Construire des villes lunaires : Concepts, matériaux et défis

Les efforts pour concevoir et construire des villes lunaires se concentrent sur l'utilisation des ressources locales et des techniques de construction avancées pour faire face à l'environnement difficile de la Lune. Ces approches visent à réduire la dépendance aux matériaux provenant de la Terre et à améliorer la sécurité pour les futurs habitants.

Des caractéristiques naturelles telles que des tubes de lave et des grottes lunaires, y compris un puits dans Mare Tranquillitatis, ont été identifiées comme des sites potentiels pour des abris. Ces espaces souterrains peuvent aider à protéger les habitats lunaires des radiations, des extrêmes de température et des impacts de micrométéorites, offrant un environnement protecteur pour les premières colonies.

Les propositions pour une habitation lunaire initiale incluent des modules gonflables recouverts de plusieurs mètres de régolithe lunaire. Cette méthode vise à fournir à la fois efficacité et sécurité, en utilisant le matériau de surface de la Lune comme bouclier contre les radiations cosmiques et les débris.

L'impression 3D robotisée utilisant le régolithe lunaire a été testée par des agences telles que l'ESA et la NASA. Cette technique permet la construction de dômes, de murs et de plates-formes d'atterrissage, réduisant le besoin de transporter des matériaux de construction lourds depuis la Terre. Des entreprises comme Made In Space développent des briques « rego » en combinant des polymères avec de la poussière lunaire simulée pour des tâches de construction autonomes.

Ce que les chiffres montrent

• Le lunarcrete a mesuré des résistances à la compression comprises entre 39 et 75,7 MPa
• L'AstroCrete a démontré une résistance à la compression allant jusqu'à 40 MPa lors d'expériences
• Une estimation de 2015 a placé le coût d'une station lunaire pour quatre personnes à environ 35 milliards de dollars américains
• La surface de la Lune peut atteindre 121 °C pendant la journée et -133 °C la nuit

La glace d'eau située dans des cratères lunaires en ombre permanente est considérée comme une ressource vitale pour les futures villes lunaires. L'électrolyse pourrait traiter cette glace pour fournir de l'eau potable, de l'oxygène et de l'hydrogène, soutenant à la fois les besoins en survie et en carburant pour les habitants lunaires.

La production d'énergie pour les colonies lunaires devrait s'appuyer sur des fermes solaires placées sur des sommets près des pôles lunaires, où la lumière du soleil est presque constante. De petits réacteurs nucléaires à fission, tels que le projet Kilopower de la NASA, sont également envisagés comme sources d'énergie complémentaires pour garantir un approvisionnement stable.

Les matériaux de construction pour les villes lunaires sont en cours de développement en utilisant des ressources locales. Des tests en laboratoire du lunarcrete, fabriqué à partir de régolithe lunaire, ont montré des résistances à la compression adaptées à la construction. L'AstroCrete, qui utilise de l'albumine sérique humaine et de l'urée comme liant, a également montré des résultats prometteurs. Des recherches de l'Indian Institute of Science ont montré que certaines bactéries peuvent lier le régolithe en briques, et des briques frittées avec de l'alcool polyvinylique ont atteint une résistance encore plus grande.

L'environnement lunaire présente des défis uniques pour la construction, notamment des variations extrêmes de température et l'absence d'une atmosphère protectrice. Les structures nécessitent des murs épais pour se protéger contre les radiations et les impacts de micrométéorites. Les conceptions de colonies modulaires, telles que celles de Hassell et de l'ESA, envisagent des capacités initiales pour plus de 100 personnes, avec la possibilité d'expansion à mesure que la technologie progresse.

À partir de 2025, les projets avancés de bases lunaires incluent le camp de base Artemis de la NASA et la station de recherche lunaire internationale de la Chine. Des concepts plus larges comme le plan du Village Lunaire, organisé par l'Association du Village Lunaire, promeuvent la collaboration internationale et se concentrent sur des emplacements près du pôle sud lunaire pour tirer parti de la lumière du soleil et des dépôts de glace.

* Cet article est basé sur des informations publiquement disponibles au moment de la rédaction.