Perseverance est équipé d’une pompe qui produit de l’oxygène à partir de l’atmosphère martienne. Pourtant seulement quelques grammes à la fois, mais cela prouve que cette technologie fonctionne.
Produire de l’oxygène sur Mars à partir de l’atmosphère locale : on maitrise grâce à Perseverance, et on bat déjà des records
Pourquoi est-ce important ?
L'un des grands enjeux de la conquête spatiale c'est, une fois arrivé sur place avec un équipage humain, lui donner tous les outils et toutes les ressources pour survivre sur de longues périodes sur la Lune, et plus encore sur Mars. Car il n'est pas question d'amener régulièrement du ravitaillement en consommables vitaux. Il va falloir se débrouiller au maximum avec ce qui est disponible sur place.« L’expérience la plus risquée que nous ayons réalisée »
Dans l’actualité : le rover Perseverance de la NASA est vraiment le héros des premiers temps de notre épopée à venir sur la planète rouge : le petit robot vient de battre un nouveau record de production d’oxygène sur place. Une étape forcément capitale, le jour où on enverra un équipage humain sur place.
- Le rover est équipé d’un système nommé MOXIE (Mars Oxygen In Situ Resource Utilization Experiment), pas plus grand qu’un grille-pain, et qui peut absorber le dioxyde de carbone présent sur Mars pour le recycler en oxygène.
- MOXIE a été poussé au maximum de ses capacités et a récemment doublé sa capacité de production record, de 6 à 12 grammes d’oxygène par heure, pendant une heure. Ce n’est pas énorme bien sûr, mais cela donne une idée de ce qu’on pourrait obtenir avec une version à grande échelle de la machine.
« Nous avons obtenu d’excellents résultats. C’est l’expérience la plus risquée que nous ayons réalisée, ça aurait pu mal tourner et endommager la machine. […] Tout est question de durée de vie. Nous fonctionnons une heure à la fois. À l’avenir, nous devrons le faire pendant 10.000 heures. Sur Mars, on n’a pas de seconde chance. »
Michael Hecht, chercheur principal pour l’emploi de MOXIE, auprès de Space.com
Passer à l’échelle supérieure
MOXIE a beau ne pas avoir beaucoup de souffle, la machine prouve qu’il est possible de produire de l’oxygène sur place, en complément de ce qui devra être recyclé indéfiniment, tant pour permettre de respirer aux astronautes que pour produire du carburant destiné aux vaisseaux spatiaux.
- MOXIE a fonctionné sept fois, en général par tranches d’une heure, au cours de l’année 2021 afin de tester son fonctionnement dans les différentes conditions que connaît la planète tout au long de l’année martienne. En 2022, les scientifiques se sont évertués à repousser les limites de l’engin.
- Bien sûr, ce n’est pas MOXIE qui fera respirer des êtres vivants. D’autant que les fonds alloués à la recherche sur MOXIE devraient s’arrêter à la fin de l’année.
- Le professeur Hecht estime toutefois que les résultats de l’expérience encourageaient le développement d’un système à grande échelle sur notre planète : une machine capable de pomper en continu, pour générer sur sa durée de vie – donc sans doute plusieurs milliers d’heures, mais c’est difficile à estimer quand on en n’est qu’à la planche à dessin – 25 à 30 tonnes d’oxygène et alimenter une mission habitée sur Mars.
- Pour rappel, un être humain au repos inspire environ un demi-litre d’air de 12 à 15 fois par minute. Par jour, nous « consommons » près de 12.000 litres d’air, qui sur Terre se compose principalement d’azote (78%) et d’oxygène (21%). On suppose qu’une installation humaine permanente optera pour une concentration similaire. Cela ferait donc 2.520 litres d’oxygène par astronaute et par jour – encore que le calcul est faussé, à la fois car on n’en consomme pas l’entièreté à chaque respiration et parce qu’aucune activité physique n’est prise en compte. Mais cela donne une idée des ordres de grandeur nécessaires par rapport au petit module MOXIE, sachant qu’un litre d’oxygène à l’état liquide (ce qui sera peut-être plus pratique à stocker) pèse 1,14 kg.