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Les arcs de «  foudre  » sur la lune pourraient être l’avenir de l’exploitation minière lunaire

Des arcs de tir « de foudre » à la surface de la lune pourraient-ils nous permettre d’extraire du métal et de l’eau de la surface lunaire en même temps?

Pendant des années, le concept de « exploitation minière lunaire« a intrigué les scientifiques, les agences spatiales et les entrepreneurs. Notre satellite rocheux abrite des ressources précieuses comme l’eau et les métaux qui pourraient être critiques pour les futures missions avec équipage, fournissant de l’eau, qui pourrait être transformé en carburant de fusée, et d’autres matériaux précieux. Les scientifiques sont également désireux d’étudier ces ressources et le secteur commercial a également manifesté son intérêt pour l’exploitation minière lunaire. Le gouvernement américain même une politique au feu vert soutenir l’exploitation minière lunaire en 2020.

Une nouvelle technique appelée «extraction à l’arc ablatif», qui fait partie d’un projet dirigé par Amelia Grieg, professeure adjointe de génie mécanique au Centre aérospatial de l’Université du Texas à El Paso, permettrait de tirer de l’eau, des métaux et d’autres ressources à partir du matériau de la surface lunaire en même temps, améliorant ainsi les anciens concepts et méthodes d’extraction lunaire.

La technique utiliserait un arc électrique, a déclaré Grieg à 45secondes.fr, et serait «comme mettre la foudre sur la surface de la lune».

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Une visualisation de «l’extraction à l’arc ablatif», un concept qui pourrait permettre l’exploitation lunaire de l’eau et des métaux en même temps. (Crédit d’image: Amelia Grieg)

Cette technique a été récemment choisie dans le cadre du programme Phase I Fellows de l’Institute for Advanced Concept (NIAC) de la NASA, un programme qui «nourrit des idées visionnaires qui pourraient transformer les futures missions de la NASA avec la création de percées – des concepts aérospatiaux radicalement meilleurs ou entièrement nouveaux – tout en engageant les innovateurs et les entrepreneurs américains en tant que partenaires du voyage,  » selon l’agence.

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Dans la technique, des arcs de courant électrique à travers deux électrodes sublimeraient l’eau gelée hors du régolithe lunaire, ou matériau de surface, la transformant en vapeur d’eau. Cela retirerait également d’autres choses comme les métaux du matériau lunaire. L’arc électrique briserait alors l’eau (ou d’autres matériaux comme les métaux) en particules ionisées.

Ensuite, les champs électriques guident ces particules ionisées dans des chambres de capture. Ainsi, la technique, d’un seul coup, aspirait les ressources du régolithe lunaire et les collectait pour une utilisation ultérieure.

Avec le programme NIAC, Grieg et son équipe vont se concentrer sur ce concept, le tester dans un laboratoire et travailler sur un système technologique basé sur le concept qui pourrait extraire et collecter environ 22 000 livres. (10 000 kilogrammes) d’eau par an, entre autres ressources.

Les concepts miniers lunaires précédents ont utilisé «l’ablation thermique», qui chauffe l’eau gelée dans le régolithe lunaire, la retirant sous forme de vapeur d’eau qui peut ensuite être capturée. Cependant, avec une atmosphère aussi mince que celle de la lune, « la vapeur d’eau se diffuse en quelque sorte dans toutes les directions, et vous ne pouvez pas vraiment lui dire dans quelle direction aller », a déclaré Grieg à 45secondes.fr. L’ablation thermique ne permet pas non plus d’extraire simultanément plusieurs types de ressources, comme le fait l’extraction à l’arc ablatif.

Mais si vous ionisez cette eau en utilisant l’arc électrique, a expliqué Grieg, « vous pouvez les pousser [the particles] exactement là où vous voulez qu’ils aillent. Vous les dirigez en quelque sorte à travers ces champs magnétiques électriques virtuels dans une petite zone de collecte, et vous pouvez collecter beaucoup plus d’eau que vous pouvez extraire de la lune.  »

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Le principal défi dans l’extraction par arc ablatif est qu’il faut beaucoup d’énergie pour créer un arc électrique dans l’atmosphère à peine là de la lune.

Un autre défi consiste à créer un système robotique capable de fonctionner de manière autonome, Barry W.Finger, ingénieur en chef de la société aérospatiale Paragon, qui n’est pas impliqué dans ce projet ou cette recherche, a déclaré à 45secondes.fr la perspective générale de l’exploitation minière lunaire. C’est « parce qu’il va y avoir un certain temps où nous aurons un nombre important de personnes qui travaillent essentiellement sur la surface lunaire », a-t-il ajouté.

Alors que Grieg et son équipe travaillent pour tester ce concept dans un laboratoire et finalement concevoir un prototype pour tester une utilisation réelle dans l’espace, les conversations ici sur Terre se poursuivent non seulement sur la façon dont nous pourrions utiliser les ressources sur des endroits comme la Lune et Mars, mais sur la façon dont nous devrait utiliser ces ressources.

« Au moins au sein de la communauté dont je fais partie », a déclaré Grieg, « nous cherchons à exploiter la lune, pas nécessairement pour un intérêt commercial, mais pour aider à avoir des colonies lunaires humaines dans le futur. »

Grieg a ajouté qu’il pourrait « être impossible d’avoir des colonies lunaires », sans pouvoir collecter de l’eau lunaire et d’autres ressources. « Et parce que la lune est une étape si importante pour se rendre sur Mars, nous aurions probablement alors du mal à avoir des établissements humains sur Mars à l’avenir. »

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Pourtant, beaucoup craignent qu’en prenant des ressources de destinations hors Terre comme la lune, notre espèce pille et pollue encore plus de mondes que le nôtre. C’est pourquoi le Traité sur l’espace extra-atmosphérique de 1967, qui continue d’évoluer, aide à guider les agences spatiales et les entreprises dans l’utilisation des ressources spatiales.

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« Vous pouvez regarder autour de la Terre où nous n’avons pas fait un excellent travail en tant que gardiens de notre propre planète », a déclaré Finger. Cependant, a-t-il ajouté, la lune a été bombardée de radiations et d’impacts pendant si longtemps et est si inhospitalière à la vie que les arguments pour dire que nous ne devrions pas traiter la lune comme nous avons traité la Terre n’ont pas beaucoup de poids pour lui. « Je ne vois pas que cela soit un problème dans un avenir proche. »

Envoyez un courriel à Chelsea Gohd à [email protected] ou suivez-la sur Twitter @chelsea_gohd. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook.

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