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Il y a de l'eau sur la lune. Voici comment nous allons l’obtenir.

Il y a de l'eau sur la lune. Voici comment nous allons l’obtenir.


50 ans après le premier atterrissage sur la lune, les humains tentent à nouveau d'atteindre la surface lunaire. Ils resteront plus longtemps si les astronautes peuvent trouver et extraire de l’eau.

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Ne craignez pas la montée des robots - Il y a de l'eau sur la lune. Voici comment nous allons l’obtenir.TLa Terre et notre lune sont composées d’un grand nombre des mêmes ingrédients. Nous savons que la lune a probablement été créée à partir de matériaux de notre planète parce que nous partageons les mêmes isotopes, ce qui fait de nous l'équivalent du système solaire des jumeaux fraternels. Lorsque les astronautes d'Apollo 11 ont effectué le premier atterrissage sur la lune il y a 50 ans aujourd'hui, ils rendaient visite à un membre de leur famille disparu depuis longtemps.

Dans les images renvoyées par Apollo 11, la lune ressemblait à un terrain vague sans air. Mais comme la Terre, la Lune a aussi de l’eau, ainsi que des minéraux hydratés appelés hydroxyles. Cette abondance d'hydrogène aurait pu être fournie de multiples façons. Au cours de la formation de la Terre et de la Lune, un système de distribution d'eau a été créé à partir de comètes et d'astéroïdes impactant la surface, ainsi que de l'interaction de la lumière solaire avec des molécules d'hydrogène à la surface de la Lune.

Les scientifiques savent que la Lune est recouverte d’une variété d’hydrogène, mais ils ne savent pas exactement combien d’eau est sur la Lune, ni même où elle se trouve. Les missions en orbite autour de la Lune ont effectué des levés de base, mais n’ont pas été en mesure de fournir des éclaircissements complets. Lors du lancement prochain de la fusée SLS de la NASA, sa charge utile comprendra un cubesat, un minuscule satellite, appelé LunaH-Map, qui commencera à cartographier les eaux autour de la Lune.

Dans 10 ans, les scientifiques comprendront parfaitement où sont situés l’hydroxyle et l’H2O. Que peut-on faire avec cette eau?

Ce n’est pas juste pour boire. Il existe un concept d’exploration spatiale appelé «Utilisation des ressources in situ», ou ISRU, qui consiste essentiellement à se rendre dans un lieu et à utiliser les matériaux qui s'y trouvent déjà. L'eau sur la Lune peut être utilisée pour fabriquer du carburant de fusée, ainsi que pour aider à protéger les engins spatiaux contre les radiations. Et la NASA n'est pas la seule organisation à vouloir savoir où se cache tout l'hydrogène. De nombreuses entreprises privées envisagent de développer leurs activités à partir de carburant lunaire, voire de vendre de l'eau à la NASA pour des voyages de longue durée dans l'espace.

"Il existe deux concepts de base sur la façon d'extraire l'eau de la Lune."

Une fois que les chercheurs ont localisé l’eau sur la Lune, la prochaine étape consiste à l’exploiter. C’est assez facile sur Terre, mais cela n’a jamais été fait dans l’espace. "Bien que nous sachions extraire ces composants sur Terre, nous ne savons pas comment procéder avec le régolithe lunaire", explique Debra Needham, scientifique planétaire au Marshall Space Flight Center de la NASA.

Des plans sont en cours, cependant. «Il existe deux concepts de base sur la façon d'extraire l'eau de la Lune», explique Phil Metzger, scientifique planétaire à l'Université de la Floride centrale. «Un concept est que vous ramassez le sol et que vous le rapportez à une usine de traitement. À l’usine de traitement, vous faites fondre la glace ou vaporisez-la avec chaleur et vous obtenez [water] hors des grains de sol et ensuite vous le recongelez. "

Cette première méthode - appelée «extraction thermique» - est techniquement plus complexe et nécessite plus d'infrastructure, ce qui signifie qu'elle est plus coûteuse. Une autre méthode est appelée «extraction minière mécanique». «Vous appliquez de la chaleur in situ et vous obtenez [water] pour se vaporiser alors qu’il est encore dans le sol, il faut capter les vapeurs au-dessus du sol », explique Metzger. "Nous faisons des progrès, mais il y a encore trop d'incertitude sur la conductivité thermique de la glace."

L’eau est également liée à d’autres produits chimiques, et on ne sait pas encore comment les futurs astronautes pourraient séparer l’eau sous sa forme pure. «Il y a d'autres éléments fortement liés à d'autres minéraux», déclare Needham. «Les sociétés minières ont donc essentiellement besoin de plus d’informations de la part des scientifiques avant que nous puissions passer au crible et savoir quelles techniques utiliser spécifiquement.»

Il y a ensuite une complication supplémentaire: des considérations éthiques. Comment respectons-nous un environnement qui appartient à tous? «Nous placerons l’industrie largement en dehors des contrôles sociaux que nous avons développés depuis 10 000 ans», a déclaré Metzger. «Il y aura donc un degré d’isolement entre l’industrie et l’espace et les habitants de la Terre qui tentent de gouverner cela.»

Bien sûr, l'un des plus grands obstacles à l'extraction de l'eau sur la Lune est en réalité d'atteindre la Lune - la dernière fois qu'un humain est resté sur la surface lunaire était le 14 décembre 1972 lors de la mission Apollo 17. De nombreux cubesats et vaisseaux spatiaux plus petits sont cependant sur la liste de lancement et devraient pouvoir aider à cartographier la localisation de l'eau à la surface de la lune. Si nous localisons d’abord les cratères avec des dépôts de glace et des régions contenant plus d’hydroxyle que d’H2O, il est alors possible d’organiser des missions pour visiter ces endroits spécifiques avec les instruments nécessaires à l’extraction.

Bien qu'exploiter la lune puisse sembler une entreprise essentiellement commerciale, les scientifiques et les entreprises ont tout intérêt à creuser dans le sol lunaire. En localisant et en étudiant les sources d’eau de la Lune, il peut non seulement mettre en place une exploration humaine à long terme, mais aussi apporter des réponses à certaines des plus grandes questions de la science planétaire.

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