La NASA veut voyager plus loin dans l’espace en transformant le CO2 de Mars en oxygène

La NASA navigue de succès en succès sur Mars avec son rover Perseverance. Le 20 avril, l’Agence spatiale américaine a réussi à extraire de l’oxygène à partir de l’air martien.

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La NASA veut voyager plus loin dans l’espace en transformant le CO2 de Mars en oxygène
L'instrument MOXIE lors de son installation dans le rover Perseverance.

C’est une prouesse moins impressionnante que le premier vol du drone Ingenuity. Pourtant, elle compte tout autant dans l’avenir de l’exploration spatiale. Mardi 20 avril, la NASA a réussi à convertir du dioxyde de carbone de l’atmosphère martienne en oxygène grâce à son rover Perseverance. Une prouesse inédite qui pose les bases pour des projets plus ambitieux.

Atmosphère avec 96 % de CO2

Le projet MOXIE (pour Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) fait partie des sept instruments scientifiques de Perseverance, arrivé le 18 février sur la planète rouge après un périple de quelque sept mois dans l'espace. L’objectif de ce dispositif expérimental : extraire de l’oxygène à partir de dioxyde de carbone, une ressource présente en masse dans l’atmosphère martienne. Celle-ci se compose de 96 % de dioxyde de carbone (CO2) pour seulement 0,13 % d’oxygène. L’atmosphère terrestre est chargée quant à elle de 21 % d’oxygène.



(L'instrument MOXIE lors de son installation dans le rover Perseverance. Crédit : NASA / JPL-Caltech)

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Cette technologie fonctionne par électrolyse. MOXIE utilise une chaleur extrême (800°C) pour séparer les atomes d'oxygène des molécules de dioxyde de carbone. Pour mener à bien cette expérience, les capteurs du rover devaient notamment prêter attention à la qualité de l’air. Une atmosphère trop chargée en poussière aurait pu saturer les filtres de l’instrument. Le microphone français sur l’instrument SuperCam contribue à l’expérience : il tend l’oreille au bon fonctionnement des pompes de MOXIE.

L'oxygène, un défi pour les voyages habités

Lors de sa première activation, l'instrument a produit environ 5,4 grammes d'oxygène en une heure. Soit l'équivalent d'environ... 10 minutes d’oxygène respirable pour un astronaute. Une production modeste puisque MOXIE fait à peu près la taille d’un grille-pain avec un poids de 17 kilos. À terme, la NASA évoque une machine 200 fois plus grande. Ce volume paraît impressionnant mais il est bien plus avantageux que le transport d’oxygène de la Terre jusqu’à Mars.

L’approvisionnement en oxygène représente l’un des principaux obstacles aux voyages habités dans l’espace. Non seulement pour assurer une source durable d’air respirable aux astronautes. Mais surtout pour approvisionner les fusées en carburant puisque l’oxygène. Selon la NASA, pour faire décoller quatre astronautes de la surface martienne, il faudrait environ 7 tonnes de carburant pour fusée et 25 tonnes d'oxygène. Plus marginale, la consommation des astronautes pendant toute une année de mission sur Mars ne nécessiterait « que » une tonne d’oxygène.

(Le rover Perseverance lors de son atterrissage sur Mars. Crédit : NASA / JPL-Caltech)

MOXIE est conçu pour générer jusqu'à 10 grammes d'oxygène par heure et les scientifiques prévoient de faire fonctionner la machine au moins neuf autres fois au cours des deux prochaines années dans des conditions et à des vitesses différentes, a indiqué la NASA. Pendant cette période, le rover Perseverance utilisera ses autres instruments pour rechercher des traces fossilisées d'anciens microbes qui auraient pu se développer sur Mars il y a des milliards d'années.

Avec Reuters (Steve Gorman, version française Camille Raynaud)

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