Et si la future base lunaire reposait sur des briques imprimées en 3D ?

La conquête de Mars sera incontestablement la grande aventure spatiale de ces vingt prochaines années. Mais avant de visiter la planète rouge, il va falloir d’abord trancher la problématique du voyage : faut-il y aller directement ou bien faire des haltes pendant le trajet ? Si le voyage d’une traite n’est pas retenu, il faudra donc mettre en place des relais. Aujourd’hui, deux idées sont dans l’air: la construction d’un habitat dans l’espace lointain ou la création d’un avant-poste sur la Lune.

Il s’avère que l’éventualité d’une base lunaire pour préparer des expéditions vers Mars plait beaucoup en Europe et en Chine. « Nous reconnaissons que, pour explorer l’espace à des fins pacifiques, il faut mettre en place une coopération internationale », explique ainsi un porte-parole de l’agence spatiale européenne. Reste à lancer le projet, c’est-à-dire à trouver des fonds, décider où installer cette base et, surtout, comment et avec quoi la construire.

CC Flo

Évidemment, une large partie des équipements proviendra de la Terre. On pense au module BEAM (Bigelow Expandable Activity Module), une capsule gonflable dotée d’une  paroi faite de plusieurs couches dont du kevlar, un polymère thermoplastique particulièrement résistant qui doit empêcher le percement du module lors d’une collision avec des débris spatiaux ou une micrométéorite. Il pourrait très bien servir dans l’optique d’une base sur la Lune.

Des tests sont d’ailleurs en cours. Sous la supervision de la Nasa, SpaceX a procédé l’an dernier à la livraison de la capsule gonflable qui a été correctement déployée sur la station spatiale internationale. Des astronautes ont ainsi pu entrer à l’intérieur et débuter une série de vérifications afin de s’assurer de l’étanchéité du module, ainsi que de sa durabilité et de sa résistance face aux radiations cosmiques et aux variations importantes de température.

Un four solaire.
Crédits : DLR

Mais il ne sera sans doute pas possible d’acheminer tout ce qui est nécessaire sur la Lune depuis la Terre. Aussi, pourquoi ne pas se servir des matières premières figurant sur le sol lunaire ? On sait par exemple qu’une couche de régolithe (un matériau mêlant poussière lunaire, terre et roches) recouvre le satellite sur plusieurs mètres. Pourquoi donc ne pas s’en servir ? C’est justement la piste qu’explore le DLR, l’agence aérospatiale allemande, en fabriquant des briques avec de la simili poussière lunaire.

Le concept est présenté par l’agence spatiale européenne. Avec un matériau proche de la poussière lunaire (celle-ci, vous vous en doutez, ne court pas les rues sur Terre : il faut donc procéder autrement), le DLR a démontré sa capacité à construire une brique (20x10x3 cm) en cinq heures. Comment ? En cuisant la poussière synthétique dans un four solaire à 1 000°C, de façon à faire fondre les grains entre eux et à les mouler pour leur faire prendre la forme désirée.

Ce procédé s’est déroulé sur une table d’impression tridimensionnelle, couche par couche, chacune mesurant à peine 0,1 mm d’épaisseur. Procédé qui pourrait d’ailleurs aisément être déployé sur la Lune, puisqu’il consiste à concentrer la lumière du Soleil par un jeu de miroirs. Les rayons sont concentrés en un point précis pour atteindre une température suffisamment élevée pour faire fondre le régolithe lunaire. Et déjà, le DLR imagine produire des objets aux formes plus élaborées.

Une impression 3D avec de la simili poussière lunaire.
CC ESA–G. Porter

Vous vous en doutez, il n’est pas question de vivre dans des maisons lunaires faites de régolithe. Les briques ne pourraient pas assurer l’étanchéité requise pour pouvoir quitter sans risque sa combinaison spatiale. En revanche, la fabrication de briques permettrait par exemple de recouvrir les habitats gonflables, comme le BEAM, de façon à faire bénéficier leurs occupants d’une couche de sécurité supplémentaire face aux rayonnements cosmiques ou à la chute de micrométéorites.

Les résultats du DLR sont prometteurs. Outre son caractère assez poétique (rendez-vous compte : fabriquer des briques lunaires grâce à la lumière du soleil), le procédé permet de répondre à plusieurs problématiques : on peut se servir de ressources sur place au lieu de les importer depuis la Terre, on peut mettre à profit l’énergie solaire grâce à des miroirs et on peut s’en servir pour renforcer la protection de la base lunaire. De fait, cette piste est vraiment très encourageante.