Si vous étiez transporté sur la Lune à l'instant même, tu mourrais sûrement et rapidement. C'est parce qu'il n'y a pas d'atmosphère, la température de surface varie d'une torréfaction de 130 degrés Celsius (266 F) à un refroidissement des os moins 170 C (moins 274 F). Si le manque d'air ou la chaleur ou le froid horribles ne vous tuent pas, alors le bombardement de micrométéorites ou le rayonnement solaire le feront. Par tous les comptes, la Lune n'est pas un endroit hospitalier.

Pourtant, si les êtres humains doivent explorer la Lune et, potentiellement, y habiter un jour, nous devrons apprendre à gérer ces conditions environnementales difficiles. Nous aurons besoin d'habitats, air, alimentation et énergie, ainsi que du carburant pour propulser les fusées vers la Terre et éventuellement d'autres destinations. Cela signifie que nous aurons besoin de ressources pour répondre à ces exigences. Nous pouvons soit les apporter avec nous depuis la Terre – une proposition coûteuse – soit nous devrons tirer parti des ressources de la Lune elle-même. Et c'est là que l'idée de « l'utilisation des ressources in situ, " ou ISRU, entre.

À la base des efforts visant à utiliser des matériaux lunaires, il y a le désir d'établir des établissements humains temporaires ou même permanents sur la Lune - et il y a de nombreux avantages à le faire. Par exemple, les bases ou colonies lunaires pourraient fournir une formation et une préparation inestimables pour des missions vers des destinations plus lointaines, y compris Mars. Le développement et l'utilisation des ressources lunaires conduiront probablement à un grand nombre de technologies innovantes et exotiques qui pourraient être utiles sur Terre, comme cela a été le cas avec la Station spatiale internationale.

En tant que géologue planétaire, Je suis fasciné par la façon dont d'autres mondes sont apparus, et quelles leçons nous pouvons apprendre sur la formation et l'évolution de notre propre planète. Et parce qu'un jour j'espère visiter la Lune en personne, Je suis particulièrement intéressé par la façon dont nous pouvons utiliser les ressources là-bas pour rendre l'exploration humaine du système solaire aussi économique que possible.

Utilisation des ressources in situ

ISRU ressemble à de la science-fiction, et pour le moment c'est largement le cas. Ce concept consiste à identifier, extraire et traiter les matériaux de la surface et de l'intérieur de la lune et les convertir en quelque chose d'utile :de l'oxygène pour respirer, électricité, matériaux de construction et même du carburant pour fusée.

De nombreux pays ont exprimé un désir renouvelé de retourner sur la Lune. La NASA a une multitude de plans pour le faire, La Chine a posé un rover sur la face cachée de la Lune en janvier et y a actuellement un rover actif, et de nombreux autres pays visent des missions lunaires. La nécessité d'utiliser des matériaux déjà présents sur la Lune se fait plus pressante.

L'anticipation de la vie lunaire stimule les travaux d'ingénierie et d'expérimentation pour déterminer comment utiliser efficacement les matériaux lunaires pour soutenir l'exploration humaine. Par exemple, l'Agence spatiale européenne prévoit de faire atterrir un vaisseau spatial au pôle Sud lunaire en 2022 pour forer sous la surface à la recherche de glace d'eau et d'autres produits chimiques. Ce vaisseau comportera un instrument de recherche conçu pour obtenir de l'eau du sol lunaire ou du régolithe.

Il y a même eu des discussions sur l'extraction et le retour sur Terre de l'hélium-3 enfermé dans le régolithe lunaire. L'hélium-3 (un isotope non radioactif de l'hélium) pourrait être utilisé comme combustible pour les réacteurs de fusion afin de produire de grandes quantités d'énergie à un coût environnemental très faible - bien que la fusion en tant que source d'énergie n'ait pas encore été démontrée, et le volume d'hélium-3 extractible est inconnu. Néanmoins, alors même que les véritables coûts et avantages de l'ISRU lunaire restent à voir, il y a peu de raisons de penser que l'intérêt actuel considérable pour l'exploitation minière de la Lune ne se poursuivra pas.

Il convient de noter que la Lune n'est peut-être pas une destination particulièrement appropriée pour extraire d'autres métaux précieux tels que l'or, éléments de platine ou de terres rares. C'est à cause du processus de différenciation, dans lequel des matériaux relativement lourds coulent et des matériaux plus légers montent lorsqu'un corps planétaire est partiellement ou presque entièrement fondu.

C'est essentiellement ce qui se passe si vous secouez un tube à essai rempli de sable et d'eau. En premier, tout est mélangé, mais ensuite le sable finit par se séparer du liquide et coule au fond du tube. Et tout comme pour la Terre, la plupart des stocks de métaux lourds et précieux de la Lune se trouvent probablement au plus profond du manteau ou même du noyau, où ils sont essentiellement impossibles d'accès. En effet, c'est parce que les corps mineurs tels que les astéroïdes ne subissent généralement pas de différenciation qu'ils sont des cibles prometteuses pour l'exploration et l'extraction minières.

Formation lunaire

En effet, la Lune occupe une place particulière dans la science planétaire car c'est le seul autre corps du système solaire où des êtres humains ont mis les pieds. Le programme Apollo de la NASA dans les années 1960 et 1970 a vu un total de 12 astronautes marcher, rebondir et errer à la surface. Les échantillons de roche qu'ils ont ramenés et les expériences qu'ils y ont laissées ont permis de mieux comprendre non seulement notre Lune, mais de la façon dont les planètes se forment en général, que cela n'aurait jamais été possible autrement.

De ces missions, et d'autres au cours des décennies suivantes, les scientifiques ont beaucoup appris sur la Lune. Au lieu de grandir à partir d'un nuage de poussière et de glace comme le faisaient les planètes du système solaire, nous avons découvert que notre voisin le plus proche est probablement le résultat d'un impact géant entre la proto-Terre et un objet de la taille de Mars. Cette collision a éjecté un énorme volume de débris, dont certains ont fusionné plus tard dans la Lune. A partir d'analyses d'échantillons lunaires, modélisation informatique avancée et comparaisons avec d'autres planètes du système solaire, nous avons appris parmi beaucoup d'autres choses que les impacts colossaux pourraient être la règle, pas l'exception, dans les premiers jours de ce système et d'autres systèmes planétaires.

Mener des recherches scientifiques sur la Lune permettrait d'améliorer considérablement notre compréhension de la naissance de notre satellite naturel, et quels processus opèrent sur et dans la surface pour lui donner l'apparence qu'elle a.

Les décennies à venir sont la promesse d'une nouvelle ère d'exploration lunaire, avec des humains qui y vivent pendant de longues périodes de temps permises par l'extraction et l'utilisation des ressources naturelles de la Lune. Avec stable, effort déterminé, alors, la Lune peut devenir non seulement une maison pour les futurs explorateurs, mais le tremplin parfait à partir duquel faire notre prochain pas de géant.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.