Alexandre Meurisse, de l'ESA, et Beth Lomax, de l'Université de Glasgow © ESA
Les échantillons ramenés de la Lune montrent que le régolithe lunaire (la poussière présente à la surface de la Lune, en somme) contient de l'oxygène. Vendredi 17 janvier, l'agence spatiale européenne (ESA) a annoncé l'installation d'un prototype de centrale à oxygène capable de l'extraire.
Le procédé de l'agence permettrait également de récupérer des alliages métalliques utiles aux futures missions sur la Lune.
De la production commerciale à l'expérimentation spatiale
Le régolithe lunaire contient entre 40 % et 45 % d'oxygène, mais celui-ci est emprisonné chimiquement par des oxydes, sous forme de minéraux ou de verre. Des chercheurs de l'ESA ont donc mis au point un prototype en mesure de récupérer cet oxygène, par une électrolyse de sel fondu. Ce procédé consiste à placer le régolithe (ici de synthèse, créé par l'ESA) dans une cuve métallique où baigne du chlorure de calcium qui sert d'électrolyte. Lorsque la solution est portée à 950 °C, le régolithe y reste solide. Cependant, une fois qu'un courant électrique y passe, l'oxygène s'en libère et migre vers une anode où il peut être récupéré.Ce procédé, initialement destiné à la production commerciale de métaux et d'alliages, a été mis au point par la société britannique Metalysis. Beth Lomax, doctorante de l'Université de Glasgow, l'a étudié au sein de l'entreprise, puis l'a recréé à l'European Space Research and Technology Centre (ESTEC), aux Pays-Bas. Elle a déclaré que « chez Metalysis, l'oxygène produit par le processus est un sous-produit indésirable et est plutôt libéré sous forme de dioxyde de carbone et de monoxyde de carbone, ce qui montre que les réacteurs ne sont pas conçus pour résister à cet oxygène gazeux. Nous avons donc dû repenser la version ESTEC pour pouvoir disposer d'un oxygène sur-mesure ».
À gauche, un tas de régolithes de synthèse créé par les chercheurs de l'ESA. À droite, le même tas après l'extraction de l'oxygène, laissant essentiellement des alliages métalliques © ESA
Des métaux en sus
Beth Lomax a aussi souligné l'intérêt de l'extraction d'oxygène directement sur la Lune : « Pouvoir recueillir de l'oxygène à partir de ressources trouvées sur la Lune serait évidemment extrêmement utile pour les futurs colons lunaires, à la fois pour respirer, mais aussi pour la production locale de carburant de fusée ».Le chercheur de l'ESA, Alexandre Meurisse, note que « ce processus de production laisse derrière lui un enchevêtrement de différents métaux » avant d'ajouter : « C'est une autre piste de recherche, pour voir quels alliages seraient les plus utiles à produire à partir d'eux. Pourraient-ils être directement imprimés en 3D, par exemple, ou auraient-ils besoin d'être affinés ? Le mélange précis de métaux dépendra de l'endroit sur la Lune où le régolithe a été recueilli. Il y aurait d'importantes différences régionales ».
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Le scientifique a également déclaré : « Maintenant que nous avons une installation en service, nous pouvons l'améliorer, par exemple en réduisant la température de fonctionnement, pour finalement concevoir une version de ce système qui pourrait un jour voler vers la Lune et être opérationnel là-bas ». Actuellement, le prototype évacue l'oxygène créé via un tuyau d'échappement. Les chercheurs réfléchissent donc désormais à la meilleure manière de le stocker.
Source : ESA
