D'ici à 2027, si tout se passe bien, l'homme sera retourné sur la Lune grâce au programme Artemis de la NASA. Peut-être aura-t-il même réussi à établir une base permanente sur le satellite naturel de la Terre. Et si tel est le cas, il se pourrait bien qu'elle ait été réalisée grâce à des imprimantes 3D. C'est en tout cas ce que suggère le média Wired, qui se penche sur la question de la construction dans l'espace.
Il est prévu que cette impression lunaire exploite uniquement des matériaux trouvés sur place. Un ingrédient clé est le régolithe, «poussière» produite par la dégradation des roches, due à l'impact des météorites et du vent solaire à la surface de la Lune –sur ce satellite terrestre ou sur Mars, il peut atteindre jusqu'à 10 mètres d'épaisseur.
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Afin d'extraire cette matière, l'équipe du projet «Moon-to-Mars Planetary Autonomous Construction Technology» (MMPACT) de la NASA prévoit d'abord d'attacher un bras robotique à un module d'atterrissage lunaire, afin de trier et empiler le régolithe. Ensuite, avec des lasers et des micro-ondes, les astronautes pourront le faire fondre. Après avoir refroidi, ce matériau pourra enfin servir à imprimer les formes souhaitées.
La maison martienne
En attendant, le groupe MMPACT n'a pas d'accès illimité à cette ressource lunaire. Il faut donc préparer des mélanges qui pourraient ressembler à ce que les astronautes trouveraient sur la Lune. Jennifer Edmunson, à la tête de cette équipe de la NASA, a par exemple réuni du basalte, du calcium, du fer, du magnésium et de l'anorthite, un minéral rare sur Terre mais présent en abondance sur son satellite naturel, afin d'imiter la composition probable du sol lunaire.
Les expéditions spatiales ont également un autre astre dans le viseur: Mars. Or, si l'être humain a pu ramener sur Terre des échantillons de la Lune lors de la mission Apollo 16, il n'a jusque-là mis la main sur aucun morceau de la Planète rouge. L'entreprise d'architecture en impression 3D Icon, qui travaille en collaboration avec la NASA, a donc créé un mélange riche en basalte, en se basant sur ce que l'on suppose être la composition du sol martien.
La firme a ensuite fabriqué un bâtiment avec cette matière –ce qui a pris un mois: un bras robotique géant a imprimé, couche par couche, ce qui pourrait être une base sur Mars. Un mille-feuille qui rappelle à Wired les strates d'une glace à l'italienne. En juin 2023, une équipe de quatre personnes doit venir tester cette bâtisse en y vivant pendant un an. La NASA souhaite ainsi mener des recherches sur les conditions physiques et mentales qui se présenteront aux astronautes dans une base lunaire ou martienne.
Une utilité pour les Terriens?
En 2024, le groupe MMPACT prévoit de tester sa capacité à faire fondre du régolithe dans une chambre sous vide avec des lasers ou des micro-ondes. «L'équipe a eu des idées pour utiliser les deux technologies en même temps, mais cela demandera plus de temps (et de moyens) –ce que nous n'avons pas», souligne Jennifer Edmunson. La base en elle-même ne sera pas le seul module à être imprimé: il est également prévu d'essayer de mettre sur pied une plateforme d'atterrissage grâce à la même technologie.
Le fruit de ces recherches scientifiques, qui visent à construire des bâtiments dans des conditions extrêmes et avec peu de matériaux disponibles, peut aussi s'avérer utile sur Terre. «Faire fondre du basalte sur la Lune et faire fondre du basalte à Hawaii, vous savez, ce n'est pas si différent», avance Jennifer Edmunson.
