La NASA confirme ce mardi qu’il y a bien de la glace sur la Lune. Les sombres cratères situés près des pôles de la Lune cachent effectivement d’énormes réserves de glace, une ressource extrêmement précieuse dans l’espace. À présent, il reste à savoir si cette eau pourrait être exploitée pour alimenter une toute nouvelle ère de l’exploration spatiale.

Nous savions déjà qu’il y avait beaucoup d’eau sur la Lune, notamment en sous-sol, mais les scientifiques de la NASA ont maintenant confirmé la présence de glace d’eau en surface. En effet, ils ont analysé les données des vaisseaux spatiaux lunaires américains et indiens, puis les ont comparées à des simulations informatiques sur la manière dont la glace de surface pourrait apparaître dans ces données. Leur modèle a détecté des centaines d’endroits sur la Lune où la glace se trouve très près, ou directement en surface.

Leslie Gertsch, ingénieure géologue et minier à l’Université des sciences et de la technologie du Missouri (USA), a qualifié les nouvelles données de sophistiquées et de précises : « Cette idée existe depuis un certain temps. Mais cette étude dit maintenant : « il y a vraiment de la glace à la surface de la Lune » », a déclaré Gertsch. Cela signifie que ces dépôts de glace seraient potentiellement exploitables pour des futures missions spatiales.

« C’est un pas de plus vers la prospection de la Lune et la disponibilité de ses glaces », a déclaré Angel Abbud-Madrid, directeur du Center for Space Resources de la Colorado School of Mines.

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En effet, trouver des dépôts de glace lunaire faciles à extraire est un élément important pour les astronautes, car l’eau peut être divisée en ses atomes (hydrogène et oxygène), ce qui permettrait donc d’alimenter des moteurs de fusées et débuter une toute nouvelle ère d’exploration spatiale. « Extraire de la glace de la Lune serait un premier pas vers la construction d’une économie spatiale », a déclaré Abbud-Madrid.

La Lune, une roche sans atmosphère ni air âgée de 4.5 milliards d’années. Un endroit terrible où l’eau de surface n’est pas la bienvenue. En effet, les températures diurnes peuvent dépasser le point d’ébullition de l’eau et la glace, exposée au vide et à ces températures, se sublime (passe directement de l’état solide à l’état gazeux).

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Cartographier les pièges froids de la Lune : une carte des « pièges froids » à l’intérieur des cratères lunaires au pôle nord de la Lune (à gauche) et au pôle sud (à droite). Les points verts et bleus montrent les endroits où la glace d’eau est présente à la surface de la Lune, ou près de celle-ci. Crédits : PNAS

Le processus est similaire à la manière dont la glace carbonique ou le dioxyde de carbone gelé disparaît lentement lorsqu’il est exposé sur Terre. Un « vent » de particules solaires souffle également dans l’espace tous les gaz libres sur la surface lunaire.

Cependant, les chercheurs ont spéculé pendant des décennies sur l’existence de ces véritables « pièges froids » dans les cratères ombragés en permanence sur la Lune. Ces régions sont si froides qu’elles préservent toute l’eau gelée et peuvent même geler la vapeur d’eau qui y passe, de la même manière qu’un sac de congélation attire une couche de givre par une journée humide.

L’idée de ces pièges froids a pris de l’ampleur au cours de ces dernières décennies, grâce à des engins spatiaux en orbite lunaire comme le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA ou Chandrayaan-1, en Inde. Une sonde appelée Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (satellite d’observation et de détection du cratère lunaire – LCROSS) a même percuté l’un de ces cratères et y a jeté de la terre pour voir ce qui s’y trouvait.

« Ils ont trouvé de l’eau, ils ont trouvé du mercure », a déclaré Gertsch. La nouvelle étude suggère qu’environ 3,5% de ces pièges froids lunaires peuvent cacher de la glace à la surface. Mais actuellement, il n’existe toujours pas d’estimation de la profondeur des dépôts de glace potentiels.

« Lorsque les gens pensent à une pointe d’iceberg, ils imaginent que c’est beaucoup plus gros en dessous. Ce n’est peut-être pas le cas ici. Cela pourrait bien être la « pointe d’un iceberg ». Mais si nous parlons de gel, alors il pourrait s’agir d’un très, très petit iceberg », a déclaré Gertsch.

Afin de comprendre ce qui se passe réellement sur la Lune, à la fois Abbud-Madrid et Gertsch insistent sur le fait que nous avons besoin d’en savoir plus et surtout, de manière plus précise. « Nous devons envoyer un petit rover, mieux encore, plusieurs rovers, et pénétrer dans certaines de ces régions. Nous devons nous y rendre et déterminer les profondeurs et largeurs de ces dépôts », a déclaré Gertsch.

Un rover pourrait également évaluer la qualité de la glace : si la glace est pure, alors elle pourrait être relativement facile à extraire. Cependant, si elle est mélangée au sol lunaire, appelé régolithe, l’exploitation minière pourrait être plus difficile.

Vers une exploitation de la Lune ?

En supposant qu’il y ait suffisamment de glace de surface lunaire pour une quelconque exploitation, sa récolte ne sera pas simple. En effet, il suffit d’exposer la glace lunaire au vide spatial pour que celle-ci se transforme en gaz.

Lors d’une réunion en juin dernier à la Colorado School of Mines, plusieurs chercheurs se sont réunis pour réfléchir à des méthodes d’extraction de la glace sur la Lune. Abbud-Madrid a suggéré l’utilisation de trois réflecteurs solaires (essentiellement des miroirs géants) pour extraire la glace de surface lunaire avec peu de creusage. « Vous redirigez cette énergie vers la surface, à l’intérieur des tentes. Cela va frapper la glace et la sublimer à l’intérieur de la tente », a-t-il déclaré.

De là, la vapeur d’eau pourrait être collectée et serait transférée vers une usine de traitement qui utiliserait ensuite l’électricité pour diviser l’eau en hydrogène et en oxygène, ce qui permettrait de séparer les gaz et de les stocker sous forme de liquides. « En faisant cela, vous aurez de l’hydrogène et de l’oxygène préparés pour une fusée qui pourra atterrir », a-t-il continué.

Abbud-Madrid a également ajouté que du carburant supplémentaire pourrait même être stocké dans des réservoirs et mis en orbite autour de la Lune. « Nous pourrions commencer à construire des stations-service dans l’espace. Cela réduirait considérablement notre besoin d’acheminer tout ce carburant depuis la Terre. Actuellement, c’est vraiment l’un des points bloquants de l’exploration spatiale à grande échelle », explique-t-il.

Malheureusement, aucun minerai n’est éternel. Même sur Terre, le bilan de l’humanité en matière d’exploitation minière productive et durable est médiocre. De plus, la distance Terre-Lune (qui est de 384’400 km), le vide de l’espace et les niveaux de rayonnement élevés ne font qu’accroître les difficultés d’exploitation.

De nombreux chercheurs considèrent les astéroïdes ou les comètes comme une autre option pour l’exploitation minière dans l’espace. Cependant, ces objets sont bien plus éloignés et en mouvement. De ce fait, Abbud-Madrid a déclaré que l’exploitation minière de la Lune avait beaucoup plus de sens, pour autant que des dépôts d’eau soient accessibles : « La Lune est proche. Elle est juste là. Nous pourrions même l’exploiter via un contrôle à distance », a-t-il déclaré.

À savoir que l’eau est également présente sur Mercure et sur Mars. La Lune reste néanmoins une option plus proche et fatalement plus facile à atteindre pour les astronautes et les scientifiques. « Avec suffisamment de glace à la surface, l’eau pourrait peut-être devenir une ressource pour les futures expéditions d’exploration ou de séjour sur la Lune — car la glace est potentiellement plus accessible que l’eau détectée sous la surface lunaire », explique la NASA. D’ailleurs, la NASA envisage d’envoyer à nouveau des humains sur la Lune, pour la première fois depuis 1972.

Source : Proceedings of the National Academy of Sciences

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