Depuis les années 1970, les échantillons de matériaux lunaires rapportés sur Terre par les missions Apollo ont mis à la disposition des scientifiques énormément d'informations sur notre satellite, et notamment que le régolithe, cette poussière blanche composée de débris de roche qui recouvre intégralement son sol sur plusieurs centimètres, contenait 45% d'oxygène.
Avec les projets de retour voire d'installation sur la Lune, portés notamment par l'Agence spatiale européenne et la Nasa mais qui intéressent également la Chine, l'Inde et le Japon, cette information a pris depuis quelques années une grande valeur. Le temps presse: la mission américaine Artemis prévoit un retour sur notre satellite dès 2024.
Centrale à oxygène
Dans le cadre de missions longue durée, l'approvisionnement des astronautes en oxygène fait partie depuis toujours des obstacles à lever pour garantir le succès d'un projet.
Tout récemment, une équipe de recherche du Centre européen de technologie spatiale (ESTEC), rattaché à l'Agence spatiale européenne, ont réussi à séparer l'oxygène du régolithe, qui est emprisonné dans celui-ci sous forme d'oxydes et de minéraux compacts.
Pour y parvenir, Beth Lomax et Alexandre Meurisse, du département Lunar In-Situ Resource Utilisation (ISRU), ont mis au point une méthode qui consiste à placer le régolithe dans un panier métallique contenant du sel de calcium fondu, qui est ensuite chauffé à 950°C et électrifié, ce qui permet de le décomposer par électrolyse. De cette manière, 96% de l'oxygène migre dans le sel pour être collecté ensuite au niveau d'une anode. Simple et astucieux.
Décrite comme un «prototype de centrale à oxygène», cette invention est actuellement testée par l'Agence spatiale européenne dans un de ses centres de recherche, situé à Noordwijk aux Pays-Bas.
«Maintenant que nous avons testé l'installation, nous pouvons la peaufiner, par exemple en réduisant la température nécessaire à son fonctionnement, pour éventuellement concevoir une version de ce système qui pourrait un jour voler vers la Lune pour y être exploitée», précise Alexandre Meurisse sur le site de l'Agence spatiale européenne.
Avec ce procédé, qui pourrait facilement être embarqué dans une fusée, les bases seraient approvisionnées en continu et disposeraient de réserves d'air sur un temps très long. En outre, la production d'oxygène n'est pas son seul atout: l'électrolyse permet d'extraire du régolithe des alliages métalliques utilisables.
En théorie, il serait donc possible, simplement à partir de la poussière lunaire, de faire respirer les astronautes et de les loger dans des installations imprimées en 3D directement sur place. De quoi rendre un peu plus concrets les projets de colonisation lunaire.
