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Exploitation d'astéroïdes, rêve ou réalité ?

Aujourd’hui tout le monde le sait, les ressources sur Terre s’amenuisent alors que nos besoins augmentent. Nous arriverons donc tôt ou tard à un point où l’exploitation spatiale sera une nécessité et, si nous souhaitons conserver notre niveau de vie et continuer à nous développer, cela pourrait arriver encore plus vite. On estime que les ressources minières sur Terre seront épuisées d’ici 50 à 70 ans avec notre croissance actuelle.

Cependant sommes-nous aujourd’hui capables d’exploiter les minerais d’un astéroïde ? Quelles en seraient les étapes ? Et surtout cela serait-il rentable et bénéfique ?

Il faut bien comprendre que nous parlons ici de projets dont la faisabilité a été étudié par des entreprises tels que Planetary Ressources et Deep Space Industries dont l’objectif à long terme est l’exploitation minière des astéroïdes.



Choisir le bon astéroïde


Il existe trois types principaux d’astéroïdes désignés par trois lettres : C, S et M. Le type C sont les astéroïdes dits carbonés car riches en carbone et autres éléments volatils. Ce sont les plus présents dans le système solaire (75%). Le type S désigne les astéroïdes dits silicatés car ils sont essentiellement composés de silicate de fer et magnésium. Ils représentent 17% des astéroïdes observés. Enfin, le type M pour métallique est le plus rare des trois (seulement 5% des astéroïdes) mais aussi le plus intéressant dans notre cas puisque, comme son nom l’indique, ils sont essentiellement constitués de fer et de nickel mais aussi d’autres éléments très rares essentiels dans les nouvelles technologies comme le cobalt, la platine, l’iridium ou l’osmium. Par exemple, l’astéroïde métallique Psyché qui fait 200 km de large environ serait composé à 50% de métal, de quoi subvenir à la demande mondiale de fer, de nickel, d’or et de platine pendant plusieurs millions d’années ! Il en contient tellement qu’il est estimé à 10 000 milliards de milliards de dollars, de quoi rendre milliardaire chaque personne sur Terre ! 

Vu d’artiste de l’astéroïde Psyché, cite-espace.com

Cependant, la composition d’un astéroïde n’est pas le seul facteur, il faut aussi prendre en compte son orbite et son emplacement par rapport à la Terre. En effet, plus il est éloigné et plus il est difficile de l’atteindre et de l’exploiter et donc plus les coûts sont élevés. Le mieux serait donc qu’il se trouve proche de la Terre ou que son orbite croise la nôtre assez souvent pour qu’on puisse se rencontrer de temps en temps.





Atteindre et rapporter l’astéroïde


De nombreuses méthodes d’exploitation ont été proposées mais nous nous intéresserons ici à l’une des plus rentables à long terme et plutôt originale : placer l’astéroïde en orbite terrestre. En effet, cela permettrait de l’exploiter pleinement et à moindre coût puisque, se trouvant en orbite terrestre, il serait en permanence à portée et l’exploitation serait continue. On élimine ainsi la contrainte de distance entre la Terre et l’astéroïde qui, en fonction des orbites naturelles de chacun, peut énormément varier.


La capsule de OSIRIS-Rex avec de la poussière de Bennu à l’intérieur, lemonde.fr

Cependant, avant tout cela, il faut atteindre l’astéroïde or le voyage spatial coûte très cher avec le carburant conventionnel. Il faut donc un autre moyen : des fusées utilisant des moteurs électriques. Ceux-ci existent déjà sur certaines sondes, il faudrait juste les adapter et les agrandir pour des missions de cette envergure. Bien qu’ils ne soient pas assez puissants pour quitter la Terre, une fois dans l’espace, ils fonctionnent parfaitement. Ainsi, il faudrait amener en orbite les différents composants avec des fusées traditionnelles puis les assembler comme pour l’ISS. Une fois assemblé, il suffit d’intercepter l’astéroïde voulu. Cette manœuvre est déjà bien connue des scientifiques et a déjà été réalisée par le passé avec l’engin spatial OSIRIS-Rex, lancé en 2016 et qui avait alors atteint l’astéroïde Bennu en 2018. 


Cependant, une fois face à l’astéroïde, un problème de taille nous fait face, ce dernier n’est pas stable et tourne sur lui-même dans tous les sens, il est incontrôlable. Cela est dû à toute les météorites qui se sont écrasées sur lui pendant des millions d’années. Il faut donc maintenant le stabiliser et, pour cela, la méthode la plus simple serait de s’y accrocher en plusieurs endroits et, à l’aide de nos moteurs, de contrôler sa rotation petit à petit jusqu’à ce qu’il soit stable. On peut alors maintenant le ramener en orbite terrestre, pour cela, il suffit d’attendre le bon moment pour allumer les moteurs. L’absence totale de frottements dans l’espace nous permet de déplacer de très gros objet avec peu de poussée. Le problème du retour est donc assez similaire à celui de l’aller. Pour mettre l’astéroïde en orbite, il faudra le freiner au bon moment à l’aide nos moteurs.


Exploiter l’astéroïde


Vu d’artiste de l’exploitation minière d’un astéroïde, polytechnique-insights.com

Pour pouvoir exploiter l’astéroïde en orbite, il faudra construire des engins spatiaux spécialisés pour effectuer cette tâche. Tous comme pour le premier, ceux-ci seraient assemblés dans l’espace dû à leur grande taille. Il faudra alors les diriger vers l’astéroïde où ils s’y accrocheront. Le minage pourra alors commencer. Celui-ci sera très différent que sur Terre dû au manque de gravité. En effet, il faudra d’abord chauffer la roche à l’aide de très grands miroirs redirigeant les rayons du Soleil afin de faire évaporer tous les gaz présents dans celle-ci. Ensuite, des broyeurs pourront réduire la roche en gravats et poussières comme sur Terre et des centrifugeuses permettront de séparer les éléments lourds et donc les métaux des autres éléments plus légers comme la poussière. Les métaux seront alors placés dans des capsules afin de les stocker. 


Pour les ramener sur Terre, il existe plusieurs solutions. On pourrait par exemple utiliser des vaisseaux de transport réutilisables similaires au Space Shuttle. Les capsules pleines de métaux seraient alors placées dans le vaisseau et celui-ci retourneraient sur Terre délivrer sa précieuse cargaison puis retournerait dans l’espace à nouveau chercher d’autres capsules et ainsi de suite. Une autre méthode consiste à directement larguer les capsules sur Terre, celles-ci devront alors être assez résistantes pour survivre à la rentrée atmosphérique. Elles seraient très certainement larguées dans l’océan où des bateaux viendraient les chercher et les trouveraient grâce à des balises GPS.

Space Shuttle Endeavour avec la soute ouverte, spacecraft.fandom.com
La capsule Orion après avoir amerri dans l’océan Pacifique, 1jour1actu.com













Pourquoi ne nous le faisons pas encore ?

 

Comme nous venons de le voir, nous savons comment faire et nous avons les technologies pour ou du moins nous avons les connaissances et les moyens de développer ces technologies mais alors, pourquoi ne pas commencer tout de suite ? Tout simplement car ce n’est pas rentable du tout pour l’instant. En effet, on perdrait beaucoup d’argent à aller chercher un astéroïde pouvant rapporter des milliers de milliards de dollars s’il faut en dépenser des millions de milliards pour l’exploiter. À titre de comparaison, la construction de l’ISS a coûté environ 150 milliards de dollars et est issue de la coopération de plusieurs pays à travers le monde et son maintien coûte entre trois et quatre milliards de dollars par an. Imaginez donc le coût seulement pour aller chercher et rapporter un astéroïde aujourd’hui. Pour preuve, l’entreprise Planetary Ressources a fermé ses portes en 2018 et Deep Space Industries en 2019, les deux pour manque de financement et à cause de leurs projets extrêmement coûteux. Le secteur du spatial est encore beaucoup trop cher et il faut continuer à trouver des moyens de le rendre plus abordable.


De plus, tout cela pose un problème de sécurité majeur. En effet, imaginez que l’on perde le contrôle de l’astéroïde et que celui-ci vienne s’écraser sur Terre. Plus il est grand et donc rentable car exploitable, plus les conséquences seraient énormes. S’il s’écrase sur une zone habitée, il pourrait causer la mort de millions de personnes et, s’il s’écrase dans la l’océan, se serait de gigantesques tsunamis qui pourraient être créés. De plus, en soulevant des quantités énormes de roche et poussière dans l’atmosphère, l’astéroïde pourrait créer un hiver durant plusieurs années causant famines et maladies à l’échelle planétaire. Pour éviter tous ces risques, il faudrait que l’astéroïde exploité fasse moins de 30 mètres de diamètre afin que celui-ci se désintègre totalement dans l’atmosphère.




Ainsi, l’exploitation des astéroïdes n’est pas pour tout de suite. Cependant, cela deviendra tôt ou tard une nécessité si l’Homme souhaite continuer à se développer. Comme nous l’avons vu au début, certaines entreprises comme Planetary Ressources et Deep Space Industries ont même déjà réfléchis  à comment réaliser cet exploit. Par ailleurs, certains pays aussi s’intéressent à cela comme le Luxembourg qui a autorisé l’exploitation des astéroïdes en 2017. L’exploitation d’astéroïde apporte également un avantage environnemental conséquent. En effet, cette industrie est extrêmement polluante et destructrice sur Terre, son déplacement dans l’espace résoudrait donc ce problème et permettrait à la biodiversité de revenir dans ces zones aujourd’hui détruites.

Une mine à ciel ouvert d’exploitation de terres rares, consoglobe.com


Pour finir, l’exploitation d’astéroïdes pourrait être un premier pas vers la colonisation du système solaire. Un accès quasi illimité à toutes ces ressources indispensables nous permettrait de réaliser des exploits inimaginables aujourd’hui.





SOURCES :


-        Astronomie et Astrophysique, « L’ISS : la station spatiale internationale »


-        Cité de l’espace, « Psyche, voyage vers le grand astéroïde de métal »


-        Futura Sciences, « Les astéroïdes : taille, orbite, composition et formation »


-        Futura Sciences, « L’étude et l’exploitation des astéroïdes »


-        Futura Sciences, «Astéroïdes : fréquence et conséquences des impacts »


-        NASA, « OSIRIS-REx »


-        Polytechnique Insights, « L’exploitation minière dans l’espace : quel potentiel ? »


-        Science et Vie, « A-t-on les moyens d’exploiter le minerai des astéroïdes ? »


-        Wikipédia, « Deep Space Industries »


-        Wikipédia, « Planetary Ressources »

 

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