Espace
Le riz spatial et les voitures lunaires peuvent-ils permettre la vie sur la Lune ?
Pourquoi le retour sur la Lune rencontre d’importants revers
Cela fait plus d’un demi-siècle depuis les dernières empreintes de l’humanité sur la Lune, en 1972.
Paradoxalement, nous semblons à la fois moins capables de revenir, et prêts à faire beaucoup plus sur le satellite naturel de la Terre dans un avenir proche.
La principale raison pour laquelle nous ne pouvons pas revenir est que nous n’avons toujours pas la capacité active de lancer des astronautes vers la Lune, la mission Artemis ayant connu plusieurs revers.
Le premier revers est une réduction proposée de 25 % du budget de la NASA.
Le deuxième revers est la critique justifiée du programme SLS, dont les retards et les coûts incontrôlés 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 l’éventuelle annulation de ce qui était auparavant une partie clé du programme Artemis : the Lunar Gateway (follow the link for an extensive explanation of the goals and multiple components of Lunar Gateway). Bien que la résistance à ces coupes budgétaires du Sénat américain puisse encore sauver la Lunar Gateway.
Cependant, tout n’est pas perdu pour les plans américains de retourner sur la Lune. Le lanceur SLS sera probablement remplacé par le Starship de SpaceX à un moment donné dans le futur. Et la NASA poursuit d’autres parties de ses plans d’exploration lunaire, notamment la sélection d’instruments pour le Artemis Lunar Terrain Vehicle. De nouvelles plantes de riz nain génétiquement modifiées pourraient également être essentielles pour produire de la nourriture sur place pour les bases en espace profond et les futures colonies humaines hors Terre.
Instruments lunaires
La NASA a sélectionné trois instruments pour se rendre sur la Lune, dont deux sont prévus pour être intégrés à un LTV (véhicule tout-terrain lunaire) et un pour une future opportunité orbitale.
Ils seront cruciaux dans ces premiers efforts pour déterminer les ressources lunaires et leur utilité pour les futures colonies humaines.
“En combinant le meilleur de l’exploration humaine et robotique, les instruments scientifiques sélectionnés pour le LTV permettront de faire des découvertes qui nous informeront sur le voisin le plus proche de la Terre tout en bénéficiant à la santé et à la sécurité de nos astronautes et de nos engins spatiaux sur la Lune.”
Nicky Fox – Science Mission Directorate at NASA
Instruments du LTV
Le premier instrument à être intégré au LTV est le spectromètre d’infrarouge de réflexion et d’émission 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 depuis la Terre.
Le deuxième instrument sera le spectromètre micro-ondes actif-passif lunaire (L-MAPS). Cet outil mesurera ce qui se trouve sous la surface lunaire, avec un accent particulier sur la recherche d’eau, en combinant à la fois un spectromètre et un radar à pénétration de sol.
Il mesurera la température, la densité et les structures souterraines jusqu’à plus de 131 pieds (40 mètres). L’eau est importante non seulement pour soutenir les astronautes, mais possède également de nombreuses autres utilisations dans une base permanente hors Terre :
- Facile protection contre les radiations, quelques mètres de glace ou d’eau liquide pouvant protéger n’importe quel habitat.
- Production de carburant de fusée à partir d’hydrogène + oxygène, ou de méthanol si une bonne source de carbone est trouvée, pour les voyages de retour et les industries orbitales potentielles.
- Soutenir les cultures en aéroponie ou hydroponie, y compris les variétés de riz évoquées ci-dessous.
Ensemble, AIRES et L-MAPS devraient offrir une vision beaucoup plus claire du contenu de la surface lunaire et de sa capacité à soutenir la vie. Ils aideront également les scientifiques à mieux comprendre l’histoire de la Lune et à extrapoler les résultats obtenus vers d’autres régions encore non cartographiées du satellite de la Terre.
Un troisième instrument, le spectromètre d’imagerie ultra-compact pour la Lune (UCIS-Moon), a également été sélectionné. Cet outil restera en orbite lunaire et aidera à obtenir une vue d’ensemble de la carte des ressources lunaires.
Ce faisant, 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 capables de caractériser la surface non seulement là où les astronautes explorent, mais aussi à travers la région polaire sud de la Lune, offrant des opportunités passionnantes pour la découverte scientifique et l’exploration pendant des années à venir.”
Joel Kearns – Deputy associate administrator for Exploration, Science Mission Directorate at NASA.
Meanwhile, the process of deciding on an LTV design is ongoing, in partnership with Intuitive Machines, Lunar Outpost, and Venturi Astrolab.
Cultiver des plantes sur la Lune
Augmenter la production agricole spatiale
Si une population importante d’astronautes doit rester pour des missions de longue durée loin de l’orbite terrestre basse (LEO), cela nécessitera une production alimentaire locale, au moins pour la majeure partie des glucides et des protéines nécessaires à la survie humaine (les vitamines ou minéraux plus petits et rares pourront probablement être obtenus via des suppléments expédiés).
Ainsi, bien que l’expérience de culture de laitue et d’autres légumes verts à bord de l’ISS ait été prometteuse jusqu’à présent, ce n’est pas ainsi qu’un plan de culture à grande échelle sur la Lune ou Mars se présenterait.
“Vivre dans l’espace consiste à recycler les ressources et à vivre durablement. Nous essayons de résoudre les mêmes problèmes que nous rencontrons ici sur Terre.”
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
Ainsi, 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
Fabriquer du riz spatial
Plus petit est mieux
Parmi les cultures de base, aucune n’est aussi productive que le riz, avec la plus haute productivité par mètre carré, et la possibilité d’avoir 2 à 3 récoltes par an dans les bonnes conditions.
Un problème, cependant, est que les variétés de riz terrestres ont été développées pour pousser dans des rizières en plein air, pas entassées dans des couloirs étroits ou des stations spatiales et 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.
Ce n’est pas une culture idéale, car dans l’espace, il ne suffit pas d’être petit, il faut aussi être productif.
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
Le projet Moon‑Rice
Résoudre ce problème est l’objectif du projet Moon‑Rice, qui implique 3 universités italiennes différentes.
“The University of Milan has a very strong background in rice genetics, the University of Rome ‘Sapienza’ specializes in the manipulation of crop physiology and the University of Naples ‘Federico II’ has an amazing heritage in space crop production.”
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
Les chercheurs commencent avec des variétés mutantes de riz qui ne mesurent que 10 centimètres de haut (4 pouces). Ils cherchent ensuite à 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. À la place, un grain de riz plus riche en protéines serait idéal, avec une modification génétique pour augmenter le ratio protéine‑amidon étudiée. Les nouvelles technologies comme CRISPR rendent ces plantes OGM beaucoup plus faciles et moins coûteuses à concevoir, et le résultat beaucoup plus précis et efficace.
Source: Phys.org
Se rapprocher de conditions semblables à l’espace
Dans un souci d’économie, la microgravité est simulée uniquement en faisant tourner continuellement la plante de riz, de sorte que la plante est tirée de manière égale dans toutes les directions par la gravité.
Tester en microgravité réelle en orbite serait idéal, mais cela serait beaucoup trop coûteux pour de multiples nouvelles variétés nécessitant des tests.
Nous savons cependant d’après les expériences chinoises de 2022 que le riz peut bien pousser dans l’espace, tant pour une variété à tige haute atteignant presque 30 centimètres que pour une variété naine atteignant environ 5 cm.
Une autre raison de cultiver du riz et d’autres plantes dans l’espace n’est pas pratique, mais psychologique.
“Observer et guider la croissance des plantes est bénéfique pour les humains, et bien que la nourriture précuite ou en purée puisse convenir pendant une courte période, cela pourrait devenir un problème pour des missions de longue durée.
Si nous pouvons créer un environnement qui nourrit physiquement et mentalement les astronautes, cela réduira le stress et diminuera les risques d’erreurs humaines.
Marta Del Bianco – Plant biologist at the Italian Space Agency
L’espace n’est peut-être pas le seul domaine où cette technologie pourrait être utile. Des bases isolées en Antarctique, dans l’Arctique ou dans les déserts pourraient également en bénéficier, par exemple.
Se préparer aux colonies spatiales
Les équipements les plus importants pour la colonisation spatiale seront des fusées ultra‑grandes et réutilisables comme le Starship de SpaceX, ainsi que les équivalents futurs de Blue Origin de Jeff Bezos, Rocket Lab, et probablement de nombreuses entreprises publiques et privées chinoises.
Cependant, la construction réelle d’une base lunaire, puis d’une base martienne, nécessitera de nombreux autres outils : voitures spatiales, détecteurs de ressources, fermes hydroponiques autonomes, souches végétales adaptées, boucliers contre les radiations, outils d’excavation et de construction, fonderies solaires, etc.
Ainsi, les entreprises travaillant dans ce domaine bénéficieront grandement des progrès en propulsion, chaque réduction du coût d’accès à l’orbite permettant d’envoyer plus de masse, augmentant la demande pour ces outils.
Investir dans le secteur aérospatial
Intuitive Machines
(LUNR )
Fondée en 2013 à Houston, Texas, Intuitive est une entreprise très « orientée Lune », comme l’indique son symbole boursier, et a déjà été sélectionnée pour 4 missions lunaires de la NASA, et emploie plus de 400 personnes.
Source: Intuitive Machines
C’était la première entreprise commerciale à atterrir avec succès et à transmettre des données scientifiques depuis la Lune. Elle a également réalisé le premier allumage d’un moteur LOx/LCH4 (oxygène liquide, méthane liquide) dans l’espace.
L’entreprise travaille sur de nombreux projets qui constitueront la base d’une infrastructure lunaire pour l’exploration et la colonisation.
Le premier est le « service de transmission de données », la technologie étant testée, et visant finalement à créer une constellation de transmission de données lunaires autour de l’orbite de la Lune.
Source: Intuitive Machines
La deuxième partie est l’« Infrastructure en tant que service ». Elle devrait inclure un LTV capable d’opérations autonomes, le service de télécommunication, et les services de localisation GPS.
Source: Intuitive Machines
Le dernier segment est la livraison de matériel à la surface lunaire. Jusqu’à présent, l’entreprise a livré des charges scientifiques avec le module d’atterrissage Nova-C, un atterrisseur de 4,3 m de haut (14 pieds) capable de livrer 130 kg de charge utile sur la Lune.
L’étape suivante sera le module d’atterrissage Nova-D, capable de livrer 1 500 à 2 500 kg de matériel sur la Lune. Cette capacité de charge et cette taille seront nécessaires pour la livraison du véhicule tout‑terrain lunaire (LTV), ainsi que du réacteur nucléaire de puissance de surface de 40 kW attendu pour alimenter la base lunaire.
Source: Intuitive Machines
L’entreprise a décroché de nombreux contrats précieux avec la NASA, par exemple le contrat Near Space Network, d’une valeur potentielle maximale de 4,82 milliards de dollars.
La décision finale du contrat LTV par la NASA parmi les 3 fournisseurs potentiels est attendue pour la fin 2025, et vaudrait également jusqu’à 4,6 milliards de dollars.
En plus de la NASA, l’entreprise tente de diversifier sa clientèle, ayant été sélectionnée en avril 2025 pour une subvention pouvant atteindre 10 M$ de la Texas Space Commission. Cela soutiendra le développement d’un véhicule de rentrée atmosphérique terrestre et d’un laboratoire de fabrication orbitale destiné à permettre la biomanufacture en microgravité.
Ce véhicule de rentrée offrira 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 furtifs nucléaires à faible puissance pour un contrat du laboratoire de recherche de l’Air Force 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 désormais beaucoup plus sûre pour les investisseurs, passant d’une start‑up qui brûle de l’argent à un fournisseur de services établi pour l’économie spatiale en pleine croissance.
Comme le développement de nouveaux instruments pour le LTV le montre, la NASA ne va pas abandonner le projet Artemis, même si des éléments comme la fusée SLS peuvent être révisés. Ainsi, l’avenir pour les fournisseurs d’équipements annexes comme Intuitive semble prometteur.
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