Espace
Pouvez des riz spatiaux et des voitures lunaires permettre une vie sur la Lune ?
Pourquoi le retour sur la Lune rencontre de gros obstacles
Il s’est écoulé plus d’un demi-siècle depuis les derniers pas de l’humanité sur la Lune, en 1972.
De manière paradoxale, nous semblons à la fois moins capables de retourner sur la Lune et prêts à faire beaucoup plus sur le satellite naturel de la Terre dans un avenir proche.
La principale raison pour laquelle nous sommes incapables de retourner est que nous n’avons toujours pas la capacité de lancer des astronautes vers la Lune, la mission Artemis ayant connu plusieurs revers.
Le premier revers est une proposition de réduction de 25 % du budget de la NASA.
Le deuxième revers est la critique justifiée du programme SLS, dont les retards et les coûts dérapés ont gravement impacté le calendrier des missions Artemis (suivez le lien pour un rapport complet expliquant les détails du programme Artemis).
Le troisième revers est la possible annulation de ce qui était précédemment une partie clé du programme Artemis : la passerelle lunaire (suivez le lien pour une explication extensive des objectifs et des multiples composants de la passerelle lunaire). Bien que la résistance aux coupes budgétaires par le Sénat américain pourrait encore sauver la passerelle lunaire.
Toutefois, tout n’est pas perdu pour les plans américains de retour sur la Lune. Le lanceur SLS sera probablement remplacé par le Starship de SpaceX à un moment donné dans le futur. Et la NASA avance avec d’autres parties de ses plans d’exploration lunaire, notamment la sélection d’instruments pour le véhicule de terrain lunaire Artemis. De nouvelles variétés de riz naines génétiquement modifiées pourraient également être clés pour produire de la nourriture sur place pour les bases spatiales et les futures colonies humaines hors de la Terre.
Instruments lunaires
La NASA a sélectionné trois instruments pour voyager sur la Lune, avec deux prévus pour être intégrés à un véhicule de terrain lunaire (LTV) et un pour une opportunité orbitale future.
Ils seront essentiels dans ces premiers efforts pour déterminer les ressources lunaires et leur utilité pour les futures implantations humaines.
En combinant le meilleur de l’exploration humaine et robotique, les instruments scientifiques sélectionnés pour le LTV feront des découvertes qui nous informeront sur le satellite naturel de la Terre, ainsi que sur le bénéfice pour la santé et la sécurité de nos astronautes et de nos vaisseaux spatiaux sur la Lune.”
Instruments LTV
Le premier instrument à être intégré au LTV est le spectromètre d’émission et de réflexion infrarouge Artemis, ou AIRES. Il sera utilisé pour identifier, quantifier et cartographier les minéraux lunaires et les volatils. Les volatils sont des matériaux qui s’évaporent facilement, comme l’eau, l’ammoniac ou le dioxyde de carbone, qui sont difficiles à quantifier et très importants pour réduire la demande d’importations de la Terre.
Le deuxième instrument sera le spectromètre actif-passif micro-ondes lunaire (L-MAPS). Cet outil mesurera ce qui se trouve sous la surface lunaire, avec un focus spécial sur la recherche d’eau, en combinant à la fois un spectromètre et un radar de pénétration de sol.
Il mesurera la température, la densité et les structures sous-jacentes à plus de 40 mètres. L’eau est importante non seulement pour soutenir les astronautes, mais également pour de nombreuses autres utilisations dans une base hors de la Terre :
- Protection anti-radiation facile, avec quelques mètres de glace ou d’eau liquide pouvant protéger tout habitat.
- Production de carburant pour fusée à partir d’hydrogène + oxygène, ou de méthanol si une bonne source de carbone est trouvée, pour les retours et les industries orbitales potentielles.
- Soutien des cultures en méthodes de culture aéropônique ou hydroponique, y compris les variétés de riz discutées ci-dessous.
Ensemble, AIRES et L-MAPS devraient fournir une vision beaucoup plus claire de la capacité de la surface lunaire à soutenir la vie. Cela aidera également les scientifiques à mieux comprendre l’histoire de la Lune et à extrapoler les résultats obtenus à d’autres régions non cartographiées du satellite de la Terre.
Un troisième instrument, le spectromètre d’imagerie ultra-compact pour la Lune (UCIS-Lune), a également été sélectionné. Cet outil restera en orbite lunaire et aidera à obtenir une vue d’ensemble de la carte des ressources lunaires.
En faisant cela, il devrait indiquer aux équipes d’exploration les zones les plus prometteuses à vérifier avec le LTV.
“Avec ces instruments à bord du LTV et en orbite, nous serons en mesure de caractériser la surface non seulement là où les astronautes explorent, mais également dans toute la région polaire sud de la Lune, offrant des opportunités passionnantes de découverte scientifique et d’exploration pour les années à venir.”
Pendant ce temps, le processus de décision sur la conception d’un LTV est en cours, en partenariat avec Intuitive Machines, Lunar Outpost, et Venturi Astrolab.
Cultiver des cultures sur la Lune
Augmenter la production de cultures spatiales
Si une population significative d’astronautes doit rester pour des missions de longue durée loin de l’orbite terrestre basse (LEO), elle nécessitera une production locale de nourriture, au moins pour la majeure partie des glucides et des protéines nécessaires pour soutenir la vie humaine (les vitamines ou les minéraux plus petits et plus rares peuvent probablement être obtenus à partir de suppléments expédiés).
Donc, même si jusqu’à présent l’expérience de culture de laitue et d’autres feuilles vertes dans l’ISS a été prometteuse, ce n’est pas ainsi que pourrait ressembler un plan de culture à grande échelle sur la Lune ou sur Mars.
“Vivre dans l’espace, c’est tout à fait recycler les ressources et vivre de manière durable. Nous essayons de résoudre les mêmes problèmes que nous rencontrons ici sur Terre.”
Marta Del Bianco – Biologiste des plantes à l’Agence spatiale italienne
Donc, les pommes de terre de Matt Damon dans le film de science-fiction The Martian sont beaucoup plus proches de la réalité possible.
Source : Modern Farmer
Faire du riz spatial
Plus petit est mieux
Parmi les cultures de base, aucune n’est aussi productive que le riz, avec la productivité la plus élevée par mètre carré, et la possibilité d’avoir 2-3 récoltes par an dans les bonnes conditions.
Un problème, cependant, est que les variétés de riz de la Terre ont été développées pour une croissance dans des champs de riz ouverts, et non dans des couloirs étroits ou des stations spatiales et des bases lunaires potentielles. La plupart sont trop grandes pour être utilisées dans cet environnement très artificiel.
“Les variétés naines proviennent souvent de la manipulation d’une hormone végétale appelée gibbérelline, qui peut réduire la hauteur de la plante, mais cela crée également des problèmes pour la germination des graines.
Ils ne sont pas une culture idéale, car dans l’espace, il ne faut pas seulement être petit, il faut également être productif.”
Marta Del Bianco – Biologiste des plantes à l’Agence spatiale italienne
Le projet Riz-Lune
Résoudre ce problème est l’objectif du projet Riz-Lune, qui implique 3 universités italiennes différentes.
“L’Université de Milan a une solide expérience en génétique du riz, l’Université de Rome ‘La Sapienza’ se spécialise dans la manipulation de la physiologie des cultures et l’Université de Naples ‘Federico II’ a un héritage incroyable dans la production de cultures spatiales.”
Marta Del Bianco – Biologiste des plantes à l’Agence spatiale italienne
Les chercheurs commencent avec des variétés mutantes de riz qui grandissent autant que 10 centimètres de hauteur (4 pouces). Ils essaient ensuite de trouver des moyens d’améliorer la productivité de ces variétés de riz.
Un autre facteur à prendre en compte est la difficulté de produire des protéines animales dans l’espace. Au lieu de cela, un grain de riz plus riche en protéines serait idéal, avec une modification génétique pour augmenter le rapport protéines-amidons à l’étude. De nouvelles technologies comme CRISPR rendent de telles plantes GM beaucoup plus faciles et moins chères à concevoir, et le résultat beaucoup plus précis et efficace.
Source : Phys.org
Approcher des conditions spatiales
Comme mesure d’économie, la microgravité n’est simulée que par une rotation continue de la plante de riz, de sorte que la plante est attirée de manière égale dans toutes les directions par la gravité.
Les tests en microgravité réelle en orbite seraient idéaux, mais ils seraient beaucoup trop coûteux pour de multiples nouvelles variétés nécessitant des tests.
Nous savons cependant, grâce à des expériences chinoises en 2022 que le riz peut pousser bien dans l’espace, à la fois pour une variété de tige haute atteignant presque 30 centimètres et pour une variété naine atteignant environ 5 cm.
Une autre raison de cultiver du riz et d’autres plantes dans l’espace est non pas pratique, mais psychologique.
“Regarder et guider les plantes pour les faire grandir est bénéfique pour les humains, et même si la nourriture pré-cuite ou molle peut être acceptable pour une courte période, elle pourrait devenir un problème pour des missions de plus longue durée.
Si nous pouvons créer un environnement qui nourrit physiquement et mentalement les astronautes, cela réduira le stress et diminuera les chances que les gens fassent des erreurs.”
Marta Del Bianco – Biologiste des plantes à l’Agence spatiale italienne
L’espace ne sera peut-être pas le seul domaine où cette technologie pourrait être utile. Les bases remotées en Antarctique, en Arctique ou dans les déserts pourraient également en bénéficier.
Se préparer aux implantations spatiales
Les pièces d’équipement les plus importantes pour la colonisation spatiale seront les fusées ultra-larges et réutilisables comme le Starship de SpaceX, et les équivalents futurs de Jeff Bezos’ Blue Origin, Rocket Lab, et probablement de nombreuses entreprises publiques et privées chinoises.
Cependant, la construction d’une base lunaire, et plus tard d’une base martienne, nécessitera de nombreux autres outils : des voitures spatiales, des détecteurs de ressources, des fermes hydroponiques autonomes, des variétés de plantes adaptées, des protections anti-radiations, des outils d’excavation et de construction, des fonderies solaires, etc.
Donc, les entreprises travaillant dans ce domaine bénéficieront grandement des progrès de la roquette. Chaque diminution du coût pour atteindre l’orbite permet d’envoyer plus de masse, augmentant la demande pour ces outils.
Investir dans le secteur aérospatial
Machines Intuitives
(LUNR )
Fondée en 2013 à Houston, au Texas, Intuitive est une entreprise très « axée sur la Lune », comme indiqué par son symbole boursier, et a déjà été sélectionnée pour 4 missions lunaires de la NASA, et emploie plus de 400 personnes.
Source : Machines Intuitives
Elle a été la première entreprise commerciale à atterrir avec succès et à transmettre des données scientifiques de la Lune. Elle a également effectué la première mise à feu d’un moteur LOx/LCH4 (oxygène liquide, méthane liquide) dans l’espace.
L’entreprise travaille sur de nombreux projets qui formeront la base d’une infrastructure lunaire pour l’exploration et l’implantation.
Le premier projet est le « service de transmission de données », avec la technologie en cours de test, et en fin de compte visant à se terminer par une constellation de transmission de données lunaire autour de l’orbite de la Lune.
Source : Machines Intuitives
La deuxième partie est l'”Infrastructure en tant que service”. Elle devrait inclure un LTV capable d’opérations autonomes, le service de télécommunication, et des services de localisation GPS.
Source : Machines Intuitives
Le dernier segment est la livraison de matériel à la surface lunaire. Jusqu’à présent, l’entreprise a livré des charges utiles scientifiques avec l’atterrisseur Nova-C, un atterrisseur de 4,3 mètres de haut (14 pieds) capable de livrer 130 kg de charge utile à la Lune.
L’étape suivante sera avec l’atterrisseur Nova-D, capable de livrer 1 500 à 2 500 kg de matériel à la Lune. Cette capacité de charge et cette taille seront celles requises pour la livraison du véhicule de terrain lunaire (LTV), ainsi que du réacteur nucléaire de surface de 40 kW attendu pour alimenter la base lunaire.
Source : Machines Intuitives
L’entreprise a obtenu de nombreux contrats précieux avec la NASA, par exemple le contrat du réseau espace proche, d’une valeur potentielle maximale de 4,82 milliards de dollars.
La décision finale du contrat LTV par la NASA entre les 3 fournisseurs potentiels est attendue pour la fin de 2025, et pourrait valoir jusqu’à 4,6 milliards de dollars.
En plus de la NASA, l’entreprise tente de diversifier sa base de clients, ayant été sélectionnée en avril 2025 pour une subvention pouvant aller jusqu’à 10 millions de dollars par la Commission spatiale du Texas. Cela soutiendra le développement d’un véhicule de rentrée terrestre et d’un laboratoire de fabrication orbitale conçu pour permettre la biomanufacture en microgravité.
Ce véhicule de rentrée terrestre fournira également une option de secours et réduira les risques pour les futures missions de retour d’échantillons lunaires de l’entreprise.
Un autre projet est le développement de satellites de surveillance nucléaire à faible puissance pour un contrat de laboratoire de recherche de l’armée de l’air JETSON.
Alors que l’entreprise atteint un point de flux de trésorerie positif au premier trimestre 2025, et avec le contrat de télécommunication lunaire, elle devient maintenant beaucoup plus sûre pour les investisseurs, s’éloignant d’une startup qui brûle de l’argent pour devenir un fournisseur de services établi pour l’économie spatiale en croissance.
Alors que le développement de nouveaux instruments pour le LTV indique, la NASA n’a pas l’intention de renoncer au projet Artemis, même si des éléments comme la fusée SLS pourraient être revus. Donc, l’avenir pour les fournisseurs d’équipement annexes comme Intuitive semble prometteur.
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