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La Chine découvre un nouveau minéral sur la Lune

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

La mission robotique lunaire chinoise Chang’E-5 a identifié plus que de l’eau sur la surface de la Lune. Les chercheurs ont en effet confirmé la découverte d’un nouveau minéral, un cristal transparent nommé Changesite-(Y). La mission a également repéré de l’hélium-3, un combustible de fusion potentiellement prometteur.

Un nouveau minéral lunaire

Il y a un peu plus de deux ans, la Chine se posait sur la Lune dans le cadre de sa mission Chang’e 5 avant de rapporter près de deux kilogrammes de roche sur Terre quelques semaines plus tard. Sur place, l’analyse des spectres de réflectance de la zone entourant le site d’atterrissage avait permis d’identifier la présence d’eau à hauteur de 120 parties par million en moyenne. Il s’agissait alors de la toute première détection d’eau sur la Lune in situ.

Plus récemment, l’analyse des échantillons collectés a permis la découverte d’un nouveau minéral. L’International Mineralogical Association a confirmé les résultats. Il s’agit du sixième minéral jamais identifié sur la Lune. Ce dernier, nommé Changesite-(Y), est représenté par une particule monocristalline d’un rayon d’environ dix microns.

« Changesite-(Y) est une sorte de cristal colonnaire transparent incolore« , détaille l’agence de presse chinoise Xinhua. « Il a été découvert à partir d’une analyse de particules de basalte lunaire par une équipe de recherche de l’Institut de recherche de Pékin sur la géologie de l’uranium, une filiale Société nucléaire nationale.« 

Les chercheurs ont également déterminé la concentration d’hélium-3 (chiffres non communiqués) dans leurs échantillons, et réussi à déduire les « paramètres d’extraction » nécessaires dans le but de récolter cet isotope à partir d’échantillons retournés.

chine échantillons
Illustration du véhicule d’ascension de la mission Chang’e-5 décollant de la surface lunaire. Crédits : Administration spatiale nationale chinoise.

L’hélium-3 vaut-il vraiment le coup ?

L’hélium-3 – le seul isotope stable connu contenant plus de protons que de neutrons (2:1) – est considéré comme un combustible potentiel prometteur pour la fusion nucléaire. En théorie une réaction de fusion deutérium/hélium-3 pourrait libérer 164,3 mégawatts d’énergie par gramme d’hélium-3, le tout sans produire de radioactivité.

Sur Terre, l’approche de l’hélium-3 pose néanmoins un certain nombre de problèmes.

D’une part, parce qu’une fusion impliquant cet élément ne pourrait se faire qu’à des températures beaucoup plus élevées que celles nécessaires dans un réacteur au tritium par exemple (plusieurs centaines de millions de degrés).

D’autre part, l’hélium-3 est extrêmement rare et difficile à isoler sur Terre. La principale façon de s’en procurer est d’attendre que le tritium des ogives nucléaires et autres stocks associés se désintègre, puis de le prélever en petites quantités. Il est bien naturellement présent dans l’atmosphère terrestre, mais à de minuscules concentrations (7,2 parties par billion).

La surface de la Lune, en revanche, pourrait contenir jusqu’à 1,1 million de tonnes métriques d’hélium-3. Cependant, les coûts associés à son exploitation seraient astronomiques. En effet, les concentrations estimées les plus élevées d’hélium-3 dans le sol lunaire seraient d’environ cinquante parties par milliard. Vous devriez donc probablement traiter 150 tonnes de régolithe pour n’en récolter qu’un seul gramme. Vous auriez ensuite besoin de le ramener sur Terre.

Malgré tout, l’extraction d’hélium lunaire reste une option envisageable pour la Chine.

Enfin, outre les annonces de Changesite-(Y) et d’hélium-3, l’Administration nationale de l’espace de Chine a également annoncé l’approbation complète de l’État pour les trois prochaines missions lunaires de phase 4. Chang’e 6, 7 et 8 poseront donc les bases de la future Station de recherche lunaire chinoise.