Une nouvelle méthode, mise au point par une équipe de chercheurs adossée à l’ESA, permet d’extraire facilement et avec un bon rendement l’oxygène présent dans le régolithe lunaire. Ce sera d’une grande utilité pour les futures missions habitées.

La Lune n’est pas vraiment un endroit hospitalier (sauf, peut-être, pour les tardigrades). Il n’y a pas d’atmosphère et pas d’oxygène… en tout cas, à respirer. Car en son sein, notre satellite contient bel et bien de l’oxygène. Tel quel, il nous était inutile. Mais une équipe de scientifiques, adossée à l’Agence spatiale européenne (ESA), a mis au point une technique pour extraire cet oxygène et, ainsi, l’utiliser.

L’oxygène est plus précisément intégré à une matière nommée « régolithe ». Cette roche recouvre la partie supérieure de notre satellite, au-dessus de la roche-mère, et son épaisseur fait plusieurs mètres selon la zone. Elle est essentiellement faite de poussières et on peut l’associer, de manière simplifiée, au sol de la Lune. On y retrouve différents éléments comme du sodium, du magnésium, du titane, du fer… et les échantillons rapportés sur Terre prouvent que l’élément majoritaire est l’oxygène, à hauteur de 40 à 45 %.

« Cet oxygène est une ressource à la valeur inestimable, relève la chercheuse Beth Lomax, associée à l’ESA. Mais il est chimiquement lié dans la matière sous forme d’oxydes faits de minéraux ou de verre, et il n’est donc pas disponible pour une utilisation immédiate. » C’est là où intervient, avec succès, le processus d’extraction et de transformation récemment développé.

15 heures pour extraire 75% de l’oxygène total

Pour les expérimentations, ce n’est pas du véritable régolithe lunaire qui est utilisé, car il est bien trop rare et précieux pour cela. On utilise un matériau terrestre synthétique, le « simulant de régolithe lunaire ». Ses propriétés chimiques, mécaniques et minéralogiques sont particulières proches du véritable régolithe récupéré sur la Lune.

La méthode déployée par les chercheurs est basée sur l’électrolyse, un processus de décomposition chimique par la stimulation électrique du matériau. Le régolithe est placé dans un panier grillagé, puis mélangé à du chlorure de calcium fondu. Ce dernier ingrédient à base de sel est essentiel, puisqu’il s’agit d’un électrolyte, c’est-à-dire une substance conductrice. Le tout est chauffé à 950 degrés, une température élevée mais qui ne fait pas fondre le matériau. Le panier est ensuite électrisé. En réaction, l’oxygène se sépare du sel, il peut ainsi être récupéré.

D’autres méthodes ont déjà été testées, mais elles étaient trop lourdes (le régolithe devait être fondu à des températures au-delà de 1 600 degrés) et bien souvent au rendement insuffisant. Cette nouvelle technique est plus aisée et d’une grande efficacité en matière de rendement : il faut 50 heures pour extraire 96 % de l’oxygène disponible, mais surtout il ne suffit que de 15 heures pour en extraire 75 %.

« Ce processus offrirait aux colons lunaires un accès à l’oxygène, pour le carburant et pour le système de support de vie, en plus d’un accès à une vaste gamme d’alliages métalliques pour la fabrication in situ », se réjouit le responsable de la stratégie lunaire à l’ESA, James Carpenter. Cette nouvelle avancée est une nouvelle étape dans l’objectif d’un retour humain sur la Lune. L’agence spatiale évoque même la possible utilisation de cette méthode pour préparer une arrivée sur Mars.

Sources

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