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.