Peu importe où nous allons dans l’univers, nous aurons besoin d’eau. Jusqu’à présent, les missions humaines en orbite terrestre et lunaire ont emporté de l’eau avec elles. Mais bien que cela fonctionne pour de courtes missions, ce n’est pas pratique à long terme. L’eau est lourde, et il faudrait beaucoup trop de carburant pour apporter suffisamment d’eau pour soutenir des bases à long terme sur la Lune ou sur Mars. Nous devrons donc utiliser l’eau que nous pouvons extraire localement.
Heureusement, l’eau est une molécule commune dans l’univers. Même la Lune a beaucoup d’eau pour soutenir une colonie lunaire. Le seul véritable défi est de savoir comment l’extraire. Comme le montre une étude récente, cela pourrait être aussi simple que de mettre des choses dans un four à micro-ondes.
Bien que l’eau soit présente en infimes quantités sur toute la Lune, elle est surtout concentrée dans les régions polaires. Les poches de glace sont concentrées dans les régions ombragées des pôles. La consistance de ces poches de glace est similaire à celle de la neige mélangée à ce qui est principalement des particules de sable poussiéreuses. Imaginez essayer d’extraire de l’eau potable d’un tel matériau. Si vous essayiez de le chauffer sur votre poêle, il serait si sec qu’il ne chaufferait pas uniformément. Et même si vous réussissiez à faire fondre la glace, vous vous retrouveriez avec une boue humide.
Des études antérieures utilisant un matériau lunaire simulé ont montré que si le chauffage conducteur traditionnel peut extraire l’eau, il n’est pas particulièrement efficace. Il faut donc beaucoup de puissance pour le faire, ce qui rend difficile une mise à l’échelle suffisante pour maintenir une colonie. Ainsi, dans cette étude, l’équipe a envisagé d’utiliser des micro-ondes pour extraire l’eau.
Si vous avez déjà réchauffé quelque chose dans un four à micro-ondes, vous savez qu’un problème courant est qu’il peut parfois être aléatoire. Non seulement vous pouvez obtenir des régions chaudes et des régions glacées côte à côte, comme une poche chaude mal cuite, mais elles peuvent également chauffer les choses de manière à ce qu’elles soient légèrement humides. En effet, les molécules d’eau sont fortement excitées par les micro-ondes et votre four peut les faire se déplacer dans un matériau, généralement vers la surface. Nous savons donc depuis longtemps que la cuisson aux micro-ondes peut extraire l’eau du matériau. L’équipe voulait savoir si elle pouvait le faire efficacement avec du matériel lunaire.
L’équipe s’est concentrée sur deux matériaux lunaires simulés. L’un simulait les hautes terres lunaires (LHS-1) et l’autre simulait la région des juments lunaires (LMS-1). Ils ont ensuite examiné l’efficacité avec laquelle l’eau pouvait être extraite sous différents pourcentages de teneur en glace. Ce qu’ils ont découvert, c’est qu’en utilisant un four à micro-ondes spécial de seulement 250 watts, ils pouvaient extraire environ 55 à 67 % de l’eau en une demi-heure environ. C’est assez pratique pour extraire beaucoup d’eau des régions polaires, et la technologie micro-ondes qu’ils ont utilisée serait facile à construire et à entretenir sur la Lune. Fait intéressant, la méthode est moins efficace lorsque vous arrivez à des matériaux à plus forte teneur en eau, où le chauffage par conduction traditionnel est plus efficace.
Référence: Cole, James D., et al. “Extraction d’eau à partir de simulants lunaires glacés à l’aide d’un chauffage par micro-ondes à faible puissance.” Acta Astronautique (2023).
