Peut-on imaginer que demain n’importe qui puisse habiter la Lune ?
Dans l’état actuel des choses, c’est peu probable ! L’installation sur la Lune est contrainte par l’éloignement et par les faibles capacités d’emport : moins de 10 tonnes dans le scénario le plus ambitieux. Le modèle sur lequel nous travaillons à SpaceShip FR est une base où quatre personnes vivraient en autonomie pendant six mois, confinées dans un habitat enterré de très faibles dimensions. Ce n’est pas pour tout le monde !
Quelle serait l’alimentation sur la Lune ?
Nous visons une alimentation mixte, à base d’aliments lyophilisés et de végétaux produits sur place, essentiellement des légumineuses, des plantes aromatiques, voire des légumes dont on consomme presque toutes les parties. Côté protéines animales, nous étudions la possibilité d’élever des poissons en aquarium, qui seraient nourris avec les déchets végétaux et que les résidents pourraient regarder évoluer, ce qui serait bénéfique pour leur moral. Mais nous ne sommes pas sûrs qu’ils pourraient ensuite les manger ! Cela fait partie des questions faussement anodines que nous ne devons pas négliger.
La technologie est souvent centrale dans les œuvres où l’humain vit sur la Lune. Comment SpaceShip FR a pris le tournant de l’IA ?
Aujourd’hui, derrière chaque astronaute dans la Station spatiale internationale (ISS), il y a des centaines de personnes au sol qui contrôlent tout. Sur la Lune et surtout sur Mars, avec laquelle les délais de communication sont importants, cette supervision devra être prise en charge par les équipages eux-mêmes. C’est là que l’IA entre en jeu. Nous avons développé un projet baptisé AMAIA (pour Astronaut Multifunctional AI Assistant) qui fonctionnera comme un chef d’orchestre pour la supervision et la biosurveillance des astronautes. En cas de souci, il sera capable de donner l’alerte et de prendre des mesures correctrices par lui-même.
La supervision devra être prise en charge par les équipages eux-mêmes.
- chef de projet SpaceShip FR
Quelles seraient les différences fondamentales entre une installation sur la Lune et sur Mars ?
La principale différence, c'est la distance – entre 54 millions et 401 millions de km en fonction des positions orbitales – et tout ce qu'elle implique. Avec Mars, on parle d'une vingtaine de minutes de délai de communication, voire un mois de blackout complet quand la planète passe derrière le Soleil. L'autonomie doit donc être totale. Sur la Lune, on est à trois secondes : on peut encore s'appuyer sur des équipes au sol. Mais paradoxalement, c'est sur la Lune que les conditions de vie sont les plus hostiles : absence d’atmosphère et de protection magnétique contre les radiations, écarts de température de -180 à +120°C, et un « jour » qui dure près d'un mois terrestre. Sur Mars, il y a une atmosphère, très ténue, certes, mais présente, un champ magnétique résiduel, des températures moins extrêmes et un rythme circadien de 24h30, presque comme sur Terre. Mars semble plus accueillante. Mais encore faut-il être capables d’y aller !
Qu'est-ce que SpaceShip FR ?
Le projet SpaceShip FR a été créé en 2018 et est basé au Centre spatial de Toulouse du CNES. Dans le cadre des programmes d'exploration de l'ESA, des initiatives nommées « Spaceship » ont été créées dans plusieurs pays (Allemagne, Angleterre et France). Ces environnements d'innovation agiles permettent d'étudier rapidement de nouveaux concepts opérationnels et de nouvelles technologies avec des coûts maitrisés.
Le but de Spaceship FR est de préfigurer une future base lunaire et/ou martienne en réunissant l’ensemble des technologies développées en France et en Europe, et d’ancrer l’initiative internationale au niveau national. Il a déjà créé autour du CNES un réseau d’entreprises, de laboratoires, d’écoles et d’universités.
Pour aller plus loin
C'est pour quand la création d'une base permanente sur la Lune ?
Comme disait ma grand-mère : « Avant de connaître le monde, il faut apprendre à connaître son jardin et ses voisins. »
Eh oui, la Lune, c'est notre voisine, l'astre le plus proche de nous.
Aujourd'hui, l'humain explore les confins de notre Système solaire avec des machines, des satellites et des sondes spatiales... Alors s'il veut sortir enfin de son berceau, il lui faut un avant-poste, et dans ce rôle, la Lune est parfaite.
Alors, c'est pour quand la création d'une base permanente sur la Lune ?
Salut les impatients ! Aujourd'hui, on va parler de la Lune et des projets de base lunaire. Eh oui, pour explorer le Système solaire, il faut retourner sur la Lune !
Pourquoi ? Déjà, il faut comprendre qu'un objet pèse six fois moins lourd sur la Lune que sur Terre. C'est donc un gros avantage pour y faire décoller un engin spatial.
La Lune est proche : trois jours suffisent pour l'atteindre. C'est un site idéal pour les missions spatiales. Et puis, c'est aussi un point de départ parfait pour la destination suivante : la planète Mars.
Ensuite, pour que l'homme survive, il lui faut de l'eau. Mais il vaut mieux la trouver sur place, car c'est très lourd à emporter. Ça tombe bien, la Lune en a d'importantes quantités sous forme de glace.
« Salut Sylvain. Effectivement, il y a bel et bien de l'eau sur la Lune, mais pas de jolies flaques d'eau liquide libre qu'on pourrait boire rien qu'en se baissant, si on avait une petite soif. C'est la Lune quand même, on ne joue pas en mode facile. Cette eau est majoritairement présente au niveau des pôles. Comme tu le disais, on la trouve sous forme de glace au fond des cratères, à l'ombre et donc à l'abri de l'évaporation.
Et ce n'est pas tout ! Ailleurs, sur notre satellite préféré, on trouve aussi des molécules d'eau et des groupes hydroxyles — deux tiers de la molécule d'eau donc — absorbés à même le sol lunaire, notamment sous forme de minéraux hydratés.
Il n'y a pas énormément d'eau là-dedans non plus : ces molécules constituent au mieux 0,1 % de la masse de nos cailloux lunaires. Mais c'est déjà pas mal et plutôt utile si on veut y camper sans forcément apporter nos bonbonnes dans la fusée.
Quant à l'origine de cette eau, on pense qu'elle serait arrivée par ensemencement cosmique, éternuée par des comètes et météorites qui se seraient écrasées sur la Lune depuis sa naissance, il y a quelques 4,5 milliards d'années, avant Serena Williams. »
Merci Valentine d'être passée nous voir !
« Avec plaisir, merci pour l'invitation. »
Et oui, cette eau pourrait être utilisée sur la Lune pour produire de l'oxygène, de l'eau potable, et même du carburant.
Enfin, la Lune pourrait être un laboratoire géant. Une base sur la Lune permettrait non seulement de mieux comprendre la formation du Système solaire et l'évolution de notre planète, mais aussi de tester des technologies nouvelles et des systèmes vitaux pour la survie dans l'espace.
Mais tout cela nécessite une grande collaboration entre les nations et une vraie volonté. Même si cela a déjà été fait par les Américains dans les années 60-70, partir sur la Lune n'est pas une mince affaire. Les technologies ne sont plus les mêmes aujourd'hui : il faut tout repenser.
Sur place, il y a également les rayonnements ultra nocifs pour le corps humain, qui nécessitent la construction d'habitats protecteurs pour les astronautes. Il faut aussi une station spatiale en orbite, des serres, et résoudre tout un tas de problèmes logistiques.
Pour nous aider à y voir plus clair, retrouvons notre expert en exploration et vol habité au CNES, Jean Blouvac.
Salut Jean, pourquoi est-ce qu'il est nécessaire de faire une base permanente sur la Lune aujourd'hui ?
« Bonjour Sylvain. Il est important d'installer une base permanente sur la Lune pour s'entraîner à des voyages plus lointains, notamment en vue de la destination de Mars, qui est peut-être un des objectifs nouveaux de l'exploration dans les années à venir.
Mais également, la Lune suscite un regain d'intérêt scientifique, notamment pour l'étude du système Terre-Lune et celle du Système solaire.
Sur la Lune, il y a potentiellement des ressources, comme l'eau, mais aussi des composants plus pratiques comme le régolithe, qui pourrait permettre de construire des habitations et de protéger les astronautes de l'environnement lunaire très difficile. On pourrait aussi y trouver des terres rares.
Mais c'est surtout l'eau qui est intéressante, principalement située au niveau des pôles. Nous n'avons pas encore une connaissance très détaillée de la façon dont elle se répartit. »
Quelles sont les étapes pour construire une base sur la Lune, Jean ?
« Pour construire une base sur la Lune, il va d'abord falloir y retourner. Jusqu'à maintenant, les Américains n'y sont allés qu'à six occasions et sont restés au maximum trois jours sur la surface lunaire. Aujourd'hui, on veut y retourner de façon durable.
Il va falloir progressivement apprendre à voyager. Pour cela, il faut construire une nouvelle fusée, un nouveau vaisseau — ce qui a déjà commencé. Ensuite, il faut être capable de transporter des matériaux, voire utiliser les ressources sur place pour construire des bases complètes avec des habitats, des laboratoires et des moyens de transport. »
Alors Jean, c'est pour quand la création d'une base permanente sur la Lune ?
« Cette fameuse base lunaire est envisagée dans le cadre de deux programmes, notamment le programme américain Artemis, auquel l'Europe est associée avec ses partenaires canadiens et japonais.
Ce programme sera progressif : il commencera par une petite station lunaire, puis un atterrissage à la surface de la Lune, et enfin la construction d'une base complète pour protéger les astronautes.
Le programme chinois ressemble fortement au programme américain, et d'autres pays, notamment l'Inde, envisagent également une présence permanente sur la Lune.
Quand cela verra-t-il le jour ? Probablement, compte tenu des difficultés techniques, à l'horizon de 2035. C'est déjà une date optimiste pour une présence humaine durable sur la Lune. »
Merci Jean, tu nous donneras des nouvelles de ce retour sur la Lune !
« Volontiers, Sylvain ! Nous allons suivre ça, car cette période est formidable en termes de développements spatiaux. »
Retourner sur la Lune reste un défi colossal. Pour s'y installer durablement, il y a encore tout un tas de choses à prévoir. Au CNES, on travaille depuis quelques années déjà sur l'habitat lunaire à travers un projet qui s'appelle SpaceShip. Mais il reste encore beaucoup de chemin à parcourir.
Nous ferons partie de l'aventure Artemis à travers les contributions de l'ESA, l'Agence Spatiale Européenne. Il y aura peut-être un ou une astronaute française à la surface de la Lune dans les années qui viennent.
L'étape suivante sera Mars, mais ça, c'est une autre histoire !
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