Mathieu CarlierIl semble que la mission robotique chinoise Chang’E-5 sur la Lune ait découvert plus que de l’eau sur la surface lunaire. Les scientifiques ont confirmé la découverte d’un nouveau minéral, un cristal transparent nommé Changesite-(Y), ainsi que d’un combustible de fusion potentiel prometteur.
Chang’E-5 dévoile un nouveau minerai
Dans une annonce conjointe de l’Administration nationale de l’espace et de l’Autorité chinoise de l’énergie atomique, la semaine dernière, la Chine a célébré sa première découverte d’un nouveau minéral sur la Lune ; et la sixième découverte de l’humanité. Selon l’agence de presse chinoise Xinhua, « Changesite-(Y) est une sorte de cristal colonnaire transparent et incolore. Il a été découvert à partir d’une analyse de particules de basalte lunaire par une équipe de recherche de l’Institut de recherche en géologie de l’uranium de Pékin ; une filiale de la China National Nuclear Corporation. »
L’échantillon, analysé et confirmé par l’Association internationale de minéralogie comme un nouveau minéral, a été trouvé parmi seulement 1 731 g d’échantillons lunaires ; ramenés par la mission Chang’E 5 en 2020. Les premières roches lunaires ont été ramenées sur Terre en 1976. Il s’agit d’une particule monocristalline dont le rayon est d’environ 10 microns.
Cette mission a également permis d’obtenir les premiers chiffres concernant la concentration d’hélium 3 dans la poussière lunaire. Les chercheurs ont réussi à déduire les « paramètres d’extraction » nécessaires pour récolter cet isotope à partir des échantillons rapportés.
L’hélium 3 pour la fusion nucléaire
L’hélium 3 est considéré comme un combustible potentiel prometteur pour la fusion nucléaire. Avec deux protons et un seul neutron, il est unique car c’est le seul isotope stable connu d’un élément qui a plus de protons que de neutrons. En théorie, une réaction de fusion entre le deutérium et l’hélium 3 permettrait de libérer 164,3 mégawatts-heure d’énergie par gramme d’hélium 3. De plus, ni l’hélium 3 ni les produits de la réaction ne sont radioactifs. Ce qui évite de transformer les composants du réacteur en un casse-tête pour l’élimination des déchets nucléaires radioactifs ; comme ce serait le cas avec un réacteur au deutérium-tritium.
Il y a des inconvénients
Un réacteur de fusion à l’hélium 3 devra fonctionner à des températures beaucoup plus élevées qu’un réacteur au tritium ; par exemple. L’hélium 3 est extrêmement rare et difficile à isoler sur Terre.
En effet, la principale façon de le produire aujourd’hui est d’attendre que le tritium des ogives nucléaires et des stocks connexes se désintègre, puis de l’extraire en petites quantités ; soit environ 15 kg par an. Le tritium est naturellement présent dans l’atmosphère terrestre, mais à des concentrations infimes de 7,2 parties par trillion. Il est également présent dans les gaz primordiaux du manteau terrestre. Mais il est généralement inaccessible.
Mais il a certainement une grande valeur, puisque les États-Unis ont commencé à l’utiliser dans les détecteurs de neutrons qui recherchent des matières nucléaires aux frontières américaines. Ce qui a considérablement augmenté la demande et fait grimper les prix en conséquence. Récemment, son prix a atteint 17 540 dollars le gramme. La demande devrait continuer à augmenter. C’est pourquoi de nombreux analystes estiment qu’il s’agit d’un excellent candidat pour l’extraction lunaire.
La surface de la Lune contiendrait jusqu’à 1,1 million de tonnes d’hélium 3. Selon l’International Policy Digest. Cela représente des ressources d’une valeur d’environ 1,5 quadrillion de dollars. C’est une opportunité d’énergie de fusion transformationnelle. « Chaque année, trois missions de la navette spatiale pourraient apporter suffisamment de carburant pour tous les êtres humains de la planète. »
Chang’E-5 et bientôt Chang’E-6, 7 et 8
Bien sûr, les coûts liés à la construction d’une exploitation minière sur la Lune sont astronomiques. Les concentrations les plus élevées d’hélium 3 dans le sol lunaire sont estimées à environ 50 parties par milliard. La Chine n’a pas publié les concentrations découvertes dans ses échantillons. Il faudrait donc traiter 150 tonnes de régolithe pour récolter un seul gramme de ce précieux isotope. Et il faudrait ensuite le ramener sur Terre, ce qui n’est ni simple ni bon marché.
De plus, bien qu’il y ait une tonne d’énergie et d’activité dans le domaine de la fusion ces derniers temps, il est loin d’être garanti qu’elle sera bientôt opérationnelle en tant que source d’énergie. Et si les chercheurs en fusion parviennent à créer et à maintenir les températures « beaucoup plus élevées » de 600 millions de degrés nécessaires à la fusion de l’hélium 3, peut-être parviendront-ils à atteindre les températures d’un milliard de degrés nécessaires à la fusion de l’hydrogène et du bore, qui est également exempte de combustibles et de sous-produits radioactifs, mais qui utilise un combustible incroyablement bon marché et abondant – et dont la société TAE, spécialisée dans la fusion, prévoit la mise en service commerciale d’ici le début ou le milieu des années 2030.
Après l’annonce du projet Changesite-(Y) et de l’hélium 3, l’administration spatiale nationale chinoise a annoncé que l’État approuvait pleinement les trois prochaines missions lunaires de la phase 4. Chang’E 6, 7 et 8, dont le lancement devrait commencer dès 2024, exploreront le pôle sud lunaire. Elles commenceront à construire une structure de base pour la station internationale de recherche lunaire.
Add comment