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Bientôt une machine à fabriquer de l’oxygène sur la Lune

La Lune vue par la sonde spatiale Galileo en 1992. Crédits : NASA / JPL / USGS

La société belge Space Applications Services développe une technologie visant à produire de l’oxygène sur la Lune. Le lancement d’un prototype est prévu dès 2025 dans le cadre d’une mission de démonstration de l’ESA.

Vous n’êtes pas passé à côté : les États-Unis, mais aussi la Chine et la Russie prévoient de s’établir durablement sur la Lune au cours de ces prochaines années. Dans un premier temps, les différentes agences opérantes pourront acheminer du matériel et des ressources depuis la Terre. Toutefois, à plus long terme, les coûts de transports inhérents à ces ravitaillements seront beaucoup trop importants. C’est pourquoi des moyens sont actuellement développés pour tenter de s’appuyer sur les ressources locales.

L’extraction de l’oxygène notamment, sera essentielle aux futurs établissements humains sur la Lune, comme sur Mars.

L’oxygène pourrait en effet être combiné avec d’autres gaz pour produire de l’air respirable. Il pourrait aussi être utilisé pour développer du carburant de fusée (oxygène liquide). Le fait de permettre aux vaisseaux spatiaux de “faire le plein” directement sur la Lune avec des ressources locales, telles que l’oxygène, jouera sans nul doute un rôle clé dans l’exploration du système solaire au cours des prochaines décennies.

Extraire l’oxygène du régolithe lunaire

Dans cet esprit, l’Agence spatiale européenne (ESA) a récemment attribué des contrats à plusieurs entreprises. Ces dernières devront développer une technologie capable d’extraire de l’oxygène directement à partir de la poussière de Lune. La société Space Applications Services, en Belgique, est l’une d’elles.

Pour ce faire, les ingénieurs de la société développent une structure expérimentale s’appuyant sur le procédé FFC Cambridge, une méthode électrochimique de production de titane à partir d’oxyde de titane par électrolyse dans des sels de calcium fondus développée à la fin des années 1990.

Dans l’environnement lunaire, la technique se focalisera sur le régolithe, composé d’environ 45% d’oxygène. Si tout se passe comme prévu, un premier prototype sera normalement envoyé vers la Lune en 2025 dans le cadre d’une mission de démonstration.

Notez qu’à terme, les alliages métalliques laissés après l’extraction d’oxygène, en grande partie constitué de fer, d’aluminium et de silicium, ne seront pas gaspillés. Ils pourraient en effet être utilisés pour fabriquer des composants pour une base lunaire grâce, par exemple, à l’impression 3D.

lune oxygène
Régolithe lunaire simulé non traité à gauche par rapport au même régolithe après extraction à l’oxygène avec la méthode FFC Cambridge. Crédits : ESA

Outre la méthode FFC Cambridge, Space Applications Services se concentre également sur une autre technique d’extraction impliquant l’ilménite, un minerai riche en titane trouvé dans certaines zones lunaire. Le principe consiste à cuire le régolithe dans un récipient fermé avec de l’hydrogène gazeux. En présence de chaleur, l’oxygène de l’ilménite réagit alors avec l’hydrogène pour former de la vapeur d’eau, qui peut ensuite être divisée en oxygène et hydrogène.