La NASA prévoit de débarquer un équipage sur la lune par 2024 puis vers Mars, peut-être dans les années 30.
Un jour bientôt, nous aurons des colonies sur Mars et des bases habitées permanentes à la fois là-bas et sur la Lune. Contrairement aux missions à court terme, les fondations à long terme devront être aussi autonomes que possible.
De nombreuses recherches ont été menées pour se préparer à une utilisation des ressources in situ (ISRU) qui pourrait aider à en créer et à en maintenir une base lunaire.
Maintenant, des idées similaires pour les colonies sur Mars gagnent du terrain avec une nouvelle étude, publié sur PNAS, qui suggère un moyen d’utiliser le gel d’eau salée trouvé sur Mars pour produire de l’air respirable et du carburant.
Vivre loin de la Terre
Il sera encore plus important de pouvoir planter des tentes sur Mars que sur la Lune, car Mars est beaucoup plus éloignée et les coûts et délais de transport sont bien plus importants.
L’un des principaux problèmes en matière de ressources est de savoir comment fournir suffisamment d’oxygène à l’équipage et aux futurs habitants des colonies sur Mars pour respirer. Mars n'a qu'une fine atmosphère, avec une pression de surface inférieure au centième de celle de la Terre.
Pire encore, il contient 96 % de dioxyde de carbone et seulement 0,1 % d’oxygène. L'atmosphère terrestre est composée de 21 % d'oxygène.
MOXIE s'en charge
Le rover Mars2020 de la NASA, Perseverance, déjà en route vers Mars, porte avec lui une expérience appelée MOXIE, un acronyme qui signifie Expérience in situ sur Mars OXygen.
L'objectif de MOXIE est de démontrer que l'oxygène peut être produit à partir du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère de Mars en utilisant l'électricité pour le diviser en un mélange d'oxygène et de monoxyde de carbone, via un processus appelé électrolyse.
Si cela fonctionne comme prévu, l’oxygène pourrait être collecté et utilisé pour donner aux colonies sur Mars de quoi respirer ou comme composant combustible.
Monoxyde de carbone? Cela ne serait vraiment pas utile et serait renvoyé dans l'atmosphère martienne.
Oxygène de la saumure martienne
Une nouvelle voie est cependant apparue, qui consomment 25 fois moins d'électricité pour produire la même quantité d'oxygène.
Dans cette nouvelle étude, une équipe de l'Université de Washington aux États-Unis démontre comment l'électrolyse peut être utilisée efficacement pour produire à la fois de l'oxygène et de l'hydrogène à partir de la « saumure » trouvée sur la planète rouge.
L’équipe a découvert qu’à partir d’une solution concentrée de perchlorate de magnésium, il est relativement facile de diviser le composant aqueux de la saumure en oxygène et en hydrogène par électrolyse.
Le perchlorate de magnésium est exactement ce à quoi il ressemble eau saumâtre sur Mars, comme on l'a vu par exemple lorsque des gouttelettes de liquide sont apparues sur les pattes de l'atterrisseur Phoenix de la NASA, qui s'est posé à l'extrême nord de Mars en 2008. Le rover Curiosity a également trouvé des preuves de saumure de perchlorate de calcium juste au sud de l'équateur martien.
Les sels de perchlorate empêchent les saumures concentrées de geler même aux basses températures de surface de Mars.
Options pratiques
Reste à savoir si l’utilisation de cette « saumure » s’avérera réellement le moyen le plus pratique de produire de l’oxygène pour les colonies sur Mars.
Et pendant vos déplacements?
L’hydrogène issu de l’électrolyse des saumures pourrait être utilisé comme carburant pour fusée, souligne l’étude.
En réalité, pour ce faire, il faut utiliser l’oxygène comme composant complémentaire du carburant. Mais cela offrira au moins deux options possibles : respirer l’oxygène ou l’utiliser dans un mélange combustible d’hydrogène et d’oxygène.
Il existe bien sûr une autre façon de reconstituer l’oxygène, qui serait de faire pousser des plantes en colonies sur Mars. Ceux-ci pourraient absorber le dioxyde de carbone expiré par l’équipage et libérer de l’oxygène par photosynthèse. Les membres de l’équipage pourraient également manger certaines plantes, ce qui constituerait une source bienvenue de nourriture fraîche.
