En utilisant des échantillons prélevés par la mission chinoise Chang'e 5, les chercheurs ont découvert une nouvelle façon de libérer l'eau du régolithe lunaire et de traiter le dioxyde de carbone expiré par les astronautes
Une photo de la surface lunaire prise par le chang'e Chang'e 5 Lander, qui a collecté des échantillons en 2020
Un dispositif solaire pourrait produire de l'eau, de l'oxygène et du carburant à partir du sol lunaire pour les futures colonies d'astronautes sur la lune.
On sait depuis longtemps qu'une grande quantité d'eau est enfermée en minéraux sur la lune. Mais les propositions de récolte des ressources du sol lunaire, connues sous le nom de régolithe, impliquent généralement des méthodes complexes et à forte intensité énergétique qui sont peu susceptibles d'être durables pour les colonies lunaires à long terme.
Maintenant, Lu Wang à l'Université chinoise de Hong Kong et ses collègues ont découvert qu'un réacteur solaire relativement simple peut produire des ressources utiles en exposant le régolithe au soleil et le co₂ exhalé par les astronautes.
Pour mener leurs expériences, les chercheurs ont utilisé des échantillons lunaires prélevés par la mission chinois Chang'e 5 et des échantillons simulés fabriqués à partir de roches terrestres.
Dans le réacteur, la lumière et la chaleur du soleil extraient d'abord l'eau du sol lunaire, puis le sol agit comme un catalyseur pour une réaction entre le CO₂ et l'eau pour produire du monoxyde de carbone, de l'oxygène et de l'hydrogène, qui peut être utilisé comme carburant.
Le sol lunaire contient de nombreux minéraux qui pourraient jouer un rôle dans la réaction, mais un composé appelé ilménite est considéré comme l'un des catalyseurs clés, explique Wang.
«Le mécanisme de réaction chimique est très intéressant et utile et potentiellement pertinent pour générer des ressources clés sur la lune», explique Haihui Joy Jiang à l'Université de Sydney, en Australie, qui n'a pas été impliquée dans l'étude.
«Pour déterminer si ce processus serait en fait une méthode pratique et réalisable et évolutive pour se déployer sur la lune, il y a quelques questions restantes et futures orientations de recherche requises», explique Jiang.
Wang reconnaît que la mise à l'échelle du processus pour produire suffisamment d'eau, d'oxygène et de carburant pour une colonie lunaire serait très difficile. «L'environnement extrême de la lune pose des défis uniques, notamment des fluctuations de température drastiques, un vide ultra-élevé, un rayonnement solaire intense et une faible gravité», dit-il. «De plus, l'hétérogénéité du sol lunaire et la rareté des ressources de co₂ représentent également des obstacles importants à la mise en œuvre technique.»
