PneumoPlanet, le projet de l’entreprise Pneumocell propose une base lunaire gonflable, souterraine et modulaire.
Auteur / Autrice :
Vivre sur la Lune ?
Le 21 juillet 1969, Neil Armstrong posait son pied sur la Lune, et rentrait dans l’histoire avec son coéquipier Buzz Aldrin. Une cinquantaine d’années plus tard, les Etats-Unis relançaient un programme spatiale destiné à faire fouler le sol de notre satellite à une nouvelle équipe, et pour une mission de plusieurs semaines. C’est l’essence du programme Artemis, dont le lancement de la première fusée “Artemis 1” a subi plusieurs reports, avant d’être finalement effectué le 16 novembre 2022.
Mais la NASA et les USA ne sont pas les seuls à travailler activement autour de la Lune, et de ce qu’il serait possible d’y faire. L’ESA, l’Agence spatiale européenne, mène aussi des études dans ce sens. Et parmi les récents projets extraordinaires de l’agence, une base lunaire gonflable !
Ici, il s’agit du projet proposé par une entreprise autrichienne spécialiste des structures gonflables nommée Pneumocell : “PneumoPlanet”. Elle a réalisé pour l’ESA une étude système d’un habitat lunaire gonflable, basé sur des structures ultralégères préfabriquées.
Une base gonflable ?
Mais d’abord, pourquoi une structure gonflable ? Pneumocell explique que “les constructions solides se brisent même sous une légère déformation. La transmission directe des forces de pression entraîne le flambage de la structure, même lorsque le matériau brut pourrait en théorie résister à la compression”. Un problème qui n’est pas posé aux “constructions pneumatiques”, où “la pression intérieure est répartie uniformément sur la membrane extérieure et les structures, puis convertie en forces qui ne peuvent provoquer aucune déformation”. Mieux, cette structure reprend sa forme naturelle dès que la pression est supprimée !
Ensuite, c’est une structure beaucoup plus légère qu’une structure solide, et le poids est une problématique de taille lorsqu’il faut envisager de le transporter dans l’espace. Enfin, une structure pneumatique gonflable propose une grande flexibilité.
Mais dans ce projet “PneumoPlanet” de Pneumocell et l’ESA, cette base lunaire gonflable (faite soit en TPU en en Mylar) serait ensuite enfoui sous “une couche de 4 à 5 mètres d’épaisseur de régolithe lâche local”, pour créer “une protection efficace contre les températures extrêmes, les météorites et les radiations cosmiques”.
Dans cette base enfouie, les principaux modules gonflables serait des serres, ayant un diamètre d’environ 5,20 m, où il ferait environ 26° lors des phases éclairées. Ces serres seraient connectées entre elles par des câbles et des tuyaux, et reliées par un système de tunnels.
Des modules supplémentaires pour les logements et les espaces de travail seraient installés sur les côtés extérieurs. Un fonctionnement modulaire, qui permettrait des ajouts d’espaces au fur et à mesure pour agrandir cette base, et accueillir plus d’habitants, faire pousser plus de plantes…
Cette base lunaire serait installée à proximité immédiate de l’un des pôles lunaires, plus vraisemblablement le pôle sud, dans la région “C1”, une zone où la lumière du soleil est disponible presque en permanence. Au sommet de la structure, une tour métallique soutiendrait un grand miroir, qui concentrerait la lumière du soleil arrivant horizontalement vers un cratère artificiel au-dessous. Dedans, un autre miroir en forme de cône dirigerait alors la lumière du soleil en direction de plusieurs usages, dont des serres destinées à faire pousser des aliments grâce à la photosynthèse. La puissance produite serait de 65KW, obligeant même à intégrer un système de refroidissement actif. Dans les périodes d’obscurité des serres, des volets viendraient contenir la chaleur de la serre.
La tour et le miroir serait basée sur un rail magnétique circulaire, tournant pour suivre la direction de la lumière du soleil. Et pour simuler la nuit (dont les plantes ont besoin), le miroir serait tout simplement détourné des rayons solaires, pendant quelques heures, chaque jour.
Ainsi, en produisant son énergie grâce au solaire, en cultivant ses ressources grâce aux plantes et en recyclant son air et son eau, cette structure lunaire pourrait être autonome sur le long terme :
“Dans l’ensemble, il semble possible de créer à long terme un système fermé, dans lequel chaque unité de serre produit suffisamment de nourriture pour alimenter un équipage de deux humains sans avoir besoin d’importer de la nourriture supplémentaire de la terre. D’une manière générale, nous créons à petite échelle un cycle écologique complet et durable, comme celui que nous (devrions) avoir sur Terre.
Nous supposons une atmosphère de 35% d’oxygène, 64% d’azote et 1% de CO2 à une pression de 0,5 bar à l’intérieur des serres. L’oxygène est produit par les plantes dans les serres, qui à leur tour utilisent le CO2 expiré par l’équipage pour leur photosynthèse. De plus, les excréments et les parties non comestibles des plantes sont compostés pour redevenir un sol fertile. Pendant les périodes d’obscurité, l’excédent de CO2 est temporairement stocké dans un conteneur cryogénique.
L’ensemble du cycle de vie est essentiellement alimenté par l’énergie de l’éclairage solaire. Les panneaux photovoltaïques fixés aux miroirs rotatifs produisent l’énergie électrique nécessaire. l’énergie électrique nécessaire.”
PneumoPlanet – Pneumocell
Pour Pneumocell, la suite à donner à cette étude serait de construire un premier prototype terrestre, qui pourrait être utilisé pour étudier plus en détail les éléments proposés : “Par exemple : la performance des feuilles de miroir électrostatique, le cycle de vie à l’intérieur des serres, ou les propriétés des matériaux des feuilles gonflables et de la feuille transparente à travers laquelle l’éclairage solaire entre dans la serre”.
Pour aller plus loin :
- La page du projet sur le site de Pneumocell
- La page du projet sur le site de l’Agence spatiale européenne
Il faut noter que le cabinet SOM-Architects a présentée également un projet de base lunaire : le Moon Village. Tout comme le cabinet Foster and Partners, qui a proposé le projet Lunar Outpost.
