Le prochain défi de l’humanité : vivre et travailler sur la Lune !

Le programme Artémis, mené conjointement par la NASA et l’agence spatiale européenne, l’ESA, l’agence spatiale Canadienne, l’ASC, l’agence japonaise d’exploration aérospatiale et plusieurs entreprises privées commerciales, est l’occasion pour les Français de mettre en œuvre un concept innovant de financement. Il s’agit là de créer un écosystème de recherche et développement mettant en synergie les acteurs du domaine public et du domaine privé, via l’incubation et le lancement de startups innovantes. Cette collaboration inédite a donné lieu à la création du dispositif « TechTheMoon », installé dans les locaux du CNES, à Toulouse. C’est dans ce cadre bouillonnant que les éléments de support vie, c’est-à-dire l’ensemble des dispositifs destinés à maintenir les astronautes vivants et en bonne santé sur la Lune, sont élaborés.

Guillemette Gauquelin-Koch, responsable des sciences de la vie au CNES, nous détaille les éléments de support vie.

Techniques de l’Ingénieur : Qu’appelle-t-on « support vie » ?

Guillemette Gauquelin-Koch : Le support vie est l’ensemble des dispositifs destinés à accompagner l’être humain dans sa vie quotidienne en milieu hostile (ou non), en rapport avec ses besoins physiologiques, psychologiques et sanitaires. Les besoins physiologiques sont en lien avec la fourniture d’énergie, d’eau, de nourriture, d’oxygène et comprennent la gestion des déchets. Les besoins psychologiques sont en lien avec le fait que les astronautes vivront confinés dans des petits espaces et sur une longue durée, dans l’optique de l’implantation d’une base lunaire pérenne. Les besoins sanitaires sont en lien avec la présence de radiations et de gravité faible en plus du maintien en routine de la santé des astronautes.

La Lune est un milieu hostile, sans nourriture ni oxygène. Comment les astronautes peuvent-ils gérer ces contraintes à long terme ?

Le programme lunaire comporte trois volets, correspondant chacun aux thèmes suivants : « survivre », « vivre » et « habiter ». L’implantation d’une base pérenne implique que tout ce qui est nécessaire à la vie et aux activités humaines sera produit sur place. Le seul modèle soutenable à long terme est celui du fonctionnement circulaire, où tout sera recyclé et réutilisé indéfiniment, en tirant parti au maximum des ressources locales. Dans un premier temps, tout sera apporté depuis la Terre puis petit à petit, au fur et à mesure de l’installation du matériel lunaire, les humains devront devenir autonomes. Par exemple, l’énergie sera produite par des panneaux solaires et des centrales nucléaires portables. On peut signaler ici que des chercheurs américains ont réussi récemment à faire pousser des plantes dans des échantillons de sol lunaire rapportés sur Terre lors des précédentes missions lunaires Apollo.

L’expérience issue des séjours dans la station spatiale internationale (ISS) peut-elle être réinvestie dans le programme Artémis ?

C’est la partie technologique des missions dans l’ISS qui est réutilisée dans ce nouveau programme. Par exemple, on sait comment recycler l’eau et quel type de nourriture apporter.

L’alimentation est un point important. Elle doit satisfaire des besoins physiologiques, mais aussi psychologiques. On ne peut pas raisonnablement faire manger pendant des années aux astronautes de la nourriture lyophilisée par exemple. En manger pendant six mois ou une année est supportable, mais pas plus longtemps sans attaquer le moral des astronautes.

C’est plutôt la partie psychologique liée au confinement de longue durée qui est nouvelle et absente de l’expérience des missions dans l’ISS. Des expérimentations ont été menées pour étudier les risques psychosociaux, au cours de programmes tels que « Mars 500 » en 2010-2011, « Sirius » de 2020 à 2022 ou encore les missions ponctuelles dans la base Concordia en Antarctique, qui placent des groupes de personnes en autarcie et dans des modules complètement isolés de la civilisation et en milieu hostile pendant au moins quatre mois, voire une année ou deux. La collaboration avec des chercheurs en sciences humaines et sociales est inédite dans les programmes de recherches spatiales.

Quel est le rôle de MoonTheTech dans l’élaboration du support vie ?

MoonTheTech est un écosystème de recherche et développement innovant. L’argent public injecté dans ce dispositif retournera en grande partie dans l’économie française sous la forme d’aides financières et logistiques aux start-ups innovantes dans le domaine spatial et sous la forme de retombées technologiques sur Terre. Une bonne illustration de ces retombées est l’appareil à échographie mobile et contrôlable à distance, développé par le CNES et une entreprise privée, lors des missions dans l’ISS, dont bénéficient actuellement les patients vivant en zones isolées ou dans des déserts médicaux, sur Terre. D’autres innovations sont en cours d’élaboration et verront le jour dans moins d’un an. Parmi ces innovations à venir, on trouve celle de la start-up Orius qui travaille sur la culture de végétaux en milieu spatial, ou encore celle de Spartan Space qui construit des habitats lunaires gonflables. Le rôle des start-ups innovantes est donc d’apporter des solutions au support vie des futures missions lunaires puis martiennes tout en étant exploitables et utiles aux citoyens qui vivent sur Terre.