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Miner l'espace

Klondike spatial

Par Marc-André Sabourin - 16/02/2017
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À l’heure où les ressources s’épuisent sur Terre, des explorateurs se tournent vers l’espace. Leur ambition? Exploiter les richesses des astéroïdes et autres astres lointains.

Les convulsions de Kane interrompent les rires autour de la table du Nostromo. L’officier se tortille sous les regards horrifiés de ses collègues, jusqu’à ce qu’un extraterrestre émerge de son torse dans un jet de sang. L’équipage l’ignore encore, mais cette créature conduira à la perte de leur vaisseau spatial et de son précieux chargement : 20 millions de tonnes de métaux extraites quelque part dans la Voie lactée.

Récolter des ressources naturelles ailleurs que sur Terre peut sembler relever du même domaine que le reste du film Alien, celui de la science-fiction. De plus en plus de gens croient pourtant que cela fera partie de la réalité, d’ici une dizaine d’années à peine. Des rêveurs ? Pas vraiment.

Deux sondes spatiales, dont une à laquelle le Canada a contribué, sont actuellement en route pour prélever et rapporter des échantillons d’astéroïdes. Des pays modifient leurs lois afin de permettre aux compagnies privées d’accaparer tout minerai extrait d’un corps céleste autre que la planète bleue. Et deux start-ups américaines préparent déjà des missions de prospection minière au-delà de l’atmosphère terrestre.

Cette nouvelle course à l’espace conduira à une foule de découvertes, tant technologiques que fondamentales. Mais comme ce fut le cas pour les premiers explorateurs qui ont traversé l’Atlantique, la motivation est davantage économique que scientifique. L’astéroïde 2011 UW158, qui est passé près de la Terre en juillet 2015, renfermerait ainsi assez de platine pour générer jusqu’à 7 billions (mille milliards !) de dollars. Et ce n’est qu’un des millions d’astéroïdes du Système solaire !
Pour le moment, 2011 UW158 et ses semblables peuvent poursuivre leur trajectoire en paix. La première ressource que veulent extraire les minières de l’espace n’est pas un métal précieux, mais plutôt ce qui donne à notre planète sa jolie couleur : l’eau.

Eau de source spatiale

L’Américaine Meagan Crawford connaît bien la valeur de l’or bleu. Certaines régions de l’État où elle vit, le Texas, traversent régulièrement de longues périodes sans précipitations. N’empêche, même pendant les pires sécheresses, elle n’a qu’à ouvrir le robinet pour étancher sa soif. Alors pourquoi diantre est-ce que la start-up dont elle dirige les opérations, Deep Space Industries, dépense une fortune afin de recueillir de l’eau à des millions de kilomètres de la Terre ? « Parce que nos premiers clients seront dans l’espace », réplique-t-elle.

À l’heure actuelle, tout le matériel nécessaire au bon déroulement d’une mission spatiale doit être extirpé du champ gravitationnel terrestre. Envoyer un kilogramme en orbite, qu’il s’agisse de boulons, de sandwiches ou de puces électroniques, nécessite environ 9 kg de carburant. Imaginez la facture associée à l’expédition d’une tonne d’équipement !

Le pari de Deep Space Industries – et de son compétiteur, Planetary Ressources, également américain – est donc d’établir des points de ravitaillement où navettes, sondes et satellites trouveront de l’eau de source spatiale à prix moindre que celle puisée sur Terre. Une offre d’autant plus alléchante qu’il s’agit d’une ressource extrêmement précieuse au-delà de l’atmosphère.

L’eau, on le sait, est essentielle à la vie. Plus encore, elle forme un excellent bouclier contre les radiations cosmiques, des particules de haute énergie qui bombardent tout ce qui sort du champ magnétique terrestre. Mais surtout, elle peut être séparée en oxygène et en hydrogène, les deux composantes du carburant à fusée. « L’eau, c’est l’essence de l’espace, assure Meagan Crawford. Et il y en a beaucoup sur certains astéroïdes à proximité de la Terre. »

Les astéroïdes dits de type C (75 % des astéroïdes connus) renfermeraient en effet d’importantes quantités d’eau, mais les chercheurs ignorent sous quelle forme. De la glace ? Des sels hydratés ? Emprisonnée dans des minéraux argileux ? Pour le découvrir, Deep Space Industries compte envoyer d’ici 2020 une première sonde, Prospector 1, étudier un astéroïde pendant quelques semaines, avant de s’y écraser. « On préfère parler d’une descente de fin de vie contrôlée », tempère Meagan Crawford. Avec un peu de chance, l’équipement survivra à l’impact et transmettra de précieuses données sur la composition du sol.

Imaginons un instant que tout se passe bien. Que de l’eau sous une forme exploitable soit découverte. Que Deep Space Industries, Planetary Ressources ou une autre start-up parviennent à l’extraire, la transformer et l’amener sur une orbite terrestre à coût raisonnable. Y aura-t-il vraiment quelqu’un pour l’acheter ?

Jusqu’à tout récemment, la réponse était plus qu’incertaine. Mais, en juin 2016, la United Launch Alliance a changé la donne. Cette entreprise américaine, qui offre des services de lancement pour l’armée, la NASA et des compagnies de télécommunications, a annoncé qu’il lui faudrait 1 600 tonnes d’eau par année dans l’espace d’ici 15 ans afin de faire le plein de ses fusées en orbite – un marché de 1 milliard de dollars.

« Quand j’ai entendu ça, je me suis mis à trembler tellement j’étais excité », raconte Dale Boucher, P.D.G. de Deltion Innovation. Depuis 1999, cette P.M.E. ontarienne conçoit et fabrique des appareils miniers pouvant résister aux conditions spatiales. « On travaille sur des foreuses, des excavatrices et tout l’équipement nécessaire à une opération minière. »

Dans son bureau de Sudbury, trois ordinateurs ronronnent en effectuant des calculs et un immense tableau est recouvert de croquis techniques que « personne n’est censé voir ». L’endroit ressemble à l’antre d’un chercheur fou, un qualificatif qui venait à l’esprit de plusieurs chaque fois que Dale Boucher évoquait son travail. Mais plus aujourd’hui. « On est passé d’un stade où les gens rigolaient lorsque je parlais de mon entreprise à un autre où de grandes compagnies minières étudient discrètement la possibilité de se lancer dans le secteur. »

Malgré son enthousiasme, Dale Boucher ne s’attend pas à ce que ses excavatrices grugent des astéroïdes de sitôt, et pas seulement à cause des nombreux défis techniques à surmonter. Comme plusieurs autres experts, l’entrepreneur estime que le premier corps céleste qui sera exploité sera celui où l’homme a déjà marché : la Lune.

Mine lunaire
« La Lune est le bout de terre le plus précieux du Système solaire », assure Paul D. Spudis, auteur du livre The Value of the Moon (Smithsonian Books, 2016). Ce géologue américain a dirigé l’équipe de la sonde Clementine qui, en 1994, a détecté la présence de glace dans des cratères éternellement obscurs de notre satellite. Depuis, il est obsédé par l’idée d’y établir une base permanente, comme le suggère d’ailleurs l’Agence spatiale européenne.

Contrairement aux astéroïdes, aux comètes ou même à Mars, la Lune est toujours accessible, souligne le chercheur. « On peut s’y rendre facilement et les communications avec la Terre sont rapides. Cela permet de contrôler des robots à distance en temps quasi réel. » Surtout, la géologie lunaire est déjà bien connue, en grande partie parce que l’endroit a déjà été creusé.

Nombre de roches lunaires ont été ramenées sur Terre au cours du programme Apollo. Si plusieurs ont été offertes en cadeau par les États-Unis, d’autres se sont retrouvées dans des laboratoires où elles sont encore analysées aujourd’hui. « J’ai un étudiant qui travaille sur un de ces échantillons pour comprendre la formation des grands bassins lunaires », raconte Audrey Bouvier, spécialiste de la géochimie et de la cosmochimie à la University of Western Ontario.

Cette chercheuse attend impatiemment le jour où les mines spatiales deviendront réalité. Ce ne sont toutefois pas les signes de dollar qui la font rêver, mais l’obtention d’un fragment extraterrestre exempt de toute contamination. « Les morceaux de météorites qu’on étudie, explique-t-elle, ont souvent passé plusieurs jours dans la nature, où ils ont été en contact avec la pluie et les bactéries. »

Un échantillon « frais » d’astéroïde, de comète ou de planète permettrait de mieux comprendre l’évolution du Système solaire et même d’expliquer l’apparition de la vie sur Terre. Mais avant qu’Audrey Bouvier puisse analyser un morceau de quoi que ce soit, la communauté internationale devra cependant répondre à une question qui n’a rien de scientifique : à qui appartiennent les ressources spatiales ?

La référence en la matière est le Traité de l’espace de 1967, un document teinté par la Guerre froide qui sévissait alors. L’entente stipule notamment que l’exploration spatiale doit se faire au bénéfice « de l’humanité » et qu’aucun État ne peut réclamer la souveraineté de la Lune ou de tout autre corps céleste. Voilà qui laisse peu de place aux minières spatiales qui souhaitent y faire des trous pour leur propre profit.

Afin de contourner ce problème, Washington a adopté le SPACE Act en 2015. Cette loi affirme qu’un citoyen américain peut, à des fins commerciales, « posséder, transporter, utiliser et vendre » toute ressource extraite de l’espace – à l’exception de la vie extraterrestre. Les juristes débattent encore de la légitimité internationale de cette législation, ce qui n’a pas empêché le Luxembourg de suivre l’exemple d’Oncle Sam.

Paradis spatial
Le Luxembourg est davantage associé au secret fiscal qu’à l’espace. C’est pourtant là que SES, l’un des plus importants opérateurs de satellites au monde, a été fondé en 1985 grâce à un pari financier ambitieux du gouvernement.

L’an dernier, ce pays d’Europe a de nouveau misé sur les étoiles en annonçant la modification imminente de ses lois pour permettre l’exploitation minière spatiale, en plus de débloquer 280 millions de dollars pour investir dans le secteur. « Ce n’est qu’un début », assure Georges Schmit, un des conseillers du gouvernement en matière d’espace.

Cet ancien haut fonctionnaire du ministère de l’Économie souligne que la vision de son pays n’est pas motivée par la science, mais par l’économie. « Le Luxembourg est un petit État dont les ressources naturelles sont pratiquement épuisées. Ce qui nous reste, ce sont nos cerveaux et notre capacité à nous donner des ambitions. »

Au Canada, où les industries des mines et de l’aérospatiale représentent un poids économique important, rien de tel pour le moment. Le ministre de l’Innovation, des Sciences et du Développement économique et le ministre des Ressources naturelles ont tous deux refusé de répondre aux questions de Québec Science, nous renvoyant plutôt à l’Agence spatiale canadienne.

Le gouvernement doit dévoiler sa nouvelle stratégie spatiale en juin 2017, et diverses options sont à l’étude. « L’exploitation minière spatiale fait partie des éléments considérés », assure le directeur général de l’Agence, Gilles Leclerc.

Le géophysicien de formation souligne cependant que la faisabilité commerciale de l’aventure est loin d’être prouvée : « L’économie ne peut pas tromper la physique orbitale. Il y a un coût énorme à aller chercher ces ressources. » La mission OSIRIS-REx de la NASA, qui a quitté la Terre en septembre pour prélever un morceau d’astéroïde, a ainsi coûté 1,2 milliard de dollars. « Et on parle d’un échantillon maximal de quelques kilogrammes ! »

Gilles Leclerc ne s’en cache pas : ce qui intéresse le plus l’Agence, c’est l’exploration spatiale habitée. « Mais pour que cela devienne une réalité, il faudra utiliser les ressources disponibles sur place », affirme-t-il. En d’autres mots, les astronautes devront creuser et transformer les sols de Mars, de la Lune et d’ailleurs pour subvenir à leurs besoins.

Le concept peut sembler exotique, mais c’est ce que fait l’humanité depuis des millénaires sur Terre. « Pour survivre, les pionniers en Amérique ont dû apprendre à être autonomes, et ce sera la même chose dans l’espace », dit Gerald Sanders, chef d’équipe sur l’utilisation des ressources in situ à la NASA.

Depuis le début des années 1960, la NASA étudie ainsi la possibilité de fabriquer de l’oxygène à partir de minéraux prélevés localement. Dans trois ans, l’Agence passera de la théorie à la pratique avec le Mars 2020 Rover qui transportera l’équipement nécessaire pour transformer du CO2 martien en oxygène. « La prochaine étape sera de tester le système à plus grande échelle, pendant des mois, dans les conditions extrêmes de Mars », précise Gerald Sanders.

Qu’ils soient privés ou gouvernementaux, les futurs prospecteurs de l’espace doivent s’attendre à bien des déceptions. Car si certains trouvent de bons filons, plusieurs risquent, comme à l’époque de la ruée vers l’or, de mordre la poussière… C’est ce qui s’est produit avec la sonde japonaise Hayabusa 1. Après s’être posée avec succès sur un astéroïde en 2005, elle n’a rapporté que quelques grains extraterrestres au lieu des centaines de milligrammes escomptés.

Objectif Lune
La Chine tourne les yeux vers la Lune pour assouvir son appétit énergétique monstre. Depuis 10 ans, l’Empire du Milieu mène un programme d’exploration lunaire robotisé dont l’un des objectifs est de recueillir de l’hélium 3, un carburant prometteur pour la fusion nucléaire.

Cet élément non radioactif, émis naturellement par le Soleil, est repoussé par le champ magnétique terrestre. Or la Lune, qui ne bénéficie pas d’une telle protection, en accumule dans son sol depuis des milliards d’années.

« Trois navettes spatiales suffiraient pour rapporter de quoi alimenter tous les humains en énergie pendant une année », a déjà affirmé le scientifique en chef du programme chinois, Ouyang Ziyuan. Pour cela, il faudra d’abord établir une opération minière à grande échelle sur la Lune… et maîtriser la fusion nucléaire.

 

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