En octobre 1957, la science-fiction devint réalité: Spoutnik, le premier messager de la Terre, partit dans l'espace. Depuis lors, les progrès progressent sans relâche. Les gens, hommes et femmes, ont visité l'espace à plusieurs reprises, mené des recherches, peut-être même s'aimer. Nous sommes habitués à voir un terrain d'essai pour les scientifiques dans l'espace, mais peut-il devenir plus utile pour l'humanité à l'avenir? Pourrons-nous un jour bénéficier économiquement des activités industrielles dans l'espace, par exemple, sous la forme d'usines spatiales qui profitent de la microgravité?
Les gouvernements qui financent des missions spatiales coûteuses recherchent depuis longtemps des moyens de générer des retombées économiques. À la fin des années 1990, la NASA a salué toute initiative affirmant qu'elle pouvait extraire de l'argent de l'espace. Au cours de cette incitation financière, de nombreuses déclarations sur la création d'une industrie orbitale ont émergé. Le manque de gravité permettrait la croissance des cristaux de protéines nécessaires pour lutter contre le cancer, ont-ils déclaré. Les nouveaux matériaux produits en apesanteur auront de nouvelles propriétés utiles, ont-ils déclaré. Et beaucoup plus.
Cependant, les coûts de lancement des matériaux et des équipements nécessaires, de transformation des ingrédients puis de retour sur Terre ont progressivement montré que ces idées ne sont pas économiquement viables. Le coût d’envoi de marchandises dans l’espace se rapproche du coût de l’or par kilogramme. En conséquence, il s'avère que toute production et transformation dans l'espace sera trop coûteuse pour en valoir la peine. Y a-t-il des changements à venir?
Futur proche
Nous avons déjà certaines opportunités d'exploration spatiale industrielle sur la Station spatiale internationale. Il tourne autour de la Terre 16 fois par jour et compte environ six astronautes à bord. Un large éventail d'expériences de biologie et de physique sont effectuées chaque jour sur l'ISS - en fait, l'ISS est un laboratoire de microgravité. Beaucoup de ces expériences génèrent des informations spécifiques à l'industrie.
À titre d'exemple, comprendre comment les métaux fondus s'écoulent lors de la coulée de formes complexes nécessite des mesures des propriétés du métal près du point de fusion. Ceci est mieux fait avec des échantillons flottant en microgravité. Les résultats amélioreront l'économie future et la fiabilité de la coulée sur Terre. Les conditions de microgravité sont un outil important pour comprendre les processus physiques et biologiques qui se produisent sur Terre.
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Récemment, l'Agence spatiale européenne a approché l'industrie à la recherche de nouvelles idées de participation commerciale à l'ISS. La plupart des propositions visaient à fournir un accès à faible coût à l'ISS en utilisant un équipement simplifié plutôt que de nouveaux procédés industriels. L'industrie a donc la possibilité de s'impliquer et d'essayer de nouvelles idées, mais en général, son objectif est de trouver des moyens bon marché d'atteindre et de quitter l'espace, sans parler de faire des affaires en microgravité.
La durée de vie de l'ISS est limitée. L'ESA décidera de l'extension de la durée de vie de l'ISS en décembre de cette année, avec la NASA, et très probablement, la station fonctionnera jusqu'en 2024. Il sortira ensuite de son orbite et sera détruit d'ici 2030.
La prochaine étape au-delà de l'ISS est actuellement en cours de discussion sous le titre bizarre de Deep Space Habitat (DSH). Il devrait s'agir d'une colonie temporaire, éloignée de la Terre et même de l'orbite terrestre basse sur laquelle flotte l'ISS. Il sera construit en utilisant du matériel provenant de l'ISS et traitera des matériaux provenant du voisinage de la Lune ou des astéroïdes pour maintenir cet environnement en marche, réduisant ainsi le coût de sa maintenance. Tout d'abord, ils feront attention à l'eau et à l'oxygène, car ils ont besoin d'environ 30 kilogrammes par personne et par jour.
Avenir lointain
D'autres missions d'exploration spatiale bénéficieront d'un coup de pouce significatif du traitement des matériaux sur les astéroïdes - en particulier s'ils peuvent être utilisés pour produire du carburant pour fusée ou des matériaux de construction à partir d'eux - mais ce ne sera pas bientôt. Les propositions actuelles incluent le développement d'astéroïdes, qui promet des avantages économiques à long terme pour tous. Les matériaux trouvés sur les astéroïdes se trouvent à la surface de nombreuses planètes, mais dans ce dernier cas, leur extraction et leur traitement seront plus coûteux que toute autre option. Des missions sont actuellement prévues pour développer des ressources sur la Lune, le satellite Mars Phobos et d'autres objets célestes, mais leur mise en œuvre ne débutera pas avant dix ans.
Nous n'avons pas encore identifié de nombreux matériaux qui peuvent être créés en microgravité et trouveront des applications sérieuses partout. Les opportunités sont nombreuses. La création de mousse solide en introduisant des gaz dans un mélange de verre fondu et en refroidissant cette masse dans des conditions de microgravité (sans séparation gravitationnelle des composants) créera un matériau de construction avec la résistance de l'acier et la résistance à la corrosion inhérente au verre. Cependant, il est plus probable que le produit de ces usines ira à la production d'autres usines et stations spatiales.
Il y a des dizaines d'années, les gens rêvaient de «colonies spatiales» loin de la Terre. Ils devaient être indépendants de la Terre en temps de crise et disposeraient de systèmes autonomes. Spoutnik, l'ISS, puis Deep Space Habitat sont tous des pas vers de telles colonies. Après leur création, peut-être, c'est sur eux que nous nous appuierons dans le processus de vie, en nous éloignant de plus en plus de la Terre.
ILYA KHEL