Une tonne de régolithe sur la lune pourrait fournir de l’eau potable pour 50 personnes

La quête de l’eau sur la Lune mobilise la communauté scientifique internationale. Une équipe de chercheurs chinois vient de réaliser une avancée significative dans ce domaine, ouvrant de nouvelles perspectives pour l’exploration lunaire et l’établissement de futures bases habitées sur notre satellite naturel.

Une nouvelle méthode de production d’eau sur la Lune

L’équipe du professeur WANG Junqiang, de l’Institut de technologie et d’ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l’Académie chinoise des sciences (ACS), a développé une technique novatrice pour produire de l’eau en grande quantité sur la Lune. Cette méthode repose sur la réaction entre le régolithe lunaire et l’hydrogène endogène présent dans les minéraux lunaires.

Les missions lunaires précédentes, telles qu’Apollo et Chang’E-5, ont démontré la présence généralisée d’eau sur la Lune. Toutefois, la teneur en eau des minéraux lunaires demeure extrêmement faible, variant de 0,0001% à 0,02%. L’extraction et l’utilisation in situ de l’eau sur la Lune restaient jusqu’à présent un défi majeur pour les scientifiques.

Le professeur WANG a indiqué: «Nous avons utilisé des échantillons de régolithe lunaire rapportés par la mission Chang’E-5 dans notre étude, cherchant à trouver un moyen de produire de l’eau sur la Lune.» Cette approche innovante pourrait révolutionner les futures missions lunaires en permettant une production d’eau autonome sur place.

Un processus de production d’eau efficace

L’étude a révélé que lorsque le régolithe lunaire est chauffé à plus de 1 200 K à l’aide de miroirs concaves, un gramme de régolithe lunaire en fusion peut générer entre 51 et 76 mg d’eau. En d’autres termes, une tonne de régolithe lunaire pourrait produire plus de 50 kg d’eau, soit l’équivalent d’environ cent bouteilles d’eau potable de 500 ml. Cette quantité suffirait à subvenir aux besoins en eau potable de 50 personnes pendant une journée.

Cette découverte représente une avancée majeure dans la perspective de l’établissement de bases lunaires permanentes. La capacité de produire de l’eau sur place réduirait considérablement les coûts et les défis logistiques liés à l’approvisionnement en eau des futures missions lunaires.

Les chercheurs ont également identifié l’ilménite lunaire (FeTiO3) comme le minéral contenant la plus grande quantité d’hydrogène implanté par le vent solaire parmi les cinq principaux minéraux du régolithe lunaire. Cette particularité s’explique par sa structure cristalline unique, composée de tunnels de taille subnanométrique.

Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour l’exploitation des ressources lunaires. L’ilménite pourrait devenir une source précieuse d’hydrogène pour la production d’eau et d’énergie sur la Lune.

Des applications multiples pour l’eau lunaire

L’eau produite sur la Lune aurait de nombreuses applications essentielles pour les futures missions spatiales. Elle pourrait être utilisée non seulement pour la consommation humaine, mais aussi pour l’irrigation des plantes dans le cadre de systèmes de culture en environnement contrôlé.

De plus, l’eau lunaire pourrait être décomposée par électrolyse en hydrogène et oxygène. L’hydrogène servirait de source d’énergie, tandis que l’oxygène serait indispensable pour la respiration des astronautes. Cette polyvalence de l’eau lunaire en fait une ressource stratégique pour l’exploration spatiale à long terme.

Ces découvertes fournissent des informations pionnières sur l’exploration de l’eau sur la Lune et éclairent la construction future de stations de recherche lunaires. La capacité de produire de l’eau in situ sur la Lune pourrait transformer radicalement notre approche de l’exploration spatiale.

Les résultats de cette étude ouvrent la voie à de nouvelles recherches et développements dans le domaine de l’utilisation des ressources lunaires. Ils pourraient accélérer la mise en place de bases lunaires permanentes et faciliter les missions d’exploration à long terme vers Mars et au-delà. La communauté scientifique internationale suit avec grand intérêt ces avancées, qui pourraient redéfinir notre relation avec notre satellite naturel et notre approche de l’exploration du système solaire.

Légende illustration : vue de la lune et de la terre

Article : ‘Massive Water Production from Lunar Ilmenite through Reaction with Endogenous Hydrogen’ / ( 10.1016/j.xinn.2024.100690 ) – Chinese Academy of Sciences Headquarters – Publication dans la revue The Innovation / 22-Août-2024