L’exploitation minière dans l’espace : quel potentiel ?

Cela fait des années que l’on entend par­ler d’industrie spa­tiale com­mer­ciale et d’exploitation des res­sources que recèlent la Lune et les autres corps du Sys­tème solaire. Mais alors qu’on nous pro­met, « pour bien­tôt », des bases lunaires et des colo­nies sur Mars, force est de consta­ter que pour l’instant ces grands rêves peinent à prendre corps.

Tou­te­fois, après des décen­nies de décep­tion, la com­bi­nai­son d’une meilleure tech­no­lo­gie, d’une baisse des coûts vers l’espace et d’une ruée du sec­teur pri­vé vers les éner­gies com­pé­ti­tives a pla­cé les voyages spa­tiaux au pre­mier plan. Les déve­lop­pe­ments com­mer­ciaux de l’industrie spa­tiale et la raré­fac­tion d’éléments néces­saires à l’industrie pour­raient inci­ter à cher­cher ailleurs les res­sources et à envi­sa­ger l’exploitation minière de la Lune, des asté­roïdes ou, à plus longue échéance, d’autres corps plus loin­tains du Sys­tème solaire.

D’après les esti­ma­tions, l’astéroïde métal­lique Psy­ché (200 km de large envi­ron) contient envi­ron 50 % de métal, soit une quan­ti­té totale équi­va­lente à des mil­lions d’années de notre pro­duc­tion annuelle mon­diale de fer et de nickel. Et ces métaux ne sont pas les seuls qui attisent la convoi­tise des futurs pros­pec­teurs spatiaux. 

D’autres asté­roïdes sont riches en élé­ments très rares sur Terre. Pla­tine, iri­dium, osmium, pal­la­dium, tous ont une grande impor­tance indus­trielle et servent à la fabri­ca­tion de pro­duits aus­si divers que des pots cata­ly­tiques, des sti­mu­la­teurs car­diaques et des implants médi­caux, mais ils entrent sur­tout dans la com­po­si­tion de la plu­part des com­po­sants élec­tro­niques modernes. Ces res­sources, sur Terre, sont extrê­me­ment limi­tées et l’augmentation de leur prix pour­rait ne plus rendre si aber­rante l’idée d’aller les miner dans l’espace.

Plus proche de nous, la Lune fait l’objet d’une atten­tion crois­sante de la part de l’industrie spa­tiale. Sa richesse ? Pas de métaux rares, mais deux autres res­sources tout aus­si stratégiques.

La pre­mière est l’eau. Des sondes d’exploration scien­ti­fiques comme LRO (États-Unis) ou Chandrayaan‑1 (Inde) ont confir­mé, depuis l’orbite lunaire, la pré­sence d’eau sur presque toute la sur­face de la Lune, mais sur­tout sous forme de glace dans des cra­tères ombra­gés en per­ma­nence aux pôles lunaires. Cette eau pour­rait tout d’abord ser­vir, une fois puri­fiée, à rem­plir les besoins en eau des astro­nautes en mis­sion sur place, mais une fois sépa­rée en ses consti­tuants fon­da­men­taux (oxy­gène et hydro­gène), elle four­ni­rait sur­tout les vais­seaux spa­tiaux en car­bu­rant (c’est ce qu’utilise aujourd’hui l’étage prin­ci­pal de la fusée Ariane 5).

De plus, il semble que les vents solaires aient implan­té d’importants dépôts d’hélium‑3 (un iso­tope léger de l’hélium) dans les régions équa­to­riales de la Lune. Cet hélium‑3 est une source de com­bus­tible poten­tielle pour les réac­teurs à fusion de deuxième et de troi­sième géné­ra­tion dont on espère qu’ils seront en ser­vice d’ici la fin du siècle.

Mais peut-on miner impu­né­ment les res­sources d’autres corps célestes ?

Le trai­té sur l’espace extra-atmo­sphé­rique de 1967 inter­dit expli­ci­te­ment aux nations de reven­di­quer la pro­prié­té d’un corps céleste. La Lune, par exemple, est un « bien com­mun ». Il n’est cepen­dant pas très dif­fi­cile de contour­ner la lettre de ce texte, écrit en un temps de guerre froide où les pré­oc­cu­pa­tions liées à l’espace étaient très dif­fé­rentes d’aujourd’hui.

Une des « astuces » mises en avant par les États-Unis et d’autres nations qui veulent déve­lop­per l’exploitation minière de l’espace est que, à l’instar des eaux inter­na­tio­nales sur Terre, qui n’appartiennent à per­sonne, mais dans les­quelles il est tout à fait auto­ri­sé de pêcher, les pays et les entre­prises pour­raient de fac­to exploi­ter et pos­sé­der les res­sources extraites des corps célestes sans reven­di­quer ces corps célestes eux-mêmes.

Sur la base de ces consi­dé­ra­tions, l’administration Oba­ma a signé le fameux « Space Act » en 2015, per­met­tant aux citoyens amé­ri­cains de « s’engager dans l’exploration et l’exploitation com­mer­ciale des res­sources spa­tiales ».

En avril 2020, l’administration Trump publiait un décret exé­cu­tif sou­te­nant l’exploitation minière amé­ri­caine sur la Lune et les asté­roïdes. Sui­vi immé­dia­te­ment par la NASA qui dévoi­lait, en mai 2020, les accords d’Artémis, qui com­pre­naient le déve­lop­pe­ment de « zones de sécu­ri­té » entou­rant les futures bases lunaires. L’ob­jec­tif, offi­ciel­le­ment, était d’éviter que les États ou des socié­tés opé­rant à proxi­mi­té ne se marchent sur les pieds et que des inci­dents ne se déclenchent. 

Rap­pe­lons que les États-Unis ne sont pas seuls à tra­vailler sur un nou­veau cadre légis­la­tif concer­nant les futures acti­vi­tés spa­tiales com­mer­ciales. Le Luxem­bourg et les Émi­rats arabes unis codi­fient leurs propres lois sur les res­sources spa­tiales dans l’espoir d’attirer des inves­tis­se­ments dans leurs pays avec des cadres juri­diques favo­rables aux entre­prises. Juste der­rière, la Rus­sie, le Japon, l’Inde et l’Agence spa­tiale euro­péenne nour­rissent tous leurs propres ambi­tions en matière d’exploitation minière spatiale.

Alors que l’exploitation réelle des res­sources spa­tiales n’a pas encore com­men­cé, la jungle des pos­tu­lants pri­vés à cette nou­velle aven­ture four­mille de can­di­dats. Tel un éco­sys­tème en effer­ves­cence, ils appa­raissent et dis­pa­raissent au gré des accords, des sou­tiens finan­ciers… et des banqueroutes.

Pla­ne­ta­ry Resources, fon­dée en 2009 dans le but de déve­lop­per une indus­trie robo­tique d’extraction d’astéroïdes, dis­pa­raît en 2020 mal­gré des inves­tis­seurs fon­da­teurs de pre­mier plan, dont Lar­ry Page d’Alpha­bet, Eric Schmidt, ex-PDG de Google et Richard Bran­son, le fon­da­teur du groupe Vir­gin.

Schak­le­ton Ener­gy Com­pa­ny était une entre­prise texane fon­dée en 2007 pour déve­lop­per des tech­no­lo­gies per­met­tant de faire du minage lunaire. L’insuffisance des levées de fond effec­tuées entre 2011 et 2013 ne lui per­mit pas de sur­vivre au-delà de cette date.

Mais d’autres socié­tés sont appa­rues depuis et parient sur l’avenir de l’industrie lourde spa­tiale. Citons, par exemple, iSpace (Japon) qui se donne pour objec­tif « d’aider les entre­prises à accé­der à de nou­velles oppor­tu­ni­tés com­mer­ciales sur la Lune » (extrac­tion de l’eau et des res­sources miné­rales). Off­world, socié­té cali­for­nienne, déve­loppe « des robots indus­triels uni­ver­sels capables de faire le plus gros de l’exploitation minière sur Terre, la Lune, les asté­roïdes et Mars ». L’Aste­roid Mining Cor­po­ra­tion (Royaume-Uni) finance actuel­le­ment le déve­lop­pe­ment d’un satel­lite, « El Dora­do », offi­ciel­le­ment pré­vu pour être lan­cé en 2023, devrait mener une large étude spec­trale de 5 000 asté­roïdes afin d’identifier les plus pré­cieux pour l’exploitation minière.

Quel que soit l’intérêt du sec­teur public ou pri­vé pour le déve­lop­pe­ment d’activités d’extractions de res­sources extra­ter­restres, il faut recon­naître que la tâche est loin d’être aisée.

L’exploitation minière de la Lune, par exemple, devra sur­mon­ter un cer­tain nombre de pro­blèmes spé­ci­fiques. Aux pôles les tem­pé­ra­tures vont de 120 °C le jour à ‑232 °C la nuit, et les radia­tions issues des rayons cos­miques, non déviés par un champ magné­tique pla­né­taire, comme celui de la Terre, créent un envi­ron­ne­ment très hos­tile. De plus, comme l’ont décou­vert les astro­nautes d’Apol­lo, la pous­sière lunaire est extrê­me­ment fine et très abra­sive, de sorte que les pièces mobiles doivent être pro­té­gées. La lubri­fi­ca­tion et le refroi­dis­se­ment y sont très dif­fi­ciles, car la plu­part des huiles, des fluides de refroi­dis­se­ment et des graisses se dés­in­tègrent ou s’évaporent dans le vide.

La situa­tion n’est guère meilleure pour les asté­roïdes. Si les tech­no­lo­gies déve­lop­pées ces der­nières années pour atteindre, sur­vo­ler et s’approcher en dou­ceur de la sur­face des asté­roïdes ont consi­dé­ra­ble­ment évo­lué, grâce au déve­lop­pe­ment de sondes d’exploration scien­ti­fiques comme Haya­bu­sa 2 (Japon) ou Osi­ris-Rex (États-Unis), les tech­niques de minage et de récolte des maté­riaux en ape­san­teur sont encore à déve­lop­per et à tester.

Rap­pe­lons, pour ter­mi­ner, que les orga­nismes publics ne sont pas inac­tifs dans ce domaine. En 2019, Aria­ne­Group a signé un contrat avec l’Agence spa­tiale euro­péenne pour étu­dier la pos­si­bi­li­té d’aller sur la Lune avant 2025 et com­men­cer à y tra­vailler. Pour la réa­li­sa­tion de cette étude, Aria­ne­Group et sa filiale Aria­nes­pace se sont asso­ciés à une start-up alle­mande, PT Scien­tists, qui four­ni­ra l’atterrisseur, et à une PME belge, Space Appli­ca­tions Ser­vices, qui four­ni­ra le seg­ment sol, les équi­pe­ments de com­mu­ni­ca­tion et les opé­ra­tions de ser­vices associées.