De la poussière de lune simulée, montrant avant (à gauche) l’élimination de l’oxygène, et (à droite) la composition principalement métallique après
La Lune n’a pas d’oxygène respirable – ce qui représente évidemment un obstacle pour les astronautes. Nous ne pouvons pas en emporter beaucoup, il est donc crucial de trouver comment le produire sur place. Les chercheurs de l’ESA ont créé un prototype de dispositif capable de produire de l’oxygène à partir de la chose la plus courante sur la Lune, de la poussière.
La poussière de lune – plus officiellement connue sous le nom de régolithe lunaire – a fait l’objet de nombreuses études depuis que des échantillons ont été ramenés des missions Apollo. Les scientifiques ont ensuite pu faire de la rétro-ingénierie pour déterminer comment les futurs astronautes pourraient l’utiliser, notamment en construisant des bases avec des briques cuites de régolithe, et même en les utilisant pour stocker la chaleur pendant les longues nuits lunaires.
Ces études antérieures ont révélé que l’oxygène est l’élément le plus abondant dans le régolithe lunaire, représentant 40 à 45 % de son poids. Le problème est qu’il n’est pas exactement sous une forme respirable – l’oxygène est enfermé dans des minéraux d’oxyde.
Une image microscopique de poussière de lune simulée (régolithe lunaire)
Mais les chercheurs du Centre européen de recherche et de technologie spatiales (ESTEC) ont maintenant développé un prototype de centrale à oxygène qui peut extraire de l’oxygène utilisable du régolithe lunaire. L’appareil utilise une méthode appelée électrolyse du sel fondu, qui consiste à ajouter la poussière de lune à un bol de sel de chlorure de calcium fondu, qui a été chauffé à 950°C.
Même à cette température extrême, le régolithe reste solide. Ensuite, un courant électrique est appliqué au mélange, ce qui permet d’extraire l’oxygène de la poussière. Le sel fondu agit comme un électrolyte, permettant à l’oxygène de le traverser et de se rassembler à une anode où il peut être récupéré pour être utilisé.
Cette version fonctionne comme une preuve de concept et, avec un affinement du processus, un dispositif similaire pourrait un jour être envoyé sur la Lune pour aider à y maintenir une présence humaine durable.
« Pouvoir acquérir de l’oxygène à partir des ressources trouvées sur la Lune serait évidemment extrêmement utile pour les futurs colons lunaires, tant pour la respiration que pour la production locale de carburant pour fusée », déclare Beth Lomax, l’une des auteurs de l’étude.
Les chercheurs Alexandre Meurisse (à gauche) et Beth Lomax (à droite) fabriquant de l’oxygène à partir du régolithe lunaire
Et l’oxygène n’est pas le seul produit potentiellement utile à extraire du régolithe. Une fois que ce gaz vital est retiré, les restes contiennent un mélange de plusieurs métaux différents, qui pourrait être utile aux astronautes pour la construction.
« C’est une autre ligne de recherche utile, pour voir quels sont les alliages les plus utiles qui pourraient être produits à partir de ceux-ci, et quel genre d’applications pourraient être mises en œuvre », dit Alexandre Meurisse, un des auteurs de l’étude. « Pourraient-ils être directement imprimés en 3D, par exemple, ou nécessiteraient-ils un affinage ? La combinaison précise des métaux dépendra de l’endroit sur la Lune d’où le régolithe est acquis – il y aurait des différences régionales importantes ».
L’équipe prévoit de continuer à peaufiner la conception, avec l’espoir de mettre en place une usine pilote dans les prochaines années.
