui n’est pas encore le cas. Les scientifiques sont toutefois confiants car la fusion de l’hélium 3 est bien plus simple à contrôler que celle d’éléments connus sur Terre comme par exemple le deutérium, isotope de l’hydrogène qui a fait l’objet de longues recherches. Plusieurs équipes imaginent déjà des procédés permettant la fusion de l’hélium 3 dans de petits réacteurs sans risque pour l’environnement contrairement à la fission de l’uranium ou du plutonium qui nécessitent des lourdes infrastructures et des précautions draconiennes en matière de sécurité et de protection de l’environnement.

Le programme lunaire chinois, dévoilé par l’Agence spatiale chinoise prévoit, entre 2020 et 2030, le convoyage, depuis la Lune jusqu’à la Terre, d’une navette chargée d’hélium 3 pouvant représenter l’équivalent énergétique d’un milliard de barils de pétrol

A propos

Animé par Jacques Carles et Michel Granger, tous deux ingénieurs et « Philosophiae Doctor » de l’Université de Montréal, ce site se propose de collecter les nombreux signaux faibles qui annoncent déjà ce que sera demain et d'analyser les grandes forces qui sont à l’œuvre en ce début de 21ème siècle. L'objectif n'est cependant pas de prévoir ce que sera l’avenir mais plus modestement d’inciter à la réflexion pour agir collectivement et maitriser notre futur au lieu de le subir.


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