La vie humaine sur la Lune pourrait dépendre d’une substance mortelle pour les animaux sur Terre

Les scientifiques ont récemment confirmé la présence de pièges à froid de dioxyde de carbone aux pôles de la Lune, qui pourraient être utilisés comme une ressource cruciale pour produire du carburant, ainsi que des biomatériaux et même de l’acier.

“Le carbone est un élément important à avoir – c’est un élément essentiel”, a déclaré Norbert Schorghofer, scientifique principal au Planetary Science Institute et auteur principal de la nouvelle étude.

Schorghofer et ses collègues ont détaillé leur découverte dans un article publié dans les Geophysical Research Letters.

VOICI LE CONTEXTE – Cela fait plus de 50 ans que les humains n’ont pas fait un petit pas sur la Lune avec la mission Apollo, mais la NASA prévoit un bond de géant vers la surface lunaire.

L’agence spatiale prévoit non seulement de ramener des humains sur la Lune, mais aussi d’établir une présence durable et de construire une base lunaire à la surface. Pour ce faire, les futurs astronautes doivent vivre de la terre.

En 2018, les scientifiques ont découvert des preuves de glace d’eau à la surface de la Lune, principalement dans un cratère lunaire au pôle sud de la Lune. De la glace d’eau était également apparente au pôle nord, où les températures n’atteignent jamais plus de -250 degrés Fahrenheit.

Deux ans plus tard, la NASA a confirmé la découverte, ajoutant que la glace d’eau était beaucoup plus abondante qu’on ne le croyait auparavant. Mais d’autres ressources sont nécessaires pour maintenir une présence humaine sur la Lune. C’est là qu’interviennent les pièges à froid.

QUOI DE NEUF – En 2009, le satellite d’observation et de détection du cratère lunaire de la NASA a détecté du dioxyde de carbone dans un panache de matière qui a éclaté du cratère Cabeus de la Lune.

Les scientifiques avaient toujours prédit que la Lune aurait des pièges froids de dioxyde de carbone, mais les températures devaient être extrêmement froides dans les régions où elle existerait.

“Les pièges à froid sont des régions suffisamment froides pour que les solides ou les liquides s’accumulent”, explique Schorghofer. “Tant qu’il y a une source de cela, alors il devrait y avoir du dioxyde de carbone.”

Pour les dernières recherches, Schorghofer et ses collègues ont utilisé 11 ans de données de température de la Diviner Lunar Radiometer Experiment, un instrument à bord du Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA.

Les données ont montré des zones ombragées en permanence près des pôles de la Lune où les températures seraient suffisamment basses pour maintenir les pièges à froid de dioxyde de carbone.

La Lune subit des saisons, et bien que ces changements saisonniers n’affectent pas toute la surface de la Lune, ils sont importants dans ces zones d’ombre en permanence. Pendant les mois d’hiver, les températures baissent suffisamment pour que les pièges à froid existent tandis que le carbone est perdu dans l’espace pendant une brève période pendant les mois d’été.

Les pièges à froid de dioxyde de carbone couvrent environ 204 kilomètres carrés au total, et la plus grande zone de pièges à froid se trouve dans le cratère d’Amundsen et s’étend sur environ 82 kilomètres carrés de large.

Dans ces zones, les températures restent inférieures à -350 degrés Fahrenheit.

POURQUOI C’EST IMPORTANT – Le dioxyde de carbone peut agir comme une ressource essentielle sur la Lune. Les astronautes pourraient le convertir en oxygène respirable ou utiliser le carbone sous une forme solide pour les matériaux de construction et d’autres ressources.

Les fusées que SpaceX envisage d’utiliser pour la mission vers la Lune fonctionnent avec un mélange d’oxygène liquide et de méthane, le méthane étant en partie composé de carbone et d’hydrogène. Il pourrait également aider à la production d’acier à partir de matériaux collectés sur la Lune.

-L’article suggère qu’il y a non seulement du dioxyde de carbone sur la Lune, mais qu’il y en a aussi une abondance.

“On s’attend à une concentration élevée”, a déclaré Schorghofer. “Et plus la concentration est élevée, plus il est facile de l’extraire.”

Bien qu’une technique spécifique pour extraire le carbone des pièges froids de la Lune n’ait pas encore été développée, elle serait similaire aux ressources minières ici sur Terre.

« Le défi consiste à opérer dans l’obscurité permanente », explique Schorghofer. “C’est un environnement très difficile, mais c’est quand même beaucoup plus facile que d’avoir à le faire venir de la Terre.”

Le transport du carbone depuis la Terre coûterait beaucoup plus cher et il en coûterait environ 10 000 $ pour mettre une livre de charge utile en orbite terrestre. Par conséquent, avoir des ressources locales semble être une bien meilleure option.

Les agences spatiales ont encore du temps pour développer un moyen d’exploiter le dioxyde de carbone. L’atterrissage de l’équipage d’Artemis sur la Lune a récemment été repoussé à l’année 2025.

“Je pense qu’il y a beaucoup d’enthousiasme pour [la présence humaine durable sur la Lune]”, a déclaré Schorghofer. “Mais je pense que c’est très cher de le faire donc il reste à voir si c’est viable ou non.”

« C’est réalisable, c’est juste très, très cher », ajoute-t-il.

Résumé : On s’attend à ce que la glace d’eau soit piégée dans des régions froides en permanence près des pôles lunaires. D’autres glaces (« super-volatiles ») sont piégées à des températures plus basses, proches des températures les plus basses mesurées dans les régions lunaires d’ombre permanente (PSR). Ici, la stabilité thermique du dioxyde de carbone solide dans la région polaire sud est déterminée par l’analyse de 11 années de mesures de température par Diviner, un radiomètre à bord du Lunar Reconnaissance Orbiter. Les taux de sublimation en moyenne sur une année draconique sont bien inférieurs aux taux de sublimation de pointe. De petites poches spatialement contiguës de stabilité de la glace au CO2 se trouvent dans les cratères Amundsen, Haworth, de Gerlache et autres, sur une superficie cumulée d’environ 200 km2. La sonde LCROSS a impacté l’une de ces poches et libéré du CO2, servant de validation des calculs de stabilité thermique. Les futures missions de surface peuvent utiliser cette ressource hautement localisée pour la production de carburant, d’acier et de matériaux biologiques.