Une start-up extrait l’oxygène du sol lunaire et vise la vie dans l’espace
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Une start-up extrait l’oxygène du sol lunaire et vise la vie dans l’espace

La technique élaborée par Helios extrait l'oxygène du sol lunaire pour en faire du carburant, ce qui permet de réduire les charges utiles et les coûts des missions spatiales

Du sable lunaire reconstitué, fondu à 1600 degrés Celsius par de l'hélium pour produire de l'oxygène. (Autorisation)
Du sable lunaire reconstitué, fondu à 1600 degrés Celsius par de l'hélium pour produire de l'oxygène. (Autorisation)

Une start-up israélienne, Helios, affirme avoir mis au point une technologie capable de produire l’oxygène nécessaire au carburant à partir du sol lunaire. Cette technologie permettra de rendre économiquement viables les missions multiples et à long terme vers la lune, car elle permettra aux colonies lunaires de « vivre de la terre » au lieu de devoir transporter tout leur carburant et leurs autres ressources depuis la Terre.

L’initiative a reçu un financement de l’Agence spatiale israélienne et du ministère de l’Energie pour développer un système qui sera lancé dans deux missions spatiales au cours des trois prochaines années, a déclaré la société dans un communiqué.

« Nous avons prévu des missions de démonstration de notre système dans l’espace avec des partenaires », a déclaré Jonathan Geifman, cofondateur et PDG d’Helios, lors d’une interview téléphonique. Il a déclaré qu’il ne pouvait pas encore révéler les noms des partenaires avec lesquels la société travaillera, mais a précisé que la première mission est prévue vers la fin de l’année prochaine et la seconde dans trois ans.

L’un des principaux obstacles à l’envoi de missions sur la Lune est le coût du transport des objets de la Terre à la surface lunaire. Le lancement de fusées avec une cargaison nécessite du carburant ; plus la cargaison est lourde, plus il faut de carburant. Ce carburant supplémentaire s’ajoute à la charge utile, ce qui nécessite encore plus de carburant, explique l’entreprise dans une vidéo YouTube sur son site web. L’oxygène est un élément vital pour la combustion du carburant.

L’installation d’une base lunaire ou l’organisation de visites lunaires récurrentes, comme le prévoient les entreprises spatiales privées telles que SpaceX pour la prochaine décennie, pourrait nécessiter des milliers de tonnes d’oxygène par an, utilisé comme carburant pour fusée. Le vaisseau spatial de SpaceX, une fois entièrement chargé, devrait peser 1 200 tonnes, dont 850 tonnes d’oxygène. L’expédition d’un objet sur la lune coûte plusieurs centaines de milliers de dollars par kilogramme, ce qui rend les missions de longue durée économiquement non viables, à moins que l’oxygène ne puisse être produit sur la lune, a déclaré la société.

Le procédé mis au point par la société s’appelle l’électrolyse du régolithe fondu et utilise un réacteur alimenté par le sol. Il fait fondre le sol lunaire à 1 600 degrés Celsius puis, par électrolyse, crée de l’oxygène qui est stocké pour être utilisé.

L’entreprise a simulé la plupart des conditions de la lune pour tester son système, a expliqué M. Geifman, en utilisant du sable semblable à celui de la lune mis au point par l’Université de Floride centrale, sur la base d’échantillons ramenés de la lune.

La grande inconnue, a-t-il dit, est de savoir comment la technologie fonctionne en l’absence de gravité, et c’est pourquoi les deux missions pilotes sont prévues pour tester la méthode in situ.

La création d’oxygène à partir de la surface lunaire sera essentielle pour permettre l’augmentation des missions spatiales, a déclaré la société. Le lancement de quatre astronautes de retour de la Lune nécessitera environ 10 tonnes d’oxygène, et le Starship, le véhicule de lancement réutilisable de SpaceX, devrait avoir besoin de 850 tonnes d’oxygène à chaque ravitaillement.

Plus de 50 missions vers la Lune sont attendues au cours des cinq prochaines années, avec une nouvelle ère d’exploration lunaire issue du programme Artemis de la NASA. Artemis fera atterrir des astronautes sur la surface lunaire d’ici quatre ans et il est prévu d’établir une présence à long terme sur la Lune d’ici la fin de la décennie.

Près de 45 % du sol lunaire et martien est composé d’oxygène, ce qui permet une production locale pour répondre aux besoins croissants en oxygène.

Helios n’est pas seul dans sa quête, et il existe d’autres initiatives mondiales visant à atteindre le même objectif de création d’oxygène à partir du sol lunaire ou martien : des ingénieurs britanniques travaillent sur un processus d’extraction de l’oxygène de la poussière lunaire dans le cadre d’un projet de l’Agence spatiale européenne visant à créer une présence lunaire permanente et durable. Un prototype d’usine à oxygène a été mis en place aux Pays-Bas. Et le rover Persévérance de la NASA a réussi à produire de l’oxygène pur sur Mars.

Jonathan Geifman, cofondateur et PDG d’Helios (Autorisation)

Geifman a déclaré qu’il pensait que la technologie développée par Helios était la meilleure, et qu’elle permettait de produire de l’oxygène à plus grande échelle. « Nous devons être capables de faire cela à grande échelle, et notre système le permet. »

Helios a été mis en place dans le cadre d’un atelier d’innovation organisé par l’Agence spatiale israélienne lors de la semaine de l’espace en Israël en 2018.

« La technologie révolutionnaire d’Helios, qui est soutenue par l’Agence spatiale israélienne, peut produire de l’oxygène à partir du sol lunaire sans matières premières consommables provenant de la terre », a déclaré Avi Blasberger, directeur général de l’Agence spatiale israélienne. « Cela permettra de réduire les coûts de lancement, d’étendre les charges utiles et de permettre une présence humaine à long terme dans l’espace lointain. »

Le programme Artemis de la NASA « créera d’importantes opportunités commerciales dans l’industrie spatiale en général, et dans l’industrie spatiale israélienne en particulier », a-t-il déclaré. L’entreprise « est un excellent exemple de start-up israélienne révolutionnaire qui sera à la pointe et jouera un rôle clé dans le développement de cette tendance dans le monde entier. »

Helios emploie six personnes dans ses bureaux de Tzur Yigal, en Israël, et travaille avec des chercheurs de l’Université de Floride centrale. M. Geifman a déclaré que la start-up prévoyait de mettre en place une équipe d’employés, également en Floride, cette année.

Parmi les membres du conseil consultatif de la société figurent William Larson, ancien responsable du projet In-Situ Resource Utilization de la NASA, le professeur Bertil Andersson, ancien directeur général de la Fondation européenne de la science, et Yoav Landsman, ingénieur système principal et directeur adjoint de la mission israélienne Beresheet d’atterrissage lunaire.

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