Le riz spatial et les voitures lunaires peuvent-ils permettre la vie lunaire ?

Pourquoi le retour sur la Lune est confronté à des obstacles majeurs

Cela fait plus d'un demi-siècle que l'humanité a posé ses derniers pieds sur la Lune, en 1972.

Paradoxalement, nous semblons à la fois moins capables de revenir en arrière et prêts à faire beaucoup plus sur le satellite naturel de la Terre dans un avenir proche.

La principale raison pour laquelle nous ne pouvons pas revenir en arrière est que nous n’avons toujours pas la capacité active de lancer des astronautes vers la Lune, la mission Artemis ayant connu plusieurs revers.

Le premier revers est une proposition de réduction de 25 % du budget de la NASA.

Le deuxième revers est la critique justifiée du programme SLS, dont les retards et les coûts exorbitants ont eu de graves répercussions. le programme des missions Artemis (suivez le lien pour un rapport complet expliquant les détails du programme Artemis).

Le troisième revers est l’annulation possible de ce qui était auparavant un élément clé du programme Artemis : la porte lunaire (Suivez le lien pour une explication détaillée des objectifs et des multiples composants de Lunar Gateway). Bien que résistance du Sénat américain à ces coupes budgétaires pourrait encore sauver la Porte Lunaire.

Pourtant, tout n'est pas perdu pour les projets américains de retour sur la Lune. Le lanceur SLS sera probablement remplacé par le Starship de SpaceX à un moment donné. La NASA poursuit d'autres volets de son programme d'exploration lunaire, notamment la sélection des instruments pour le Véhicule terrestre lunaire Artemis. Nouveau plants de riz nains génétiquement modifiés pourrait également être essentiel pour produire de la nourriture sur place pour les bases spatiales lointaines et les futures colonies humaines hors du monde.

Instruments lunaires

La NASA a sélectionné trois instruments pour voyager vers la Lune, dont deux sont prévus pour être intégrés à un LTV (Lunar Terrain Vehicle) et un pour une future opportunité orbitale.

Ils joueront un rôle crucial dans ces premiers efforts visant à déterminer les ressources lunaires et leur utilité pour les futures colonies humaines.

En combinant le meilleur de l'exploration humaine et robotique, les instruments scientifiques sélectionnés pour le LTV feront des découvertes qui nous informeront sur le plus proche voisin de la Terre et bénéficieront à la santé et à la sécurité de nos astronautes et de nos engins spatiaux sur la Lune.

Nicky Fox - Direction des missions scientifiques de la NASA.

Instruments LTV

Le premier instrument intégré au LTV est le spectromètre d'émission et de réflectance infrarouge Artemis, ou AIRES. Il permettra d'identifier, de quantifier et de cartographier les minéraux et les substances volatiles lunaires. Ces substances sont des substances qui s'évaporent facilement, comme l'eau, l'ammoniac ou le dioxyde de carbone, difficiles à quantifier et essentielles pour réduire la demande d'importations terrestres.

Le deuxième instrument sera le spectromètre micro-ondes actif-passif lunaire (L-MAPS). Cet outil mesurera le sous-sol lunaire, en particulier la présence d'eau, en combinant un spectromètre et un géoradar.

Il mesurera la température, la densité et les structures souterraines à plus de 131 mètres de profondeur. L'eau est essentielle non seulement à la survie des astronautes, mais a également de nombreuses autres utilisations dans une base permanente hors du monde :

• Protection contre les radiations facile, avec quelques mètres de glace ou d'eau liquide capables de protéger n'importe quel habitat.
• Production de carburant pour fusée à partir d'hydrogène + oxygène, ou de méthanol si une bonne source de carbone est trouvée, pour les voyages de retour et les industries orbitales potentielles.
• Soutenir les cultures dans des méthodes de culture aéroponique ou hydroponique, y compris les souches de riz décrites ci-dessous.

Ensemble, AIRES et L-MAPS devraient fournir une vision beaucoup plus claire de la capacité de la surface lunaire à abriter la vie. Ils aideront également les scientifiques à mieux comprendre l'histoire de la Lune et à extrapoler les résultats obtenus à d'autres régions encore non cartographiées du satellite terrestre.

Un troisième instrument, le spectromètre imageur ultra-compact pour la Lune (UCIS-Moon), a également été sélectionné. Cet outil restera en orbite lunaire et permettra d'obtenir une vue d'ensemble de la carte des ressources lunaires.

Ce faisant, il devrait indiquer aux équipes d’exploration les zones les plus prometteuses à vérifier avec LTV.

« Grâce à ces instruments embarqués sur le LTV et en orbite, nous serons en mesure de caractériser la surface non seulement là où les astronautes explorent, mais aussi dans la région polaire sud de la Lune, offrant ainsi des opportunités passionnantes de découverte et d'exploration scientifiques pour les années à venir. »

Joël Kearns - Dadministrateur adjoint associé pour l'exploration, direction des missions scientifiques à la NASA.

Pendant ce temps, le processus de décision sur une conception LTV est en cours, en partenariat avec Machines intuitives, avant-poste lunaire et Venturi Astrolab.

Cultiver des cultures sur la Lune

Accroître la production de cultures spatiales

Si une population significative d’astronautes doit rester pour des missions de longue durée loin de l’orbite terrestre basse (LEO), elle aura besoin d’une production alimentaire locale, au moins pour la majeure partie des glucides et des protéines nécessaires au maintien de la vie humaine (des vitamines ou des minéraux plus petits et plus rares peuvent probablement être obtenus à partir de suppléments expédiés).

Ainsi, même si jusqu’à présent l’expérience de culture de laitue et d’autres légumes verts dans l’ISS s’est révélée prometteuse, ce n’est pas à cela que ressemblerait un plan de culture à grande échelle sur la Lune ou sur Mars.

« Vivre dans l'espace, c'est avant tout recycler les ressources et vivre de manière durable. Nous essayons de résoudre les mêmes problèmes que ceux auxquels nous sommes confrontés ici sur Terre. »

Marta Del Bianco - Pbiologiste à l'Agence spatiale italienne

Ainsi, les pommes de terre de Matt Damon dans le film de science-fiction Seul sur Mars sont beaucoup plus proches de la réalité possible.

Source: Fermier moderne

Faire du riz spatial

Plus petit est mieux

Parmi les cultures de base, aucune n’est aussi productive que le riz, avec la productivité la plus élevée par mètre carré et la possibilité d’avoir 2 à 3 récoltes par an dans les bonnes conditions.

Le problème, cependant, est que les variétés de riz terrestres ont été développées pour pousser dans des rizières en plein air, et non entassées dans des couloirs étroits ou des stations spatiales ou des bases lunaires potentielles. La plupart sont trop grandes pour être utilisées dans ce contexte très artificiel.

« Les variétés naines proviennent souvent de la manipulation d'une hormone végétale appelée gibbérelline, qui peut réduire la hauteur de la plante, mais cela crée également des problèmes pour la germination des graines.

Ce n’est pas une culture idéale, car dans l’espace, il ne suffit pas d’être petit, il faut aussi être productif.

Marta Del Bianco - Pbiologiste à l'Agence spatiale italienne

Le projet Moon-Rice

Résoudre ce problème est l’objectif du projet Moon-Rice, qui implique trois universités italiennes différentes.

« L'Université de Milan possède une solide expérience en génétique du riz, l'Université de Rome « ​​Sapienza » est spécialisée dans la manipulation de la physiologie des cultures et l'Université de Naples « Federico II » possède un héritage exceptionnel en matière de production de cultures spatiales. »

Marta Del Bianco - Pbiologiste à l'Agence spatiale italienne

Les chercheurs commencent avec des variétés mutantes de riz mesurant à peine 10 centimètres de haut. Ils cherchent ensuite des moyens d'améliorer la productivité de ces variétés.

Un autre facteur à prendre en compte est la difficulté de produire des protéines animales dans l'espace. Un grain de riz plus riche en protéines serait idéal, avec une modification génétique visant à augmenter le rapport protéines/amidon à l'étude. Les nouvelles technologies comme CRISPR rendent la création de ces plantes OGM beaucoup plus facile et économique, et le résultat beaucoup plus précis et efficace.

Source: Phys.org

Se rapprocher des conditions spatiales

Par mesure d'économie, la microgravité est simulée uniquement par une rotation continue du plant de riz, de sorte que le plant est tiré de manière égale dans toutes les directions par la gravité.

Des tests en microgravité réelle en orbite seraient idéaux, mais ils seraient beaucoup trop coûteux pour plusieurs nouvelles souches nécessitant des tests.

Nous savons cependant Des expériences chinoises menées en 2022 ont démontré que le riz pouvait bien pousser dans l'espace., aussi bien pour une variété à pousses hautes atteignant près de 30 centimètres que pour une variété naine atteignant environ 5 cm.

Une autre raison de cultiver du riz et d’autres plantes dans l’espace n’est pas pratique, mais psychologique.

« Observer et guider les plantes dans leur croissance est bon pour les humains, et même si les aliments précuits ou en purée peuvent convenir pendant une courte période, ils pourraient devenir un problème pour les missions de plus longue durée.

Si nous pouvons créer un environnement qui nourrit physiquement et mentalement les astronautes, cela réduira le stress et diminuera les risques d’erreurs.

Marta Del Bianco - Pbiologiste à l'Agence spatiale italienne

L'espace n'est peut-être pas le seul domaine où cette technologie pourrait s'avérer utile. Les bases isolées de l'Antarctique, de l'Arctique ou des déserts pourraient également en bénéficier, par exemple.

Se préparer aux colonies spatiales

Les équipements les plus importants pour la colonisation spatiale seront des fusées ultra-grandes et réutilisables comme le Starship de SpaceX, et les futurs équivalents de Blue Origin de Jeff Bezos, Rocket Lab et probablement de nombreuses entreprises chinoises publiques et privées.

Cependant, la construction d'une base lunaire, et plus tard d'une base martienne, nécessitera de nombreux autres outils : des voitures spatiales, des détecteurs de ressources, des fermes hydroponiques autonomes, des souches de plantes adaptées, des protections contre les radiations, des outils d'excavation et de construction, des fonderies solaires, etc.

Les entreprises travaillant dans ce domaine bénéficieront donc grandement des progrès de la fusée, car chaque diminution du coût pour atteindre l’orbite permet d’envoyer plus de masse, augmentant ainsi la demande pour ces outils.

Investir dans le secteur aérospatial

Machines intuitives

Fondée en 2013 à Houston, au Texas, Intuitive est une entreprise très « centrée sur la Lune », comme l'indique son symbole boursier, et a déjà a été sélectionné pour 4 missions lunaires de la NASAet emploie plus de 400 personnes.

Source: Machines intuitives

Elle a été la première entreprise commerciale à réussir un atterrissage et une transmission de données scientifiques depuis la Lune. Elle a également réalisé le premier allumage d'un moteur LOx/LCH1 (oxygène liquide, méthane liquide) dans l'espace.

L'entreprise travaille sur de nombreux projets qui formeront la base d'une infrastructure lunaire pour l'exploration et la colonisation.

Le premier est le «service de transmission de données», la technologie étant testée, et visant finalement à aboutir à une constellation de transmission de données lunaires autour de l'orbite de la Lune.

Source: Machines intuitives

Le deuxième volet est l'« Infrastructure en tant que service ». Il devrait inclure un LTV capable d'opérer de manière autonome, un service de télécommunication et des services de localisation GPS.

Source: Machines intuitives

Le dernier segment concerne le transport de matériaux vers la surface lunaire. Jusqu'à présent, l'entreprise a livré des charges utiles scientifiques avec le Atterrisseur Nova-C, un atterrisseur de 4.3 mètres de haut (14 pieds) capable de livrer 130 kg de charge utile sur la Lune.

La prochaine étape sera l'atterrisseur Nova-D, capable de transporter 1,500 2,500 à 40 XNUMX kg de matériaux sur la Lune. Cette capacité et cette taille de charge utile seront nécessaires pour le transport du véhicule terrestre lunaire (LTV), ainsi que du réacteur nucléaire à fission de surface de XNUMX kW qui devrait alimenter la base lunaire.

Source: Machines intuitives

L'entreprise a décroché de nombreux contrats de valeur avec la NASA, par exemple le contrat Near Space Network, d'une valeur potentielle maximale de 4.82 milliards de dollars.

La décision finale du contrat LTV par la NASA entre les 3 fournisseurs potentiels est attendue pour la fin de 2025 et pourrait également valoir jusqu'à 4.6 milliards de dollars.

Outre la NASA, l'entreprise cherche à diversifier sa clientèle. En avril 2025, elle a été sélectionnée pour une subvention pouvant atteindre 10 millions de dollars par la Commission spatiale du Texas. Cette subvention soutiendra le développement d'un véhicule de rentrée terrestre et d'un laboratoire de fabrication orbitale destinés à la biofabrication en microgravité.

Ce véhicule de rentrée fournira également une option de secours et réduira les risques pour les futures missions de retour d'échantillons lunaires de la Société.

Un autre projet est le développement de satellites nucléaires furtifs à faible puissance pour un contrat JETSON du laboratoire de recherche de l'armée de l'air.

Alors que l'entreprise atteint un point de flux de trésorerie disponible positif au premier trimestre 1, et avec le contrat de télécommunication lunaire, elle devient désormais beaucoup plus sûre pour les investisseurs, passant d'une startup qui brûle des liquidités à un fournisseur de services établi pour l'économie spatiale en pleine croissance.

Comme le montre le développement de nouveaux instruments pour le LTV, la NASA ne compte pas abandonner le projet Artemis, même si des éléments comme la fusée SLS pourraient être révisés. L'avenir des fournisseurs d'équipements annexes comme Intuitive semble donc prometteur.

Actualités et développements récents concernant les actions d'Intuitive Machines (LUNR)