Une méthode révolutionnaire d'extraction d'oxygène du sol lunaire réussit un test majeur de la NASA

France - Agence de presse Ekhbary

Une méthode révolutionnaire d'extraction d'oxygène du sol lunaire réussit un test majeur de la NASA

Dans une avancée significative pour l'exploration spatiale, une méthode novatrice d'extraction d'oxygène des sols extraterrestres a récemment franchi une étape décisive en réussissant un test majeur. L'expérience Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) de la NASA, qui utilise l'énergie solaire concentrée pour extraire l'oxygène du régolithe lunaire, a démontré la viabilité de son prototype intégré. Cette réussite est primordiale pour les missions de longue durée sur la Lune, Mars et d'autres destinations lointaines, car elle offre une solution durable pour fournir l'air respirable essentiel à la survie humaine, réduisant ainsi la dépendance aux coûteuses et rares missions de ravitaillement depuis la Terre.

La capacité de l'humanité à vivre et travailler dans l'espace dépend intrinsèquement de notre aptitude à satisfaire nos besoins fondamentaux loin de notre planète. Outre la nourriture et l'eau, un approvisionnement constant en air pur est l'élément le plus vital. Pour les astronautes et futurs habitants des bases lunaires ou martiennes, les opportunités de ravitaillement sont limitées. C'est pourquoi la NASA et d'autres agences spatiales se tournent vers l'Utilisation des Ressources In Situ (ISRU). Cette méthode consiste simplement à exploiter les ressources locales pour garantir que les membres d'équipage disposent d'air, d'eau, de nourriture, de matériaux de construction et d'autres nécessités, transformant ainsi la logistique spatiale.

Pour répondre au besoin crucial d'air respirable, la NASA mène l'expérience CaRD. Cette initiative exploite le fait que le régolithe lunaire, la couche de poussière et de roche recouvrant la surface de la Lune, est composé à environ 45 % d'oxygène en masse, majoritairement lié à des minéraux silicatés. Cet oxygène n'est pas endogène à la Lune mais est déposé chaque fois que celle-ci traverse la magnétocoque terrestre, une région qui capture les ions d'oxygène de la haute atmosphère terrestre. La réduction carbothermique est un procédé largement utilisé dans l'industrie pour éliminer l'oxygène des minéraux en les chauffant à haute température (souvent avec du coke ou du charbon) pour produire des métaux purs, générant généralement du monoxyde de carbone (CO) comme sous-produit.

L'innovation majeure de l'expérience CaRD réside dans son adaptation de cette technologie industrielle pour l'environnement lunaire, en se fiant exclusivement à la lumière solaire concentrée pour le processus. Le prototype intégré combine un réacteur de production d'oxygène carbothermique développé par Sierra Space, un concentrateur solaire conçu par le Glenn Research Center de la NASA, des miroirs de précision fabriqués par Composite Mirror Applications, et des systèmes d'avionique, de logiciels et d'analyse de gaz provenant du Kennedy Space Center de la NASA. La gestion globale du projet, l'ingénierie des systèmes, les tests et le développement du matériel clé sont supervisés par le Johnson Space Center de la NASA, illustrant une collaboration inter-centres.

Lors de ce test intégré récent, l'équipe CaRD a combiné le concentrateur solaire, les miroirs et le logiciel de contrôle, puis les a testés sur un simulant de régolithe lunaire. Les résultats ont confirmé avec succès la production de monoxyde de carbone (CO) via une réaction chimique activée par le soleil. Bien que le CO ne soit pas directement respirable, il s'agit d'une étape fondamentale. Lorsqu'il est combiné avec une technologie en aval capable de convertir le monoxyde de carbone en oxygène, l'expérience CaRD pourrait permettre un approvisionnement stable en oxygène gazeux pour les astronautes et les équipages vivant et travaillant sur la Lune. Cette technologie est destinée à devenir une partie intégrale du programme Artemis de la NASA et de ses plans à long terme pour établir une base lunaire.

Les implications de cette technologie vont au-delà de la simple production d'oxygène. Le processus pourrait également être adapté pour convertir le dioxyde de carbone en oxygène et en méthane, offrant ainsi un moyen de ravitaillement en carburant directement sur la surface lunaire. Ces techniques réduiraient drastiquement les coûts et la complexité liés au maintien d'une présence humaine à long terme sur la Lune. De plus, la polyvalence de la technologie CaRD permettrait également de l'adapter pour extraire l'oxygène du régolithe martien, en soutien à l'architecture de mission "De la Lune à Mars" de la NASA, ouvrant la voie à des missions habitées vers la planète rouge.

Le projet CaRD a été financé par le programme Game Changing Development de la NASA, sous la direction de la Space Technology Mission Directorate. Ce soutien souligne l'importance stratégique de cette recherche pour l'avenir de l'exploration spatiale. Avec ce test réussi, la NASA fait un pas de géant vers la réalisation d'un avenir où les humains pourront non seulement visiter, mais aussi s'établir et prospérer au-delà de la Terre, rendant l'espace un peu moins lointain et beaucoup plus accessible.

Agence de presse Ekhbary