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L’ESA développe un prototype de centrale à oxygène à partir de poussière lunaire

L’ESA et ses partenaires sont parvenus à mettre au point une technique efficace d’extraction de l’oxygène du régolithe lunaire qui donne également des alliages métalliques. Ils travaillent désormais à l’industrialisation de leur prototype de centrale à oxygène dans un contexte lunaire.

Image 1 : L’ESA développe un prototype de centrale à oxygène à partir de poussière lunaire

Depuis les débuts de la conquête spatiale, le principal défi que les ingénieurs doivent relever consiste à s’extraire de l’attraction terrestre. Faire décoller un lanceur jusqu’à une distance suffisante pour envoyer une navette ou un satellite dans l’espace demande une énergie considérable. Le rapport entre l’énergie développée par les systèmes de propulsion et le poids des carburants et des comburants est si faible qu’il limite fortement le poids de leur cargaison.

Actuellement, nous disposons de deux solutions pour contourner le problème. Construire des engins plus petits pour explorer l’espace, c’est ce que fait la NASA avec ses CubeSats, des nano-satellites d’une dizaine de kilogrammes. Ou établir une base en orbite ou sur une autre planète qui servirait au ravitaillement de nos engins spatiaux. L’option orbitale n’est pas tout à fait satisfaisante puisqu’elle nécessite de toute façon d’être approvisionnée de la Terre. La seconde est plus intéressante, encore faut-il trouver le candidat idéal.

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Pour installer une base ou coloniser une planète, elle doit au moins remplir deux critères. Elle doit disposer d’une gravité relativement faible pour s’en échapper facilement, et des ressources qui rendent possible la survie des colons. Mars et la Lune remplissent les deux conditions, on y a notamment découvert de l’eau qui, par simple électrolyse, donne de l’oxygène et de l’hydrogène pour propulser nos navettes. En attendant de coloniser Mars, le programme Artemis de la NASA prévoit un retour sur la Lune dès 2024 pour y établir une base à l’horizon 2028. Le choix de son emplacement sera vital puisqu’il y a bien de l’eau sur la Lune, mais seulement au fond de ses plus gros cratères.

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Image 2 : L’ESA développe un prototype de centrale à oxygène à partir de poussière lunaire
à gauche le réglithe lunaire, à droite un mélange d’alliages métalliques après extraction de l’oxygène

L’ESA extrait des métaux et de l’oxygène pour construire une base lunaire

L’analyse du régolithe (la poussière lunaire) ramenée par les missions Apollo est composée de 40 à 45 % d’oxygène en termes de masse. Jusqu’à récemment, on parvenait à l’isoler, mais avec un faible rendement ou à des températures extrêmes supérieures à 1600° Celsius. L’ESA et ses partenaires ont mis au point une méthode d’extraction beaucoup plus efficace pour obtenir de l’oxygène et des alliages métalliques

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Le prototype de centrale à oxygène est sur le point de franchir une nouvelle étape qui marquera probablement l’histoire de la conquête spatiale. L’ESA travaille désormais à son industrialisation dans un contexte lunaire pour permettre aux colons « d’avoir accès à de l’oxygène pour le carburant et les systèmes de survie, ainsi qu’à une vaste gamme d’alliages métalliques pour la fabrication in situ ». Les alliages obtenus varient fortement selon les régions de la lune, mais certains pourraient être utilisés par des imprimantes 3D pour fabriquer des objets et des structures. Le procédé ne se limite pas au seul régolithe lunaire, l’agence précise qu’il « pourrait également être utilisé pour extraire des matériaux utiles sur Mars, où le prétraitement de la matière première donnerait des métaux purs et des produits d’alliage ».

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Source : ESA