La NASA veut fabriquer du carburant pour fusée à partir d'un sol martien

par Ryan Whitwam

L’humanité construit des fusées puissantes, comme le SpaceX BFR et le système de lancement spatial de la NASA, capables de transporter une charge utile loin de la Terre. Cependant, faire le voyage de retour signifie que vous devez trimballer beaucoup plus de carburant avec vous. Les efforts pour envoyer des êtres humains sur Mars dans les décennies à venir seraient facilités si nous pouvions produire de l'essence sur la planète rouge. Cela peut être plus faisable que nous le pensions. Le responsable de l'équipe de la NASA, Kurt Leucht, a expliqué comment l'agence pourrait utiliser le sol martien pour produire le carburant dont les astronautes ont besoin pour rentrer chez eux après une mission.

Selon Leucht, il est préférable de faire tout ce que vous pouvez sur place à cause des réalités incontournables de la physique. Le «rapport de réduction» pour Mars est de 226: 1, ce qui signifie que chaque kilogramme de matériau envoyé nécessite une fusée pour brûler 225 kilogrammes de carburant. C’est vrai pour tous les matériaux - eau, nourriture, équipement scientifique, personnes et même réserve de carburant pour le voyage de retour. Avec les charges utiles étant si chères, il est logique de produire tout ce que vous pouvez sur Mars. C'est ce qu'on appelle l'utilisation des ressources in situ (ISRU).

Si vous êtes déterminé à faire du carburant sur Mars, vous voudrez trouver une source d’eau. Les molécules d'eau contiennent de l'hydrogène et de l'oxygène, que vous pouvez scinder en carburant. Vous ne rencontrerez pas beaucoup de gros morceaux de glace d'eau sur Mars (les pôles sont principalement de la glace au dioxyde de carbone), mais le sol en contient peut-être plus que suffisant. Sous la couche de surface poussiéreuse, de nombreuses régions de Mars présentent des dépôts d’eau importants. Leucht note que les dunes de sable de gypse des basses latitudes contiennent environ 8% d'eau.

La NASA appelle le processus de fabrication de carburant à partir du régolithe martien "de la poussière à la poussée", et travaille sur des robots pouvant potentiellement faire tout le travail lourd avant que les humains ne se posent même sur Mars. Le robot d’exploitation Regolith Advanced Surface Systems (RASSOR) utilise deux tambours à godets opposés avec de multiples cuillères d’excavation pour collecter les matériaux lorsque les roues font avancer le robot lentement. La NASA a conçu RASSOR pour fonctionner dans un environnement à faible gravité - les tambours tournent dans le sens opposé pour annuler l'essentiel de la force de creusement.

La collecte du régolithe n'est qu'un début. La NASA envisage de construire une raffinerie chimique autonome capable de traiter le sol pour en extraire l'eau et de le scinder avec un électrolyseur en hydrogène et oxygène. L'oxygène est utile pour la respiration humaine en plus du carburant de fusée. Dans les deux cas, il peut être stocké sous forme liquide. L’hydrogène liquide est plus difficile à stocker, mais la NASA envisage de le transformer en méthane liquide jusqu’à ce qu’il soit nécessaire. L’atmosphère de Mars est principalement composée de dioxyde de carbone, qui devrait constituer une bonne source de carbone nécessaire.

La NASA a démontré plusieurs parties de ce système sur Terre en utilisant un régolithe martien simulé. L’agence estime que le système poussiéreux devrait produire sept tonnes de méthane liquide et environ 22 tonnes d’oxygène liquide en 16 mois pour être viable. Les scientifiques doivent encore identifier les meilleures zones d’atterrissage et affiner les machines pour savoir s’il est possible d’atteindre ces objectifs avec la technologie actuelle, mais ISRU est le lieu où se déroule l’exploration de la NASA sur Mars.

A présent, lisez: l'université développe un sol martien simulé, le vend à 20 USD par kilogramme, la NASA affirme que la terraformation de Mars est actuellement impossible et que la plupart des poussières martiennes sont probablement issues d'une seule formation géologique.

Publié à l'origine sur www.extremetech.com le 1 er novembre 2018.