Les briques de régolithe lunaire imprimées en 3D peuvent résister aux environnements extrêmes de l’espace

Depuis le premier vol spatial en 1969, l’humanité rêve de visiter les étoiles, mais aussi d’y résider. Bien que vivre sur la Lune ou sur Mars puisse sembler relever de la science-fiction, il s’agit d’un projet auquel travaillent activement un certain nombre d’organisations, et l’impression 3D pourrait être l’une des clés de sa réussite. Des chercheurs de l’université de Floride centrale ont réussi à créer des briques à partir de régolithe lunaire et d’eau salée imprimées en 3D qui pourraient être utilisées sur un camp de la base Artemis.

L’étude « Effet de la température de frittage sur la microstructure et les propriétés mécaniques du régolithe moulé martien et lunaire » a été publiée dans un numéro récent de Ceramics International et a été menée par le professeur agrégé Ranajay Ghosh du Département d’ingénierie mécanique et aérospatiale de l’UCF. L’auteur principal est Peter Warren, assistant de recherche, mais les co-auteurs sont Nandhini Raju, Hossein Ebrahimi, Milos Krsmanovic et Seetha Raghavan, professeur d’ingénierie aérospatiale, et Jayanta Kapa. Ils ont cherché à découvrir si un camp de base Artemis fixe sur la Lune pouvait être construit à partir de ces briques de régolithe lunaire imprimées en 3D.

Le régolithe lunaire est constitué de roches, de poussières et de matériaux que l’on trouve à la surface de la Lune (crédits photo : NASA)

Des briques de régolithe lunaire imprimées en 3D adaptées à l’espace

Pour créer les briques, l’équipe s’est tournée vers la technologie de jet de liant avec un agent liant composé d’eau salée et de poudre de régolithe lunaire, un mélange de roches, de poussières et de matériaux que l’on trouve à la surface de la Lune, provenant du laboratoire Exolith de l’UCF. Cette méthode était la technologie idéale, car elle convient parfaitement aux matériaux de type céramique difficiles à fondre au laser. M.Ghosh ajoute que cela lui confère un énorme potentiel pour la fabrication à partir de régolithe. Bien que les pièces initiales aient été relativement faibles, après avoir été cuites à une température allant jusqu’à 1200°, les briques étaient suffisamment solides pour leur usage.

Les résultats sont prometteurs. Les chercheurs ont constaté que les briques cylindriques obtenues étaient capables de résister à une pression jusqu’à 250 millions de fois supérieure à celle de l’atmosphère terrestre. Cela suggère que le jet de liant pourrait être utilisé à l’avenir pour la construction de matériaux et de structures dans l’espace. De plus, cela démontre que des habitations  pourraient être construites en utilisant des ressources trouvées dans l’espace. Ainsi, les futures missions permettraient de réduire la nécessité d’occuper un espace précieux et de diminuer le poids en transportant des matériaux de construction, ce qui rendrait l’habitation beaucoup plus probable.

Ranajay Ghosh, professeur associé d’ingénierie mécanique et aérospatiale à l’UCF, et Peter Warren, assistant de recherche diplômé, présentent les briques cyrillindriques créées à l’aide de régolithe et d’eau salée lunaires et martiennes simulées (crédits photo : UCF)

Ghosh conclut : « Cette recherche contribue au débat en cours dans la communauté de l’exploration spatiale sur la recherche d’un équilibre entre l’utilisation des ressources extraterrestres et le transport de matériaux depuis la Terre. Plus nous développerons des techniques permettant d’utiliser l’abondance du régolithe, plus nous serons en mesure d’établir et d’étendre des camps de base sur la Lune, Mars et d’autres planètes à l’avenir ». Si vous souhaitez en savoir plus, vous pouvez acheter l’étude complète ICI.

Ce n’est pas la première fois que des recherches sont lancées pour utiliser l’impression 3D pour habiter dans l’espace. En effet, un certain nombre de projets sont actuellement en cours de test, notamment par Redwire sur la Station Spatiale Internationale (ISS) pour déterminer si le régolithe lunaire, pourrait être utilisé pour créer des habitations. La NASA avec AI Space Factory travaillent aussi sur un habitat lunaire imprimé en 3D, tandis que des recherches de l’université d’État de Washington sur l’impression 3D sur Mars sont également en cours. Cependant, ces projets sont restés relativement hypothétiques. L’initiative des chercheurs est donc l’une des premières à montrer que les briques de régolithe sont capables de résister aux environnements extrêmes que l’on trouve dans l’espace.

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*Crédits photo de la couverture : NASA