Malgré des progrès récents dans la cartographie de la Lune pour tester l'idée de villes lunaires, une nouvelle étude refroidit l'espoir d'une colonisation permanente.
La science-fiction nous montre depuis longtemps des humains vivant sur la Lune. Ces dernières années, à mesure que les avancées technologiques se sont poursuivies à un rythme soutenu, les entrepreneurs du spatial ont commencé à élaborer des plans sur la manière dont ils pourraient réellement y parvenir.
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Mais une nouvelle étude publiée cette semaine par le Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) vient tempérer ces ambitions, en concluant que l'obstacle majeur pour les colonisateurs potentiels sont les réserves de glace déjà présentes sur la Lune, insuffisantes pour soutenir une ville lunaire.
Intitulée There Are No Cities on the Moon, l'étude s'est penchée sur la quantité d'énergie et d'eau qu'une population importante consommerait sur la Lune, sur la durée de survie possible d'une ville de 100 000 ou d'un million de personnes, et sur le degré de durabilité d'une telle installation.
Ses conclusions ont été publiées dans la revue internationale Frontiers in Space Technology.
L'étude intervient après plusieurs missions d'exploration lunaire et analyses réalisées plus tôt cette année, qui ont cartographié plus précisément la surface de la Lune, ainsi que la localisation et la quantité d'eau présente, relançant les spéculations sur la capacité de l'humanité à s'y installer durablement.
Les scientifiques savent depuis longtemps que la Lune abrite des dépôts d'eau, et les analyses les plus récentes confirment que ces réserves se trouvent dans des cratères plongés dans l'ombre — de profondes dépressions qui ne voient jamais la lumière du Soleil.
Avec des températures comprises entre moins 163°C et moins 246°C, seulement environ un millimètre de glace disparaît chaque milliard d'années.
Martin Elvis, astrophysicien senior au CfA qui a dirigé l'étude, a expliqué que, dans leurs recherches, une entité urbaine était définie comme une implantation d'un million de personnes, avec une consommation moyenne d'eau par habitant estimée à 500 tonnes.
Compte tenu de ces chiffres, une ville de cette taille se retrouverait à court d'eau en quelques années seulement si elle ne recourait pas au recyclage — mais cela ne suffirait pas non plus à régler entièrement le problème.
La Station spatiale internationale (ISS) recycle actuellement environ 98 % de son eau.
Selon les calculs d'Elvis, si un milliard de tonnes d'eau lunaire était réutilisé avec la même efficacité que sur l'ISS, une ville lunaire d'un million d'habitants pourrait être maintenue pendant environ 100 ans.
Pour qu'une ville lunaire survive au-delà, il faudrait probablement limiter sa population à environ 1 000 personnes. On se rapprocherait donc plus d'un village lunaire que d'une véritable ville.
Cependant, si une ville lunaire parvenait à recycler 99,9 % de son eau, sa population d'un million de personnes pourrait, en théorie, survivre de manière stable pendant environ 2 000 ans. D'autres mesures d'économie d'eau, comme l'agriculture verticale, ou à défaut l'importation d'eau, pourraient venir soutenir cet effort.
L'énergie, en revanche, ne poserait pas de problème pour une ville lunaire, qui pourrait être alimentée par une énergie solaire abondante. Autour des pôles lunaires se trouvent ce que l'on appelle des régions à forte illumination, où le Soleil ne se couche jamais complètement et reste à l'horizon.
Les bords des cratères dans ces régions se situent plus haut que le terrain environnant, ce qui en fait un emplacement idéal pour des installations photovoltaïques capables de capter en permanence l'énergie solaire.
Selon l'étude, des tours d'un kilomètre de haut recouvertes de panneaux solaires sur ces rebords de cratères pourraient chacune générer environ trois gigawatts d'électricité — de quoi alimenter non seulement des infrastructures résidentielles, mais aussi des activités industrielles.
De plus, l'un des principaux matériaux de base des cellules solaires, le silicium, représente 20 % de la surface de la Lune, ce qui permettrait en partie de fabriquer ces équipements sur place — une perspective dont certaines entreprises comptent bien profiter.
La société de construction japonaise Shimizu Corporation a annoncé plus tôt cette année son projet d'installer des panneaux solaires le long de l'équateur lunaire pour générer 13 000 térawatts d'électricité — plus que l'ensemble de la consommation électrique de la Terre.
La fine atmosphère de la Lune signifie que la production d'énergie solaire n'est pas affectée par la météo, offrant l'avantage d'une alimentation énergétique constante.
Ainsi, même si une ville lunaire d'un million d'habitants n'est peut-être pas encore envisageable, une colonisation à grande échelle pourrait ne plus être très éloignée.
Et même si les technologies d'exploration actuelles ne permettent d'examiner que quelques mètres sous la surface, des réserves de glace plus importantes pourraient être découvertes plus en profondeur à l'avenir.
Commentant l'étude, Martin Elvis a déclaré espérer que "cette étude servira de catalyseur pour que tous les acteurs impliqués dans l'exploration lunaire discutent sérieusement de la durabilité globale de la Lune, en particulier de la gestion à long terme de ses ressources en eau".