Vivre sur la Lune

Quatre décennies après les missions Apollo, l'idée de coloniser la Lune relève toujours de la science-fiction. Lorsque Apollo 17 est revenu de la Lune en 1972, peu de gens auraient imaginé que nous attendrions autant avant de poser à nouveau un pied sur notre unique satellite naturel. A cette époque, la plupart des gens pensaient que nous aurions déjà une colonie humaine sur la Lune à l'aube des années 2000. Mais ce rêve est au point mort. La vraie question est : est-il raisonnable de penser que nous pourrions vivre sur la lune ?

Est-ce qu’on peut vivre sur la Lune ?

Établir un camp sur la lune est beaucoup plus difficile que d'y envoyer des astronautes pour quelques jours. Contrairement aux astronautes d'Apollo, les colons lunaires ne pourraient pas transporter toutes leurs rations et ressources sur leur fusée. Elle serait trop lourde. À la place, ils devraient fabriquer une grande partie de ce dont ils auraient besoin pour survivre sur la lune à partir des ressources extra-terrestres à portée de main. Malheureusement, ces ressources sont plutôt stériles. Mais avec de l'ingéniosité, elles peuvent être transformées en presque tout ce dont un humain a besoin.

La première tâche logique à faire pour vivre sur la Lune consiste à fabriquer de l'air respirable. Étonnamment, c'est assez facile, car le sol lunaire contient 42 % d'oxygène. En utilisant la chaleur et l'électricité, cet oxygène peut être récolté par des robots. La NASA a déjà développé et testé sur Terre des prototypes de robots capables de remplir ce rôle.

L'eau est bien évidemment le prochain élément sur la liste pour une présence sur la Lune. L'eau est composée de 2/3 d'hydrogène et de 1/3 d'oxygène. L'oxygène récolté précédemment offre une grande quantité du premier ingrédient. Trouver le second ingrédient est plus difficile. À l'heure actuelle, la seule option serait d'envoyer régulièrement des navires de ravitaillement remplis d'hydrogène liquide, puis de les mélanger. Une meilleure solution serait de trouver de l'eau sur la lune. Bien que la Lune n'ait pas d'eau liquide, la NASA a confirmé en 2018 qu'il en existe à sa surface sous forme de glace. Les vaisseaux spatiaux pourraient forer et recueillir cette glace.

La présence d'eau sous forme de glace à été confirmée par la NASA en 2018 (Illustration - ESA)

Les colons lunaires utiliseraient cette eau pour boire, et extraire l'hydrogène et l'oxygène pour le carburant des fusées. Et ils en garderaient aussi pour un autre élément clé de la survie : la culture de la nourriture. Mais cela soulève un autre problème : les plantes peuvent-elles pousser sur la Lune ? Ne pouvant emporter avec eux des tonnes de sol terrestre riche et fertile, la seule option serait d'utiliser le sol lunaire. Ce sol ressemble à du sable poussiéreux et très fin qui s'éroderait rapidement pour laisser échapper les racines d'une plante. Il contient également beaucoup de métaux toxiques et d'autres composés nuisibles à la croissance des plantes.

Des expériences menées ici sur Terre avec un sol imitant la terre lunaire se sont révélées prometteuses. L'ajout de fumier humain au sol lie les métaux et composés toxiques, ajoute des nutriments et aide à retenir l'eau. Les seuls éléments que les habitants lunaires devraient apporter de la Terre sont les graines et les vers de terre. Ces vers recyclent la matière organique et améliorent la structure du sol, ce qui en fait des éléments essentiels pour créer un écosystème agricole lunaire durable.

Comment construire une base sur la Lune ?

Vous vous voyez déjà vivre sur la Lune ? Malheureusement, les premières personnes à s'installer sur la Lune ne construiront probablement pas de stations ou de maisons de vacances. Pour l'instant, la NASA a pour projet de créer ce qui est en fait une station-service pour les futurs voyages vers Mars. Les astronautes s'arrêteraient sur la Lune pour faire le plein et s'approvisionner en fournitures avant de se lancer dans une odyssée de huit mois vers la planète rouge.

Les difficultés pour s'installer durablement sur la lune

La minuscule exosphère de la Lune pose d'autres problèmes sérieux. Comme il n'y a pas d'air, il n'y a pas de vent, ce qui signifie pas d'érosion. C'est pourquoi les particules de poussière de la surface lunaire, appelées régolites, sont particulièrement problématiques. Contrairement aux granulés de sable sur Terre, qui semblent ronds lorsqu'on les observe au microscope, les particules de régolithe sont tranchantes ; les météorites et le vent solaire les ont martelées, et il n'y a pas de fluide pour user ces bords fracturés. Enlever le sable de vos vêtements à la plage serait une promenade de santé comparé à ces particules ultra-claires, et elles pourraient causer des problèmes aux machines et aux humains travaillant sur la Lune.

L'absence d'atmosphère signifie également qu'il n'y a aucune protection contre les météorites, qui se précipitent vers la Lune à des vitesses vertigineuses, menaçant de perforer les combinaisons spatiales et les structures permanentes. Ainsi, si les futurs humains sur la lune voient une étoile filante, ils devront se mettre à l'abri au lieu de faire un vœu.

Si une colonie lunaire n'aurait heureusement pas à tenir compte des ouragans ou d'autres phénomènes météorologiques atmosphériques extrêmes, elle devrait se prémunir contre une menace invisible, mais très dangereuse : les tempêtes solaires. Contrairement à la Terre, la Lune n'a pas de champ magnétique pour se protéger des particules électromagnétiques hautement chargées émises par le soleil. Lors d'éruptions solaires particulièrement intenses, qui éjectent des rafales d'ondes lumineuses à haute énergie depuis la surface du soleil, même la Terre ne peut pas protéger complètement notre infrastructure électrique. Sans ce champ magnétique crucial, une tempête solaire engloutissant une colonie lunaire pourrait être désastreuse pour la santé humaine et les infrastructures. Il faudrait donc utiliser des substances comme l'eau ou le polyéthylène, qui contiennent des concentrations d'hydrogène suffisamment élevées pour absorber l'impact de ces particules spatiales, pour protéger les bâtiments de la Lune contre le rayonnement solaire.

La lune n'a pas de champ magnétique pour se protéger des particules électromagnétiques hautement chargées émises par le soleil contrairement à la Terre. (Illustration - CNRS)

Il y a aussi la question de la gravité : celle de la Lune n'est que d'un sixième de celle de la Terre. Compte tenu de ce que nous savons des effets de l'apesanteur à long terme sur les astronautes, les résidents lunaires devraient prendre des précautions pour rester en bonne santé. Il a été démontré que l'exposition à la microgravité sur l'ISS accélère la perte osseuse et musculaire et crée des problèmes cardiovasculaires, car le fait de devoir travailler contre la gravité fait partie de ce qui maintient notre corps en forme. C'est pourquoi les astronautes de l'ISS passent des heures par jour à faire de l'exercice pour compenser son absence. Bien que l'absence de gravité sur la lune ne soit pas aussi extrême, la vie à long terme dans un environnement à gravité réduite pourrait être préjudiciable à la santé humaine.

Le projet Artemis de la NASA pour vivre sur la lune

Le détails des étapes de la première phase du projet Atermis (Crédit : NASA - Artemis)

Le programme Artemis de la NASA a suscité l'enthousiasme du monde entier et catalysé un nouvel intérêt pour l'exploration de la Lune et le projet de vivre sur la lune. L'agence américaine se prépare à faire atterrir les prochains hommes sur le pôle Sud lunaire en 2024. La NASA et sa liste croissante de partenaires mondiaux établiront une exploration durable d'ici la fin de la décennie.

Lors des premières missions, le système d'atterrissage humain fera office de logement lunaire, offrant des systèmes de survie le temps d'un court séjour de l'équipage sur la Lune. Après ces premières expériences, la NASA envisage un habitat fixe au camp de base Artemis pour vivre sur la lune, qui pourrait accueillir jusqu'à quatre astronautes pour des séjours d'un mois.

Les découvertes révolutionnaires de la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter et du satellite d'observation et de détection du cratère lunaire (LCROSS) ont montré que la Lune est riche en ressources, telles que la glace et un accès à la lumière supérieur à la moyenne, qui pourraient soutenir les explorateurs d'Artemis et offrir de nouvelles possibilités de découvertes scientifiques et d'activités commerciales. La région polaire sud inexplorée offre des possibilités uniques de percer des secrets scientifiques sur l'histoire et l'évolution de la Terre et de la Lune, ainsi que sur notre système solaire.

Ce à quoi pourrait ressembler une base lunaire de la NASA (Crédit - NASA)

L'exploitation des ressources lunaires pourrait conduire à des opérations plus sûres et plus efficaces pour vivre sur la lune de manière plus durable, avec une moindre dépendance vis-à-vis des fournitures livrées depuis la Terre. La NASA prévoit d'envoyer le Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) au pôle Sud lunaire avant l'équipage, vers fin 2023. Arrivé via une livraison commerciale sur la Lune, le robot mobile aura une vue rapprochée de la distribution et de la concentration de la glace qui pourrait éventuellement être récoltée pour soutenir l'exploration humaine plus loin dans le système solaire. Nous apprendrons à passer plus de temps sur la surface lunaire et à nous préparer aux futurs voyages vers Mars en menant des recherches en sciences de la vie et en apprenant à atténuer les risques associés à l'exploration spatiale.

Quand allons-nous vivre sur la Lune ?

Le programme Artemis de la NASA est un projet très positif qui se concentre sur l'avenir et il s'agit du point de départ pour ambitionner vivre sur la lune. À l'horizon 2024, l'objectif est de faire atterrir la première femme astronaute et le prochain homme astronaute sur le pôle Sud de la Lune. Il s'agit de la première mission lunaire en équipage de l'agence spatiale américaine depuis Apollo 17 en 1972. 

Le programme Artemis de la NASA à pour objectif d'envoyer des astronautes sur la lune à horizon 2024, et de s'installer plus durablement pour des séjours de 6 à 12 mois à horizon 2030. (Crédit - NASA - Artemis)

Les missions spatiales Artemis sont avant tout axées sur l'exploration lunaire, mais les objectifs à long terme de la NASA sont bien plus ambitieux. En utilisant les capacités, les technologies et les recherches développées au cours des missions, la NASA a l'intention de lancer une future mission avec équipage vers Mars. Ce plan ambitieux de la NASA implique la construction d'une nouvelle station spatiale en orbite lunaire et, à terme, d'une base lunaire habitable.

Nous disposons d'une grande partie de la technologie. Le plus grand défi est de s'assurer que les hommes survivent sur la lune. Au départ, les astronautes y vivront pour des périodes de six à douze mois, comme dans la station spatiale internationale. Bien sûr, ca peut sembler être de la pure science-fiction. Mais aucune vision du futur n'est complète sans une colonie extraterrestre d'humains implantée et vivant sur la lune, et puisque la lune est le corps céleste le plus proche de notre planète, c'est le plus facile à imaginer comme lieu à habiter dans un premier temps. 

Conclusion

Aucune vision du futur n'est complète sans une colonie extraterrestre d'humains, et puisque la lune est le corps céleste le plus proche de notre planète, c'est le plus facile à imaginer comme notre maison futuriste. Au cours de cette décennie, le programme Artemis jettera les bases d'une présence durable à long terme sur la surface lunaire. À mesure que notre présence lunaire se développe avec l'aide de partenaires commerciaux et internationaux, la Lune pourrait un jour devenir la destination ultime à explorer et le fait de vivre sur la lune pourrait ne plus être qu'un rêve utopique pour les terriens.

N'hésitez pas à nous dire dans la partie commentaire si vous pensez qu'un jour l'humanité s'installera durablement sur la lune !