La Chine veut participer au projet du village sur la Lune de l'ESA pour 2020

L'idée du Moon Village de l'Agence spatiale européenne fait son chemin. La Nasa la trouve séduisante et la Chine, qui souhaite sortir de son isolement technologique et multiplier les sources de transfert, pourrait bien y associer des pans entiers de son programme lunaire. C'est tout l'objet des discussions récemment entamées par l'ESA et l'Agence spatiale chinoise. Un choix politique délicat à faire car en s'ouvrant à la Chine, il y a un réel risque de l'aider à combler son retard, et donc, potentiellement, à renforcer la concurrence qu'elle ne va pas manquer de représenter dans le futur, d'autant plus que ses capacités spatiales dans le domaine des vols habités n'ont rien à envier à celles de l'Europe.

L'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Administration spatiale chinoise (CNSA) ont débuté des discussions concernant une coopération future dans l'exploration humaine de la Lune dans le cadre du « Moon Village » de l'ESA. Pal Hvistendahl, porte-parole de l'ESA a confirmé l'existence de ces échanges et rappelé que « la Chine a un programme lunaire très ambitieux » qui prévoit le retour d’échantillons, l'utilisation de ses ressources et des missions habitées à l'horizon de la décennie 2030. « L'espace a changé depuis la course des années 1960. Nous reconnaissons que pour explorer l'espace à des fins pacifiques, il est nécessaire de le faire dans le cadre d'une coopération internationale. »

L'expression village lunaire (moon village) ne signifie pas « que l'on va construire sur la Lune un village avec des écoles, des maisons et une mairie », nous expliquait en janvier 2016 Franco Bonacina, le porte-parole du directeur général de l'ESA. Il s'agit de  fédérer des idées sur l'exploration de la Lune, de façon à coordonner en bonne intelligence de futures activités lunaires robotiques et humaines à partir de la fin de la décennie 2020.

« Il faut être prêt à faire quelque chose dès la fin de la Station spatiale ». Cette « autre chose », qui reste à définir, pourrait être l'installation d'un observatoire sur la face cachée de la Lune. « Mais ce n'est qu'un exemple parmi d'autres tant le champ des possibilités est grand ». Ce village lunaire pourrait également servir de point de départ pour des missions à destination de Mars ou d'un astéroïde, collecter des échantillons pour les envoyer sur Terre. Dans ce contexte, bien qu'aucun programme ne soit officiellement lancé, l'ESA développe des briques technologiques comme par exemple des méthodes d’impression 3D capables d'utiliser le régolithe lunaire pour construire différentes infrastructures dont celles de l'observatoire, d'une exploitation minière, et d'autres pour accueillir des séjours touristiques. Cette colonisation ordonnée de la Lune pourrait se faire sur la face cachée, jamais visitée par un homme, où dans des régions polaires où se trouve de l'eau à l'état glacée.

Quelle réponse doit apporter l’Agence spatiale européenne ?



Coopérer avec la Chine, quel que soit le domaine (économique ou scientifique), est évidemment un sujet de préoccupation en raison de l'ambiguïté des relations qu'entretient ce pays avec le monde occidental. Aux États-Unis, la question est tranchée. Une législation très restrictive interdit à la Nasa de mener une politique bilatérale de quelque manière que ce soit avec la Chine sur les questions liées à l'espace, et encore moins de partager des données scientifiques lors de congrès. Cette législation restrictive est également la raison pour laquelle les astronautes chinois ne sont pas acceptés à bord de la Station spatiale internationale comme ils en ont fait la demande. Depuis 2013, il est aussi devenu illégal pour tous les ressortissants chinois de se rendre dans un bâtiment de la Nasa.

En Europe, des échanges plus ouverts sont possibles. D'ailleurs l'ESA et la CNSA coopèrent sur quelques programmes tel que Double Star (un satellite dédié à l'étude des processus physiques dans l'environnement magnétique de la Terre). Dans le domaine des vols habités, des passerelles existent entre les corps des astronautes européens et chinois. Cela dit, si les contraintes législatives et réglementaires sont plus souples que celles des américains, les opportunités d'éventuels transferts technologiques se heurtent au problème des règles ITAR de l'administration américaine qui restreignent l'exportation et la vente de matériels et de composants sensibles construites aux États-Unis vers les pays figurant sur la liste de ceux proscrits par Washington, dont la Chine fait partie. Pour les contourner en toute légalité, il existe le statut ITAR free (comprendre sans composant US), mais il n'est pas sans susciter des difficultés récurrentes avec l'administration américaine.

L'étonnante vision de l'ESA d'un village lunaire

Article de Rémy Decourt publié le 14/01/2016

Plus de 17 ans après les deux premiers modules de la Station spatiale internationale, les agences spatiales vont plancher sur le programme qui pourrait lui succéder. Parmi les idées dans l'air : le village lunaire, un concept avancé par l'Agence spatiale européenne. Franco Bonacina, de l'Esa, nous explique cette idée facsinante, qui pourrait devenir un projet international.

Succès politique et technologique sans précédent dans l'histoire spatiale, le programme de la Station spatiale internationale touche à sa fin. Le temps des idées pour le remplacer est arrivé. Certes, la Station est encore en activité et d'autres modules vont continuer à l'agrandir cette année et les suivantes, avec notamment la structure gonflable de Bigelow Aerospace, en février 2016, et le module russe Nauka en 2017. Mais sa fin est programmée en 2024, voire 2028.

À moins que la Russie décide de récupérer le segment russe, ce qui sera tout de même très complexe à réaliser, il est peu probable que la durée de vie de l’ISS soit étendue au-delà de la décennie 2030. Bien que la Station soit conçue pour durer jusqu'en 2028, elle commence à montrer des signes de vieillissement.

Pour l'après-Station, les États-Unis donnent la priorité aux vols habités et à l'exploration robotique et humaine de Mars et du satellite Phobos. La Nasa souhaiterait réaliser un vol habité à destination de la Planète rouge durant la décennie 2030. Quant à l'Europe, son horizon est moins lointain. Elle veut rester à proximité de la Terre et coloniser la Lune qui, bien que proche de nous, a encore beaucoup à nous apprendre sur les longs séjours hors de la Terre.

Une boîte à idées pour l'exploration de la Lune

Ainsi, Jan Woerner, le directeur général de l'Agence spatiale européenne (Esa), en place depuis le premier juillet 2015, est un fervent partisan d'un « village lunaire » international qui se construirait par étapes robotiques et humaines. Pour l'instant, il s'agit encore d'une vague idée, qu'il ne faut pas prendre au pied de la lettre. Il est moins question de construire une ville que de permettre à chaque partenaire d'y apporter sa touche avec différents systèmes et des missions variées, et peut-être en plusieurs endroits. L'expression village lunaire ne signifie pas « que l'on va construire sur la Lune un village avec des écoles, des maisons et une mairie », nous explique Franco Bonacina, le porte-parole du directeur général de l'Esa.

L'idée de Jan Woerner est de fédérer des idées sur l'exploration de la Lune, de façon à coordonner en bonne intelligence de futures activités lunaires robotiques et humaines à partir de 2024. « Il faut être prêt à faire quelque chose dès la fin de la Station spatiale ». Cette « autre chose », qui reste à définir, pourrait être l'installation d'un télescope sur la face cachée de la Lune, « mais ce n'est qu'un exemple parmi d'autres tant le champ des possibilités est grand ». Autre exemple plus concret, les prochaines missions robotiques lunaires de la Russie, prévues d'ici la fin de cette décennie, avec la participation de l'Esa pour deux d'entre elles, « pourraient avoir l'étiquette de village lunaire ». Côté européen, une première mission de quelque 300 millions de dollars à la fin des années 2020 pourrait devenir une réalité.

Le concept de village lunaire peut également être coordonné avec le rêve martien de la Nasa. Comme le souligne astucieusement Franco Bonnacina, « un voyage peut être fait d'étapes, et rien n'interdit à la Nasa de s'arrêter sur la Lune ou dans son voisinage pour réaliser des opérations en commun puis, dans un second temps, rejoindre Mars ».

L'idée sera présentée aux ministres chargés des affaires spatiales des États membres de l'Agence spatiale européenne lors de la session du Conseil de l'Esa au niveau ministériel qui se tiendra en fin d'année. Si elle reçoit un écho favorable, et si le financement suit, une première mission européenne d'envergure (environ 300 millions d'euros) pourrait être sérieusement envisagée à partir de la deuxième moitié de la décennie 2030.

Cet intérêt européen pour la Lune n'est pas soudain. En 1994, un scénario avait été présenté. Il prévoyait une présence robotique permanente sur la Lune, voire un avant-poste lunaire habité. En 1995, la mission Leda (Lunar European Demonstration Approach) était approuvée, comme le fut EuroMoon en 1997, qui envisageait une exploration robotique du pôle sud de la Lune. Suivra en 2002 le programme Aurora et ses missions habitées à destination de la Lune et de Mars. Au final, seule une mission lunaire a été lancée. Ce fut Smart-1, un démonstrateur de technologies avancées, avec notamment un moteur ionique et un système de navigation autonome.

Le directeur général de l'Agence spatiale européenne, l'ESA, dit vouloir construire une base permanente sur la Lune. Ce projet incroyable prend peu à peu forme à mesure que les scientifiques européens commencent à sérieusement y réfléchir. Nous avons rencontré quelques-uns de ceux qui pourraient faire de ce rêve, une réalité, notamment au Centre européen des astronautes à Cologne.

"J'ai l'intention de construire une base permanente sur la Lune: ce sera une station ouverte pour différents Etats participants, des pays des quatre coins du monde," explique posément le nouveau directeur général de l'ESA, Jan Wörner.



Un projet international

Cette ambition nouvelle pour notre satellite naturel constituerait une première: jamais l'Homme n'a en effet disposé de base permanente sur la Lune. En 1969, il y posait le pied grâce au programme américain Apollo. Un exploit qui a montré qu'avec la volonté nécessaire, on pouvait réaliser des pas de géant. "Dans les années 60, il a fallu une décennie pour rendre cela possible, indique l'astronaute de l'ESA, Andreas Mogensen. Aujourd'hui, en termes de développement technologique, poursuit-il, on est beaucoup plus avancé, donc il est clair qu'on peut le refaire."

L'idée, c'est que cette base lunaire de dimension mondiale vienne à terme remplacer la Station spatiale internationale. "Cela veut dire [que pourraient être présents] les Américains, les Russes, les Chinois, les Indiens, les Japonais et même d'autres pays qui pourraient apporter de plus petites contributions," dit Jan Wörner.

Le projet, pour l'instant peu précis, n'en suscite pas moins l'enthousiasme. Au Centre européen des Astronautes de Cologne, un atelier était organisé il y a quelques semaines pour réfléchir aux méthodes de construction de cette sorte de village lunaire permanent. L'une des pistes envisagées: utiliser les métaux, les minéraux et l'eau sous forme de glace qui se trouvent sur place. "La Lune est pleine de ressources, insiste Bernard Foing, directeur du Groupe international d'exploration lunaire de l'ESA. Aux pôles de la lune, précise-t-il,nous avons trouvé des glaces et des endroits qui sont presque toujours au soleil et ces derniers peuvent nous fournir des ressources que nous pouvons utiliser pour construire ou soutenir la vie des astronautes dans cette base lunaire."



Utiliser les matériaux sur place pour construire en impression 3D

Mais la principale menace qui pèse sur toute base lunaire, c'est son exposition au rayonnement solaire et cosmique, aux micrométéorites et à des températures extrêmes. Pour y répondre, Aidan Cowley, chercheur irlandais de l'ESA, travaille sur une technique ingénieuse: le sol lunaire lui-même pourrait permettre de bâtir des dômes de protection. "L'une de nos idées, c'est d'utiliser la roche pour bâtir en impression 3D une structure habitable ou un élément de construction et on pense qu'on peut le faire, dit-il. Un rover se poserait sur la surface de la Lune, il libérerait un dôme gonflable - un peu comme un ballon - et ensuite, les rovers commenceraient à construire un deuxième dôme de protection tout autour du premier où s'installeraient les astronautes, poursuit-il. Donc on dispose une couche de poussière, on agglomère, on met une autre couche de poussière, on agglomère et on procède comme cela jusqu'à ce qu'on ait fini de bâtir tout type de structure," détaille-t-il.

Evidemment, c'est difficile d'aller sur la Lune pour tester de nouvelles idées. Les scientifiques cherchent sur Terre, des lieux où les roches et la poussière pourraient ressembler à celles que l'on trouve sur notre satellite.



Simulations à Terre

C'est le cas dans le massif volcanique de l'Eifel près de Cologne où Bernard Foing nous présente un exercice de simulation: "Nous avons un équipage et des instruments avec lesquels nous voulons mesurer la composition des roches et nous voulons valider que ces instruments fonctionnent en utilisant des roches qui sont très proches des roches lunaires ou martiennes, à savoir des roches volcaniques," souligne-t-il.

Expérience du jour: Oscar Kamps, étudiant en géologie à l'Université d'Utrecht, fait comme s'il se trouvait sur la Lune. Ses collègues le guident à distance. L'objectif, c'est de voir comment le pseudo-astronaute agit en collaboration avec la station. Il s'agit aussi de tester le spectromètre du faux module lunaire qui permet d'identifier les minéraux utilisables pour construire la base et participer à son fonctionnement.

"Dans cette simulation, je joue l'astronaute, indique Oscar Kamps avant d'ajouter: Ma collègue me dirige vers le lieu où elle veut que j'effectue un prélèvement, puis elle me dit quand je dois revenir et mesurer l'échantillon devant ce petit laboratoire." Sa collègue, Marloes Offringa, étudiante en sciences de la Terre à l'Université d'Amsterdam, confirme la bonne réalisation de l'opération: "Les conditions de luminosité sont très bonnes actuellement, dit-elle, on n'a pas besoin de recourir à des méthodes alternatives. Donc c'était très facile d'avoir un bon signal."



"Il faut lancer un immense cycle de développement technologique"

La volonté du directeur général de l'ESA de construire un village lunaire est mobilisatrice même s'il faudra peut-être attendre vingt ans pour que les technologies nécessaires soient fin prêtes. "C'est de nouveau, un immense cycle de développement technologique qui doit démarrer, insiste l'astronaute Andreas Mogensen: cela va de la conception des fusées qui vont nous placer en orbite, nous transférer jusqu'à la Lune et nous y poser jusqu'aux bases lunaires dans lesquelles nous vivrons, c'est vraiment tout ce programme technologique qu'il faut que nous développions," renchérit-il.

Les Européens ne sont pas seuls dans la partie. La Chine prépare une mission de retour d'échantillons lunaires, la Russie développe un alunisseur avec le soutien de l'ESA et la capsule de la Nasa Orion associée à un module européen devrait prochainement voler autour de la Lune.

Une diversité essentielle d'après le directeur général de l'ESA: "L'avantage de ce village lunaire, c'est qu'on n'a pas besoin d'énormément de financement au début, dit Jan Wörner. On peut commencer avec une petite mission d'alunissage que d'ailleurs, beaucoup de pays sont déjà en train de planifier pour aller vers un énorme investissement pour exemple en vue d'installer un radiotélescope sur la surface cachée de la Lune, ajoute-t-il avant de souligner: Il y a des objectifs multiples, des utilisateurs multiples, mais un lieu unique."

La petite sœur de la Terre réserve bien des défis à l'Humanité, elle qui veut en faire un lieu d'expérimentation pour des missions habitées lointaines.

Ca serait bien de prévoir tout ça une fois que les problèmes sur terre seraient tous résolus non?