2023-02-27 

Les expertises pour l’habitabilité de la Lune au cœur des rencontres organisées à IMT Mines Albi avec les agences spatiales française et européenne

Comment organiser un séjour de longue durée de la Lune ? Comment y être autonome en produisant durablement à partir de ces seules ressources que sont le régolite (sol et poussière lunaire) et le Soleil ? Telles étaient les questions au centre du premier Workshop organisé ce 15 février par IMT Mines Albi, sur la thématique ISRU « in-situ resource utilization ». Il réunissait agences spatiales française et européenne, principaux acteurs de la communauté́ scientifique européenne et start ups travaillant sur ce sujet. Une présence qui témoigne de l’intérêt pour la « Toulouse Task Force », regroupement de trois laboratoires toulousains qui conjuguent des expertises rarement réunies en Europe pour relever les défis scientifique et technologique de l’implantation humaine sur la lune.

L’habitabilité de la lune, défi de la décennie
Les années 2020 marquent le retour de l’attrait pour les missions lunaires. En témoignent, les récentes missions menées avec succès par la Chine (Chang’e5), les USA (Artemis I) ou le Japon (Hakuto-R). Cependant, le format des missions a changé. L’objectif est désormais de séjourner sur la lune, laquelle pourra servir de base pour des explorations plus lointaines (Mars). Avec un objectif à 2030, selon la NASA ! Cette vision de l’expédition lunaire implique donc d’apprendre à organiser la vie sur la lune en composant avec son univers hostile et en produisant à partir de ses ressources frugales. Un défi scientifique et technologique dont se sont emparées plusieurs agences spatiales internationales, mais désormais aussi, des acteurs privés. L’Agence Spatiale Européenne (ESA) et le CNES ont ainsi lancé le programme Spaceship FR pour développer des technologies et procédés qui permettront de construire la première base lunaire et aux explorateurs spatiaux d’y séjourner.
 
« Toulouse Task Force », le réseau d’expertises régional sur la thématique ISRU
Créée en Occitanie à l’issue du congrès European Lunar Symposium (ELS 6th) organisé par l’IRAP à Toulouse en Mai 2018, la "Toulouse Task Force" regroupe les trois laboratoires CNRS suivants : l’IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), le LGC (Laboratoire de Génie Chimique) de l’Université Paul Sabatier et l’Institut Clément Ader (ICA) site IMT Mines Albi. Leurs expertises conjuguées répondent à des défis majeurs soulevés par les séjours lunaires prolongés. Les enjeux sont multiples puisqu’ils relèvent de plusieurs domaines : la planétologie, la chimie, la science des matériaux, la mécanique et l’énergie. La « Toulouse Task Force » a pour ambition de les appréhender. Les laboratoires mènent ainsi des travaux scientifiques de caractérisation et de modélisation du régolite en vue de produire de l’oxygène et des alliages métalliques sur la lune, de fabriquer des outils ou objets conformes aux propriétés mécaniques et dimensionnelles attendues par les astronautes. Peu d’équipes en Europe réunissent un panel de compétences en planétologie et en ingénierie aussi large sur le thème « ISRU ».
 
L’Institut Clément Ader (ICA) site IMT Mines Albi mobilisé sur la fabrication additive à base de régolite
Pour se préparer à cette nouvelle phase de l’exploration lunaire, le CNES s’oriente vers la possibilité de créer, in situ, des outils à l’usage des astronautes. Pour développer cet axe de recherche, il s’appuie sur l’Institut Clément Ader (ICA) site IMT Mines Albi. Ce dernier apporte son expertise de la fabrication additive appliquée aux contraintes d’un environnement lunaire. Les pièces peuvent ainsi être conçues à partir de régolite issu du sol lunaire et de sources d’énergie dérivées du soleil. La levée de ce verrou technologique permettrait par exemple aux astronautes de réparer les pièces in situ sans en attendre une livraison depuis la Terre. Un programme de collaboration a été mis en place entre le laboratoire ICA site IMT Mines Albi et le CNES. Jean-Jacques Favier, astronaute scientifique du CNES et aujourd’hui professeur honoraire à IMT Mines Albi, un des initiateurs de la « Toulouse Task Force », travaille avec le laboratoire ICA site IMT Mines Albi à l’atteinte de ces objectifs.
 
Des recherches pour la lune mais des retombées terrestres attendues
Produire localement, mobiliser un minimum d’énergie, s’adapter à un environnement de plus en plus contraint par le réchauffement climatique sont les nouvelles exigences terrestres qui entrent en résonnance avec les travaux scientifiques menés pour l’habitabilité de la lune. Elles sont au cœur de l’expertise des matériaux et des procédés, déployée par le centre de recherche ICA site IMT Mines Albi pour concevoir les mobilités du futur et épauler les industries dans la recherche de solutions innovantes qui répondent aux attentes sociétales. Dans cette perspective, l’implication d’IMT Mines Albi dans le programme Spaceship FR constitue un véritable accélérateur d’innovation pour répondre aux enjeux du futur. C’est d’ailleurs un but affiché par le CNES porteur du programme : accompagner la maturation des solutions innovantes vers leurs applications spatiales et augmenter leurs implications terrestres.
 

« L’implication d’IMT Mines Albi dans le domaine du spatial marque une étape importante. Elle démontre la capacité de la recherche de l’école à répondre à un des secteurs les plus exigeants. Elle illustre sa faculté à s’intégrer à un écosystème régional et à agréger des compétences pour couvrir la problématique globale de la vie sur la lune. Enfin, elle ouvre au sein du groupe IMT, un champ de recherche pertinent pour nourrir les thématiques d’avenir sur lesquelles l’Institut est reconnu. »
Lionel Luquin, directeur IMT Mines Albi

IMT Mines Albi – Innover, entreprendre, construire un avenir durable.
IMT Mines Albi forme des ingénieurs généralistes, innovants, humanistes et internationaux qui intègrent dans leurs actions et leur management la dynamique du développement durable.
Former des ingénieurs rigoureux, entreprenants, capables de dynamiser les entreprises. Inventer de nouveaux produits et procédés grâce à des recherches de pointe. Les développer avec des partenaires industriels, et contribuer ainsi à l’expansion économique de notre territoire... Telles sont les missions d’IMT Mines Albi.
En symbiose avec son environnement IMT Mines Albi a choisi de se spécialiser sur des créneaux d’expertise, à la fois originaux et porteurs : matériaux et procédés pour l’aéronautique et le spatial, valorisation énergétique de la biomasse et des déchets, nouvelles technologies de mise en forme des médicaments, cinétique des organisations.
Dans ces domaines, l’école a su attirer à Albi des enseignants et chercheurs de renoms, dont les travaux sont reconnus à l’échelle internationale. Les entreprises bénéficient de leur soutien et d’outils scientifiques uniques à l’échelle de la région, permettant de tester la faisabilité de nouveaux produits et procédés.
Les formations IMT Mines Albi, sont de plus en plus diversifiées, avec des cursus ingénieurs par apprentissage et des masters internationaux qui ne cessent de se développer à côté de la formation étudiante post classes préparatoires, s’appuient aussi sur ces expertises.
Depuis décembre 2019, IMT Mines Albi est certifiée ISO 9001 pour l’ensemble de ses activités.
www.imt-mines-albi.fr
 
IMT Mines Albi est une école de l’Institut Mines Télécom (IMT). L’IMT est le 1er groupe d’écoles d’ingénieurs et de management en France. 11 grandes écoles d’ingénieurs et de management qui constituent ensemble l’IMT. La force du groupe repose sur la complémentarité de ses écoles et leur cohésion, fondée sur leur vision commune :
former au service des entreprises ;
développer l’économie et les territoires ;
contribuer à l’innovation et à l’entrepreneuriat.
Ces activités se déploient dans les domaines liés aux grandes transitions numérique, énergétique, industrielle et éducative.