L’impression 3D de briques lunaires avec un simulant de sol pourrait servir de fondation pour les bases lunaires

Des chercheurs de l’Université des Sciences et Technologies de Huazhong (HUST) ont peut‑être découvert comment construire des structures durables sur la Lune et au‑delà pour une fraction du coût auparavant nécessaire. Le nouveau concept consiste à utiliser des mélanges de sol lunaire pour créer des briques. Voici tout ce que vous devez savoir.

Vous ne pouvez pas construire sans fournitures ?

Cette stratégie est cruciale pour la base lunaire internationale prévue, car amener des matériaux de construction et des fournitures serait impossible. Même si le prix par livre pour lancer un objet en orbite a considérablement diminué, passant de milliers à des centaines au cours des cinq dernières années, l’idée reste irréaliste. Par conséquent, les chercheurs chinois ont orienté leur attention vers l’utilisation des ressources disponibles.

Problèmes du sol lunaire

Le sol lunaire diffère de celui de la Terre à bien des égards. La Lune se trouve dans le vide de l’espace et est exposée à des radiations cosmiques dont l’atmosphère terrestre nous protège. Cet environnement unique et hostile possède une gravité d’un sixième de celle de la Terre, ce qui signifie que les minuscules particules du sol lunaire restent en suspension beaucoup plus longtemps que le sol terrestre.
Le sol lunaire possède des bords tranchants comme du verre, se perturbe facilement et peut flotter, ce qui complique davantage les choses. Pour les chercheurs, ce sol pose d’importants problèmes avec l’équipement et est très dangereux pour les poumons. Si cela ne suffit pas, la Lune subit en permanence des ondes sismiques actives. Ces séismes lunaires peuvent engendrer d’immenses nuages de poussière, aggravant la situation.

Étude des briques lunaires

Les chercheurs chinois ont décidé de ne pas éviter la ressource la plus abondante sur la Lune. Au lieu de cela, ils prévoient de transformer cette poussière dangereuse en briques. Ces briques lunaires seraient fabriquées par un robot d’impression 3D propriétaire. Cette approche permettrait aux astronautes de se concentrer sur des tâches plus importantes et de limiter leur exposition à la poussière lunaire nocive.

Les chercheurs ont créé cinq compositions différentes de sol lunaire simulé dans le cadre de leur stratégie. Trois types de mélanges de sol ont été conçus pour imiter les différentes variétés de sol présentes sur la Lune. Notamment, les deux principaux ingrédients de la poussière lunaire sont le basalte et l’anorthosite. Les deux se trouvent à des profondeurs différentes selon l’emplacement. De plus, l’équipe a utilisé trois approches de frittage différentes dans le cadre de l’étude.

Test des briques lunaires

Les ingénieurs ont réussi à créer du sol lunaire simulé, et leur robot d’impression 3D a pu transformer cette poussière lunaire en briques. Ces briques comportaient une variété de mélanges différents, permettant à l’équipe de réaliser des tests de performance selon les types et de déterminer le meilleur site pour construire un camp en fonction du meilleur mélange de matériaux de construction.
L’équipe a testé la charge que chaque mélange pouvait supporter. De plus, des essais thermiques ont permis de vérifier si les briques pouvaient résister aux fortes variations de température que subit la Lune. Ces variations peuvent dépasser 100 °C, ce qui exerce beaucoup de contraintes sur les matériaux de construction lorsqu’ils se déforment et se dilatent à différentes températures.

Test spatial des briques lunaires

Les briques ont terminé les tests sur Terre et sont prêtes à être emmenées dans l’espace. Plus précisément, elles subiront des essais de performance spatiale qui débuteront sur la station spatiale chinoise. Les briques seront transportées à la station à bord du vaisseau cargo Tianzhou‑8.
Une fois en orbite, les chercheurs examineront les conditions environnementales propres à la Lune et leur impact sur la performance et la durabilité des briques lunaires. L’équipe veut vérifier si le rayonnement supplémentaire combiné aux variations extrêmes de température provoque la désintégration des briques. Notamment, les tests placeront les briques en orbite d’ici le milieu de 2025.

Avantages que les briques lunaires apportent à l’industrie

Il est facile de comprendre pourquoi les ingénieurs souhaitent travailler avec des ressources locales plutôt que d’importer des matériaux depuis la Terre. La Lune ne semble pas offrir grand‑chose à première vue, mais la composition chimique unique du sol lunaire s’est avérée être une excellente ressource de construction.

Plus solide

Selon les données, les briques lunaires ont surpassé leurs homologues terrestres sous presque tous les aspects. Elles ont dépassé le béton et les briques rouges en termes de durabilité, les résultats de tests montrant que les briques lunaires sont presque trois fois plus solides. Cette résistance supplémentaire pourrait permettre aux constructeurs de créer des structures en utilisant moins de ressources.

Processus automatisé

Un autre avantage majeur de cette recherche est la création d’un dispositif d’impression 3D spécial capable de traiter le sol lunaire et de fabriquer des briques sur place. Ce robot serait essentiel pour créer une base lunaire sans exposer les astronautes à des risques inutiles. Le robot peut prendre le sol, le compacter et le chauffer suffisamment pour créer des briques solides et résilientes.

Conception unique

L’utilisation de fabrication additive dans le processus ouvre la porte à davantage d’ingéniosité et d’innovation. Déjà, plusieurs projets d’impression 3D domestique ont démontré que l’emploi de parois structurelles complexes peut aider à réduire les coûts de chauffage et le gaspillage de matériaux. L’environnement lunaire est unique. Ainsi, l’imprimante de briques lunaires peut créer des conceptions nouvelles et expérimentales qui pourraient transformer le secteur de la construction.

Chercheurs des briques lunaires

L’Université des Sciences et Technologies de Huazhong (HUST) a accueilli l’étude dirigée par Ding Lieyun. Le projet fait partie d’une composante plus petite de la grande station de recherche lunaire internationale que la Chine a annoncée plus tôt dans l’année. Ce projet créerait une présence lunaire permanente et permettrait des recherches approfondies, des lancements spatiaux plus courts, et bien plus encore.

Entreprises qui pourraient bénéficier des briques lunaires

De nombreuses industries et entreprises pourraient tirer parti des nombreuses percées que cette recherche apporte. D’une part, une meilleure compréhension du sol lunaire facilitera la colonisation de la Lune un jour. Ainsi, l’étude des briques lunaires montre un changement de stratégie, passant de l’apport de fournitures pour survivre à l’autonomie sur place. Voici une entreprise qui pourrait bénéficier de cette étude.

Rocket Lab

Rocket Lab (RKLB ) a été lancée en 2006 en tant qu’entreprise de lancement de satellites. La société fait partie d’une vague de plateformes de lancement spatial qui ont contribué à réduire le prix par livre pour mettre des objets en orbite. Elle se spécialise actuellement dans les petits satellites, l’un des secteurs les plus actifs du marché.

RKLB Graphique du prix

Le lanceur Electron de Rocket Lab a collaboré avec des entreprises et des organismes gouvernementaux pour placer des satellites en orbite. Actuellement, il détient des contrats avec le Département de la Défense des États‑Unis, la NASA, et a joué un rôle clé dans la mission Gateway Pathfinder. Notamment, Rocket Lab devrait connaître une croissance continue cette année, atteignant récemment des records historiques. Ainsi, il est considéré comme un « achat » judicieux.

Suivez la route des briques lunaires

Il reste encore de nombreux tests à réaliser avant que les briques lunaires ne deviennent une option officielle. Cependant, les chercheurs ont présenté un argument convaincant expliquant pourquoi et comment ces éléments bénéficieront aux voyageurs lunaires. Pour l’instant, vous pouvez vous attendre à davantage de recherches sur le concept de briques lunaires et sur la façon dont il pourrait aider l’humanité à atteindre de nouvelles destinations.

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