L’un des enjeux de la conquête spatiale à grande échelle sera l’approvisionnement. Dans notre colonisation d’autres planètes, surviendra forcément un moment où il ne sera plus possible d’acheminer toutes les ressources nécessaires depuis la Terre. L’idéal serait alors de pouvoir délocaliser certains moyens de production dans l’espace et sur les terres nouvellement habitées.
C’est pour cette raison que l’ESA s’est alliée aux entreprises Incus, OHB System AG et Lithoz GmbH, pour pouvoir enfin concrétiser un projet particulièrement ambitieux, qui traine dans les cartons de l’agence européenne depuis presque 10 ans. L’objectif annoncé dans le communiqué : développer un processus d’impression 3D de pièces détachées en microgravité, à partir de matériaux collectés sur place.
C’est une composante indispensable des futures missions vers les confins de l’espace, elles devront impérativement être autosuffisantes. Le premier avantage évident, c’est de pouvoir produire des pièces directement à bord d’un vaisseau. Cela constitue une véritable assurance-vie, qui éviterait de compromettre tout un équipage et une mission à plusieurs milliards si une vulgaire pièce détachée finit par lâcher.
Autre avantage certains, l’impression à bord pourrait permettre d’alléger la charge et le volume des fusées qui quitteront la Terre, et donc, économiser de l’argent et des ressources. Même si le prix a bien baissé ces dernières années grâce à SpaceX et consorts, envoyer du matériel en orbite coûte encore plus de 2000€ /kg ; cela va sans dire qu’il serait bien plus intéressant de construire notre matériel directement en orbite, à bonne distance de l’emprise implacable de la gravitation terrestre.
Une technique
Pour y parvenir, le groupe compte utiliser la technologie propriétaire de l’allemand Incus, basée sur la lithographie. Cette technique emploie différentes poudres de métal incorporées à une résine sensible à la lumière. Celle-ci est ensuite durcie par un processus de photopolymérisation; c’est le même principe qui est utilisé dans certaines imprimantes 3D à résine. Les dentistes s’en servent également pour faire durcir rapidement un composite.
D’après Incus, cette technologie doit permettre de produire des pièces de très haute qualité. En termes de performances, elles seraient comparables aux pièces produites sur Terre par moulage par injection de poudre. ”Ces techniques lithographiques permettent une impression 3D de haute précision avec des métaux et céramiques à hautes performances, tout en restant extrêmement efficients en termes de ressources”, explique Dr Martin Schwentenwein, directeur des matériaux chez Lithoz, une autre société qui travaille avec l’ESA sur ce projet.
Indispensable aux futures colonies
On comprend donc aisément pourquoi l’ESA s’intéresse à ces techniques. Mais reste encore à savoir où trouver les matériaux. C’est là le premier axe de ce projet, qui va durer 18 mois au total. L’ESA et ses partenaires commenceront par évaluer sur Terre la viabilité d’un processus de recyclage; l’objectif sera de réutiliser des pièces endommagées pour produire les nouvelles.
Il leur faudra pour cela imaginer un processus capable de fonctionner en conditions lunaires. Les ingénieurs devront par exemple apprendre à gérer la contamination du métal avec de la poussière lunaire. S’ils parviennent à dompter le processus, la porte sera alors grande ouverte pour passer à la vraie finalité du projet. Car à terme, l’ESA espère bien pouvoir produire de nouvelles pièces à partir des ressources disponibles sur la Lune.
A l’avenir, ce type de technologie fera probablement partie des piliers qui nous ouvriront les portes de l’espace lointain. C’est pour cette raison que l’agence du vieux continent espère pouvoir imprimer en 3D des habitats complets à partir des matériaux locaux. Produire sur place, cela signifie avant tout être indépendant. “La possibilité de réduire notre dépendance à la Terre en utilisant les matériaux lunaires et le recyclage représente la seule solution pour garantir la pérennité d’une colonie”, insiste Antonella Sgambati, ingénieure chez OHB. “Ce projet et ce nouveau processus représentent une étape importante pour qu’une telle colonie puisse devenir réalité”.
En attendant les vols vers la Lune de la NASA, prévus pour 2025, Thomas Pesquet et ses camarades au sein de l’ISS pourront tester différentes technologies d’impression 3D en microgravité au sein de la station spatiale internationale. Un très bon entrainement avant de rejoindre notre satellite.
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