Base lunaire et satellites gécko

Dernière vérification en laboratoire : le satellite NanoFF est désormais en route dans l'espace.

Le gris fait ressortir la coupole futuriste de la base lunaire du sol poussiéreux. Ses murs épais de trois mètres en régolithe lunaire offrent aux astronautes une protection sûre contre les radiations cosmiques dangereuses et les impacts de micrométéorites. Dans un avenir où la lune devient une poste avancée animée de l'humanité, des routes fortifiées et des sites d'atterrissage stables s'étendent autour de la base permanente. Elles permettent le fonctionnement fluide des véhicules lunaires, robots et fusées, sans qu'ils s'enfoncent dans la couche de poussière épaisse qui couvre la lune. D'énormes paraboles et panneaux solaires fabriqués sur place par impression 3D à partir de régolithe lunaire alimentent la base en énergie et assurent la communication avec la Terre. Écouter Enrico Stoll, le responsable du département de technologie spatiale, donne l'impression d'être dans un film de science-fiction.

Poussière lunaire reconstituée

La clé de la réalisation de cette vision réside dans le régolithe lunaire, la poussière qui recouvre toute la lune et sur laquelle Neil Armstrong a laissé sa célèbre empreinte. « Le régolithe est principalement composé de composés oxydés à base de fer, titane, silicium, aluminium ou magnésium, et offre potentiellement beaucoup de matériau pour la future base lunaire », explique Stoll. Étant donné que le transport d’un kilogramme de matériel de la Terre vers la lune coûte environ un million d’euros, les chercheurs du TU Berlin étudient la transformation de la poussière lunaire, qu’ils ont spécialement reconstituée à cet effet. Actuellement, ils développent une technologie d’impression 3D qui doit fonctionner dans les conditions extrêmes de la lune. Ils ont déjà effectué des premiers essais laser avec le simulant de régolithe dans une chambre à vide et dans le tour de chute sous gravité lunaire.

Déjà en 2026, en collaboration avec le Laserzentrum Hannover, un laser développé par le TU Berlin dans le cadre du projet « Moon­Rise » atterrira sur la lune et effectuera la première impression 3D avec du vrai régolithe lunaire. « Si la méthode réussit, des robots envoyés préalablement sur la lune pourraient à l’avenir collecter la poussière lunaire et fabriquer des matériaux de construction pour des bâtiments et des routes, ainsi que des matériaux porteurs pour des panneaux solaires et des objets du quotidien comme des tasses et des assiettes », explique Stoll. L’extraction et l’utilisation d’éléments du régolithe lunaire sont également passionnantes.

Il s’agit notamment de la production d’oxygène ou de silicium à partir des composés oxydés, ainsi que de l’extraction de métaux comme le fer, le titane ou l’aluminium. Des étudiants du département travaillent également sur une méthode permettant de chauffer le régolithe lunaire sans laser. Ils envisagent de développer une procédure mobile, basée sur une lentille de Fresnel, qui concentre la lumière du soleil sur place pour chauffer et traiter le régolithe lunaire.

Recyclage spatial

Une autre vision spatiale de Stoll, sur laquelle son équipe travaille déjà, s’inspire des mécanismes d’adhérence des geckos. À l’avenir, de petits satellites pourraient s’accrocher à des satellites nécessitant des réparations, pour échanger des batteries ou changer des panneaux solaires. Les exemplaires devenus inutiles pourraient être détachés de leur orbite pour se désintégrer dans l’atmosphère terrestre. Équipés d’un mécanisme d’amarrage utilisant des « tapis adhésifs » synthétiques imitant les propriétés microscopiques des pattes de gecko, les satellites du TU pourraient agir comme un service de collecte des déchets et de réparation, face au problème croissant des débris spatiaux. La mission actuelle du TU Berlin, « NanoFF », teste déjà comment plusieurs petits satellites peuvent naviguer précisément en formation pour effectuer des opérations de maintenance et de réparation en orbite.

À long terme, Enrico Stoll envisage d’utiliser ces mini-satellites pour des missions interplanétaires, par exemple vers Vénus ou Mars, afin de collecter des données scientifiques et d’utiliser l’espace de manière plus durable. Son domaine possède suffisamment d’expérience : actuellement, le 30e satellite du TU Berlin est en orbite, exploité par le département de technologie spatiale lui-même — une situation unique au sein d’une université dans le monde.

Département de technologie spatiale

Le département de technologie spatiale du TU forme des ingénieur(e)s systèmes pour l’espace. La recherche se concentre sur les systèmes spatiaux distribués, l’exploration de la lune et le développement de capacités robotiques pour les petits satellites en orbite. Pour plus d’informations, consultez le site web du département.